И Фратрич - Троянский конь цивилизации

Атомы так малы, что выстроенные в ряд 2 млн. самых больших атомов (например, цезия) протянутся менее чем на миллиметр. А если бы мы увеличили атом до размеров пятиэтажного дома, его ядро достигло бы лишь размера горошины.

Элементы с большим числом субатомных частиц в ядре стремятся избавиться от своего притяжения даже ценой превращения в совершенного другой элемент. Уран с атомным весом 238 (то есть с 92 протонами и 136 нейтронами) после 14 изменений превращается в нераспадающийся вариант хорошо известного нам свинца — Pb 207.

Естественный распад радиоактивных веществ характерен тем, что длится от 1/1000 доли секунды до миллиона лет, причем высвобождается определенная энергия Q, которая до этого держала атом и его ядро в равновесии. Если мы расщепим ядро атома урана, то при этом освободится около 200 млн. электронвольт энергии.

В Яхимовских горах, богатых серебром, еще в средние века находили твердую тяжелую породу. Там, где она появлялась, серебро исчезало. Искатели, или добытчики, называли ненавистную руду «неудачницей». Не знали они, что в будущем за нее будут платить не только серебром, но и золотом! «Неудачница» содержит тяжелый элемент уран. А именно в атомах урана «живет» громадное количество крохотных, но очень сильных «муравьев» — нейтронов.

В 1919 г. новозеландец Эрнест Резерфорд бомбардировал двумя протонами и двумя нейтронами ядро атома азота. Он исходил из полученных французским ученым Беккерелем и супругами Кюри данных о естественном распаде и структуре ядра, и поэтому ему с помощью силы в 5 мегаэлектронвольт удалось впервые в истории человечества заставить распадаться радиоактивное вещество.

В течение следующих 20 лет были достигнуты новые успехи. Как из волшебной шкатулки, из ядер атомов урана начали «выпрыгивать» уже не только протоны, но и нейтроны. Их исследование показало, что они не только работящие, но и мудрые «муравьи». И этим «муравьям» человек мог доверить ответственные задачи. Например, не только вызвать расщепление ядер, но и руководить искусственно вызванной реакцией. «Покорив» нейтроны, человек нашел возможность и использовать силу атомного муравейника, и приумножить ее.

Вызванная человеком ядерная реакция обычно ассоциируется со взрывами атомных бомб над Хиросимой и Нагасаки. Атомная бомба действует следующим образом: из природного урана выделяют уран-235 или плутоний-239, способные хорошо расщепляться. Взятые в количестве, превышающем так называемую критическую массу (около 1 кг), эти элементы способны к самопроизвольной цепной реакции деления.

Последствия нам известны, и нет нужды много о них говорить. Энергия, скрытая в ядрах тяжелых элементов, проявляется в ослепительном световом эффекте, взрывная волна сметает все на своем пути, а огонь в миллионы градусов сжигает остальное. Но и это лишь прелюдия. Радиоактивные вещества начинают испускать α- и β-частицы или посылать улучи, которые вместе «набрасываются» на живые организмы, α- и β-частицы и γ-лучи отличаются последствиями своего воздействия. а-Частица — большая из двух сестер — состоит из двух протонов и двух нейтронов. Она поражает ткани на большой площади, однако ее излучение не проникает далеко. Меньшая сестра — β-частица — проникает глубже, но она состоит из двух субстанций с короткой жизнью — электрона и позитрона, — а потому она гораздо меньше ионизирует. γ-Лучи проникают глубоко в клетки, создавая радикалы, которые «обогащают» организмы новыми и часто вредными токсичными веществами.

Нейтроны мы назвали мудрыми «муравьями». Однако мыслить способен лишь человек. И если человек приказывает своим слугам уничтожать, они ему рабски повинуются. Бумеранг последствий поразит, однако, самого человека. При ядерных реакциях возникают такие радиоактивные изотопы, как цезий, тритий, радиоактивный иод, стронций. Субатомные частицы радиоактивных цезия и трития проникают глубоко в клетки, где продукты их распада оказывают разрушительное действие. Радиоактивный иод проникает в щитовидную железу, а стронций, попадая в костные ткани, поражает костный мозг. Организмы, получившие высокую дозу облучения, измеряемую в рентгенах, погибают. Кратковременные и небольшие облучения вызывают острые и хронические нарушения жизненных процессов. Разрушительное действие «легионеров смерти», однако, не прекращается с отбоем воздушной тревоги. Стронций, цезий и радиоактивный иод на длительное время укрываются в растениях и почве (цезий даже на 30 лет). Растения отдают их травоядным животным, а почва — новым урожаям. Через животных и растение радиоактивные вещества попадают в пищу человека и поражают главным образом молодое поколение, то есть детей тех, кто уцелел от первых взрывов атомных бомб. Цезий и радиоактивный иод посылают улучи, которые, проникая в клетки, нарушают их метаболизм. Радиоактивный иод, как мы уже говорили, проникает в щитовидную железу, которая перестает выполнять свои жизненно важные функции, особенно у молодых организмов.

Однако человека прежде всего интересует величина Q, то есть удовлетворение постоянно растущей потребности в энергии. А так как более мощной энергии, чем та, которую получают из ядра, у нас пока нет, то мы должны и впредь увеличивать число атомных реакторов, иными словами, повышать интенсивность и количество ядерного излучения. Ведь только в Чехословакии мы хотим иметь менее чем через 30 лет больше 30 атомных электростанций. Не повергнет ли эта гигантская концентрация ядерного излучения человечества в еще большие катастрофы, чем те, которые происходили прежде? Ведь только в Хиросиме погибло сразу 200 тыс. человек!

С 1954 г., когда в Советском Союзе была пущена в строй первая промышленная атомная электростанция, тревога о судьбе человечества в этом смысле исчезла. Социалистический строй впервые в истории показал, что ядерную реакцию можно использовать не для уничтожения, а для созидания. При этом человек не дает нейтронам приказа произвести как можно больше радиоактивных веществ, а напротив, сознательно уменьшает образование нестабильных ядер.

В процессе расщепления высвобождаются нейтроны. У тяжелых элементов — два. При этом часть нейтронов захватывается ядрами других элементов, например тория или урана-238. Если добавить в ядерное топливо, состоящее почти исключительно из урана-235 и плутония-239, например торий, то его ядра заставят «безработные» нейтроны, освобожденные при расщеплении урана, отдать свою энергию соседям. Более того, тем, что нейтроны удерживаются в ядре, они превращают торий в уран-235. Активность нейтронов-организаторов целенаправленно разделилась на производство энергии и на дальнейшее производство топлива. Реакция замедлилась, стала управляемой. Вместо одноразового гигантского выброса уничтожительной силы в тепловую систему электростанции поступает столько энергии, сколько нам нужно, так как запас топлива весьма велик.