И Фратрич - Троянский конь цивилизации

Если в электростанциях, где тепловая энергия создается за счет окисления ископаемых топлив, то есть там, где реакции проходят лишь в электронной оболочке атомов, мы вынуждены сжигать много веществ, то в ядерных реакторах «работают» не только оболочка, но и ядро атома. Поэтому такие станции потребляют очень мало топлива. Для работы первой промышленной атомной электростанции в СССР достаточно 13 г урана в день.

Следующий пример: для производства такого количества электроэнергии, которое потребляется за год в ЧССР, нужно сжечь около 32 млн. т угля — «кусок» размером в 250 куб. км! Ту же работу мог бы для нас произвести «кусочек» урана всего лишь в 2 куб. м. Именно в этом самое большое преимущество атомных электростанций. Облегчается тяжелый труд горняков, исчезают пыль, дым и копоть. Не нужно засыпать плодородную землю и нагружать углем длинные составы.

Однако не будем излишне оптимистичны. И наши милые работники «показывают свои зубки» уже при добыче урановых руд. В штольнях урановых рудников образуются два очень нестабильных радиоактивных газа — родон и торон. Мы вдыхаем их, поэтому излучение этих газов поражает как наружные, так и внутренние ткани. Мы спасаемся от них с помощью вентиляции. Из урановых рудников вытекают и загрязненные воды. Если такую воду пьют домашние животные, то нестабильные радиоактивные вещества откладываются в их костных тканях, а потом попадают и в пищу человека.

Больше всего нестабильных радиоактивных изотопов возникает в так называемых первичных циклах атомных электростанций, то есть там, где «горит» ядерное топливо. Количество радиоактивных веществ мы обозначаем единицами, называемыми кюри. Образование нестабильных радиоактивных веществ равняется одному кюри, если за 1 с происходит 3,7 × 10 10распадов, то есть 37 млрд. распадов в секунду. В ядерном реакторе возникает активность 10 8и 10 9кюри в секунду. Если бы эти радиоактивные вещества вырвались наружу, то вместе с радиоактивными веществами естественного распада и радиоактивными веществами возможных отходов атомных электростанций они составили бы «мощное сообщество». Они уничтожили бы леса, отравили воду и урожаи. Клетки организмов, пораженные концентрированным действием радиоактивных веществ, погибают.

Именно поэтому, прежде чем строить первые атомные установки, были определены твердые стандарты и нормы допустимой концентрации радиоактивных веществ. Их придерживаются до сих пор, что говорит о совершенстве технических мер безопасности при работе с радиоактивными веществами. Но внимание! Мы живем в 70-е годы, и в мире действует лишь 75 атомных электростанций. Уже в 2000 г. их будет около 5500. Опасность того, что число «ядерных сообществ» будет возрастать, не исчезла. Именно поэтому необходимо и дальше совершенствовать технические меры безопасности.

С ростом числа атомных электростанций появится необходимость изолировать их от окружающей среды. В системе атомный реактор — человек — природа пока еще не все изучено. Наряду с использованием ядра в энергетических целях необходимо тщательно измерять степень естественного излучения всюду, где планируется размещение атомных электростанций и создание так называемых замкнутых охлаждающих систем, необходимо прослеживать путь радиоактивных веществ через растения и животных к человеку, развивать технику безопасности в рудниках и т. д.

Именно чувство ответственности мудрого, а потому прозорливого человека заставило человечество задуматься о дальнейшем. Ведь только представьте: к 2000 г. потребление энергии в мире по сравнению с 1965 г. повысится на 250 %. Если доля атомных электростанций в производстве электроэнергии в 1965 г. составляла менее 1 %, то к 2000 г. она достигнет 50 %! Но и после 2000 г. потребность в энергии будет расти громадными темпами. Если бы, например, в 2030–2050 гг. эту потребность мы захотели покрыть исключительно за счет атомных электростанций, то понадобилось бы пускать в строй ежедневно по две такие станции мощностью 1000 МВт.

В далеком будущем может не хватить и атомной энергии. Следует продолжать поиски. А так как к углю и нефти возврата не будет, не исключено, что человечество пойдет по пути совершенствования ядерной энергетики.

Мы уже говорили, что в трудную минуту человек всегда черпал вдохновение у природы. Чем умнее становился человек, тем совершеннее перенимал он ее опыт. Ведь и идею ускорения ядерной реакции он нашел в космосе. Высоко над нами субатомные частицы движутся с фантастической скоростью, скрывающей в себе энергию до 100 млрд. электронвольт. Если бы мы захотели их изучить, то вынуждены были бы подняться очень высоко. Чтобы сократить этот путь, человечество должно было бы спуститься под землю и построить там протонные синхротроны и синхроциклотроны, в которых ускорился бы ход процессов в ядерном ядре. Человек вырвал у природы новую тайну и начал создавать так называемые ускоряющие реакторы (ускорители). Но и это не все.

Чтобы уже через 50 лет каждый день не пускать в строй по два реактора, а следовательно, с такой же скоростью не придумывать и не строить при них защитные сооружения, мы обратили свой взор к звездам — небесным телам, которые светятся, то есть излучают гигантское количество энергии, практически не потребляя ее. Они светят одинаково интенсивно, не уменьшая своего объема, в течение всех тех столетий, что человек наблюдает их.

И человек постепенно подходит к раскрытию «звездной» тайны. По современным представлениям каждая звезда, по-видимому, является гигантским реактором, в котором, однако, происходит не только распад ядер, но и их соединение, синтез/Сложный процесс соединения легких ядер приводит к тому, что создается такое количество и такой энергии, которое способно компенсировать энергию, излучаемую поверхностью звезды в космическое пространство.

Звезда имеет определенный элементарный состав, определенную материю и гравитационные отношения. Под влиянием термоядерных реакций, происходящих в ней, температура от центра к поверхности, распределена неравномерно. Гравитационные и тепловые соотношения создают условия для определенных типов термоядерных реакций, а также для их времени и интенсивности. Звезда, так же как и реактор, доводит свою тепловую мощность до определенного уровня, а этому уровню затем соответствуют тепловые отношения на поверхности и внутри звезды.

В «реакторе» звезды, по-видимому, происходят термоядерные реакции, которые используют в 10 раз больше внутренней энергии, чем атомные реакции, о которых мы говорили до сих пор. Чтобы понять их, надо вернуться с конца таблицы Менделеева в ее начало, поскольку если до сих пор мы занимались ядрами тяжелых атомов, то теперь обратимся к ядрам самых легких атомов, особенно водорода и гелия.