Трактат о вдохновенье, рождающем великие изобретения
Шрифт:
Мы уже писали, что с трибуны XX съезда КПСС академик И. В. Курчатов призвал ученых мира, в том числе и ученых США, совместно работать над мирным применением термоядерных реакций, научиться так управлять ими, чтобы избежать взрыва, и тогда человечество сможет извлечь горючее из вод океана, неисчерпаемый океан энергии откроется перед людьми. Забота об энергии будет снята с человечества раз и навсегда. Вторая Международная конференция по применению атомной энергии в мирных целях в Женеве показала, что этот призыв не остался без ответа.
Как известно, руководитель советской делегации на этой конференции член-корреспондент Академии наук СССР В. С. Емельянов передал зарубежным ученым четыре тома еще не опубликованных
На широком панно, занимавшем целую стену в помещении термоядерного сектора советского отдела Международной выставки по использованию атомной энергии, набегал на берега белогривый вал океанского прибоя.
И таинственного вида приборы, демонстрируемые здесь, кажутся стоящими на подступах к океану. Знаменательное соседство!
Бесполезно обращаться даже к древней мифологии, чтобы выразить в величественной аллегории грандиозность подвига, на который поднялись современные ученые, создавая эти приборы. На столь дерзкие свершения не решались идти всемогущие герои и боги. Даже пылкая народная фантазия, породившая ковер-самолет и перо жар-птицы, как бы прекращает здесь свое парение, чтобы создать насмешливую басню о синице, пытавшейся зажечь море, — ироническую притчу в осуждение искателей невозможного.
До недавних лет, как мы знаем, атомная энергия получалась лишь в результате деления в ядерных реакторах тяжелых ядер урана и тория. Драматическая коллизия развития атомной энергетики, заключается в том, что запасы тяжелых элементов на Земле не так уж велики. Если всю энергетику земного шара перевести на уран и торий, то запасы иссякнут за два века. Добавим, что в этот же срок, вероятно, исчерпаются резервы угля и нефти.
Но, может быть, не менее остра проблема удаления отходов — радиоактивных осколков разбитых ядер тяжелых элементов? По свидетельству одного из американских ученых, если бы все потребности США в энергии удовлетворялись за счет ядерных реакторов, то пришлось бы решить задачу удаления такого количества радиоактивных продуктов деления, которое эквивалентно отравляющему действию взрывов 200 тысяч атомных бомб; к 2000 году количество радиоактивных отходов было бы эквивалентно взрыву 8 миллионов атомных бомб в год.
Многочисленные доклады ученых на конференции свидетельствуют, что проблема удаления радиоактивных твердых остатков и газов в наступающем атомном веке станет вскоре первоочередной. Словно гоголевские мертвецы, захороненные радиоактивные отходы имеют обыкновение вставать из своих могил.
Вот один очень яркий пример возникающих затруднений.
В Мировом океане существует 19 подводных впадин, по глубине превышающих 7 километров. В эти мрачные пропасти предлагалось сбрасывать контейнеры с отходами, образуя глубоководные кладбища радиоактивных изотопов. Полагали, что глубинные водные массы во впадинах неподвижны и что радиоактивные вещества, растворенные в этой мертвой воде, не будут выноситься на поверхность.
Но советские ученые В. Богоров и Е. Крепе показали, сколь опасны и сомнительны эти проекты, тем самым серьезно предупредив человечество. Советские океанографы на судне «Витязь» исследовали в Тихом океане двенадцать глубоководных впадин. Отважные
Освоение управляемых термоядерных реакций разрубает одним ударом упомянутые выше затруднения. Человечество сможет использовать колоссальные запасы водорода в океане в качестве ядерного топлива. И в термоядерных реакторах почти не будет образовываться вредных радиоактивных веществ (за исключением, быть может, наведенной радиоактивности в строительных материалах реакторов).
В термоядерных реакторах будет сжигаться тяжелый водород (дейтерий и тритий). Главное значение в будущем приобретут термоядерные реакторы, работающие на одном лишь чистом дейтерии. Может показаться, что дейтерий — слишком редкая разновидность водорода, ведь на каждые шесть тысяч ядер обычного водорода приходится лишь одно ядро дейтерия. Но и при таком соотношении один стакан обычной воды по заключенной в ней энергии будет равноценен приблизительно 100 литрам нефти.
Академик И. В. Курчатов привел в одной из своих статей потрясающие цифры: в ближайшие пятнадцать лет ежегодная добыча угля и нефти в нашей стране достигнет в сумме около миллиарда тонн. Только 400 тонн дейтерия потребовалось бы для замены этого количества угля и нефти! Еще двадцать лет назад это количество дейтерия могло показаться непомерно большим и труднодостижимым. Тогда со страшным трудом удавалось добывать граммы тяжелой воды, содержащей дейтерий. Теперь положение другое. У нас создано промышленное производство дейтерия. На одном из заседаний Женевской конференции советские ученые М. И. Малков, Г. Б. Зельдович и другие рассказали об одном из эффективных путей технологии производства дейтерия.
Дейтерий добывают путем перегонки жидкого водорода, получаемого, например, на химических заводах попутно с производством аммиака. Технологический процесс ведется в температурах, приближающихся к холоду космических пространств. На одну тонну выработанного аммиака можно получить стакан тяжелой воды. Стоимость дейтерия как горючего уже сейчас составляет менее одного процента стоимости угля.
Легче всего осуществить управляемую термоядерную реакцию на смеси из равных частей дейтерия и трития. Однако трития в природе ничтожно мало. Тритий искусственно получают путем облучения металла лития нейтронами. Пока это — дорогое производство. Но советскими учеными предложен остроумный выход: ведь при работе термоядерных установок будет выделяться огромный поток нейтронов. А что, если окружить реактор оболочкой из лития? Тогда под влиянием нейтронной бомбардировки литий начнет расщепляться на тритий и гелий. В ходе работы реактор будет сам для себя готовить ядерное топливо. Более того, запасы трития будут при этом непрерывно возрастать.
Хитроумные приборы выставки, подступившие к океану, — это прототипы грядущих термоядерных реакторов. Одна из американских моделей называется «Перхэпсатрон», что в переводе значит «возможнотрон».
Можно сказать, что все экспонируемые приборы в какой-то мере «возможнотроны»; они с большей или меньшей убедительностью демонстрируют лишь принципиальную возможность построения в будущем термоядерного реактора. Они так же относятся к своему грядущему потомку, как старинный эолипил Герона к современной паровой турбине, как сегнерово колесо к современному гидравлическому двигателю, как магнитные подковки и катушки Фарадея к современному электрогенератору, как грозоотметчик Попова к современной радиостанции.