Рассказы об электричестве
Шрифт:
В нашей стране накоплен немалый опыт работы уже не просто экспериментальных «быстрых» реакторов, но и промышленных установок, призванных работать на нормальных АЭС. Например, в третьем блоке Белоярской АЭС имени И. В. Курчатова на каждый килограмм сгоревшего ядерного топлива воспроизводится полтора килограмма нового, готового к дальнейшей работе. А одна из первых в мире АЭС на «быстрых» реакторах, работающая уже много лет в нашей стране на берегу Каспийского моря, не только исправно дает электроэнергию, но и опресняет воду.
Конечно, в разных местах и в разных условиях нужно решать топливно-энергетические задачи в зависимости от условий. Поэтому в устьях некоторых рек, где велики силы прилива и отлива, целесообразно строить приливные электростанции, а в местах, где близко к поверхности располагаются центры подземных вулканических очагов, — геотермические электростанции. Примеры подобных сооружений тоже уже имеются в нашей стране.
Рост населения Земли, интенсификация сельского хозяйства, научно-техническая революция, наконец, развитие самой цивилизации требуют прежде всего основы основ — энергии. Когда-то мы говорили о водопадах ее, теперь нам не хватает океанов…
К концу XX столетия люди практически свели леса с поверхности Земли, близки к истощению и легкодоступные недра, бесконечно богатые, как еще недавно казалось, нефтью, каменным углем, газом. Люди подобрали все, что лежало под руками. Ведь человечество уже многие века борется за существование, понимая, что призрак энергетического голода стоит на пути прогресса. Нужно постоянно искать новые способы получения энергии. Атомная энергия, которую, как выяснилось, можно превратить сначала в тепловую, а потом в электрическую, — один из таких способов.
Но природа ничего не дает даром. За новые источники энергии нужно платить. Чем? Прежде всего — усложнением техники. Вместо нехитрой топки парового котла — реактор! Новое, очень сложное устройство. Впрочем, любая техника сама по себе не добрая и не злая. Только новая техника более требовательна, не прощает ошибки…
Если в автомобиле по недосмотру механика испортится мотор, машина остановится, не заведется. Придется пассажирам идти пешком. Но если по любой причине остановится двигатель современного самолета, он упадет на землю и разобьется… Но ведь никто не собирается на этом основании отказываться от воздушного транспорта. Конечно, требуется повысить надежность техники и… более тщательно работать с нею, быть более внимательными. Новая техника требует и нового уровня ответственности. Если взорвется котел на ТЭС, опасность грозит лишь тем, кто работает в непосредственной близости к агрегату. При взрыве же реактора на АЭС… В принципе атомный реактор — чрезвычайно надежная система, с многократным запасом надежности. Но если начать перечислять все ошибки, все нарушения инструкции эксплуатации, которые были допущены на четвертом блоке Чернобыльской АЭС, можно лишь подивиться «живучести» техники.
Авария на АЭС — большое несчастье. Оно затрагивает, в той или иной степени, всех нас. И всем надо сделать важный вывод: сейчас нельзя подходить к новой технике со старыми представлениями о культуре труда. Техника требует от специалиста не только глубоких знаний, но и предельной сосредоточенности, тщательности в работе и абсолютной дисциплины. Другого пути нет. Как нет у нас и пути назад…
Солнце на Земле
В наши дни много пишут о получении энергии «солнечным способом». Еще в 1939 году немецкий физик X. Бете предположил, что в недрах нашего светила при температуре более 10 миллионов градусов ядра легкого водорода (протоны, из которых на 90 % состоит Солнце) должны сливаться, превращаясь в ядра гелия и выделяя при этом массу энергии. Эта гипотеза пришлась весьма по вкусу физикам-теоретикам и получила широкое развитие. Были обнаружены и другие возможные реакции в зонах, расположенных ближе к солнечному ядру, где процессы протекают при более высокой температуре. Появилась стройная теория. А потом, как и полагается в таких случаях, возникли сомнения. Обнаружилась нехватка нейтрино, которые должны были излучаться вместе с протонами. Да и сама реакция протон-протонного цикла оказалась не такой уж всеобъемлющей. Но не в том суть. Решение «солнечных вопросов» — задача астрофизики и астрофизиков. А что же могли получить от такой далекой области знания технари-энергетики?
Вспомните знаменитое уравнение Эйнштейна, связывающее массу с энергией: E = m·C2. Здесь С — скорость света. Грамм солнечного вещества, обращенный в энергию, дает ее столько же, сколько мы получаем на Земле, сжигая тысячи тонн (!) первосортного бензина. И это при нынешнем-то энергетическом кризисе и существующих ценах на нефть! Естественно, что мысль о том, «нельзя ли зажечь Солнце на Земле», просто не могла не возникнуть в головах ученых. Дело оставалось за небольшим — получить солнечное вещество и научиться превращать его в энергию.
Если открыть последний энциклопедический словарь на слове «солнце», то в нем можно прочесть: «Солнце… раскаленный плазменный шар… Химический состав, определенный из анализа солнечного спектра: водород — около 90 %, гелий — 10 %, остальные элементы — менее 0,1 % (по числу атомов)». А что такое плазма?..
Впрочем, я чувствую, что здесь возможно много, очень много вопросов. Хорошо бы их количество ограничить, ну, скажем, десятью или пятнадцатью и вопросы эти задавать сериями, штук по пять сразу. На каждый — ответ, а потом пояснения.
— Почему Солнце светит?
— Потому что оно нагрето до раскаленного состояния.
— Что подогревает Солнце?
— Гравитационное сжатие и термоядерные реакции.
— Какие реакции на Солнце главные?
— Протон-протонный и углеродноазотный циклы.
— Сколько лет светит Солнце?
— Примерно от шести до десяти миллиардов лет.
— На сколько лет еще хватит Солнца?
— Не меньше чем на четыре с половиной миллиарда лет.
Рассказывают, что как-то раз, в середине двадцатых годов, два приятеля — веселые геттингенские студенты-физики — «мотали лекцию». То ли лекция предстояла скучной и длинной, как день без завтрака, то ли просто слишком грело весеннее солнце. Так или иначе, но, разомлев от жары, парни переходили от одного тенистого дерева к другому, громко и неискренне жалея профессоров.
— Клянусь рефератом, — глубокомысленно произнес один из приятелей, — сегодняшнее солнце — отнюдь не костер из буковых поленьев в камине шефа…
Фамилия говорившего была Хоутерманс, и его совесть оказалась настолько тугоплавкой, что он помнил о реферате даже за пять минут до купания.
— Тогда бы не пекло так жарко, — резюмировал второй бездельник, Аткинсон, который только что вернулся из Кембриджа и потому считал, что последнее слово должно оставаться за ним. — Кстати, а почему оно вообще светит?..