Юрий Корякин - Биография атома

Работа по созданию станции, ее эксплуатация явилась также незаменимой школой по подготовке специалистов для большой ядерной энергетики, сооружаемой в нашей стране.

Наконец пуск атомной электростанции явился толчком к сооружению атомных электростанций в различных странах мира — США, Англии, Франции, Италии, Швеции, Норвегии. Сейчас уже ни у кого нет сомнения в том, что сложные технические задачи развития ядерной энергетики являются вполне преодолимыми. Таким образом, пуск нашей первой атомной электростанции положил начало развитию новой отрасли техники — ядерной энергетики. И ей принадлежит великое будущее».

Утром 25 апреля 1956 г. в конференц-зале английского атомного центра в Харуэлле, который находится в 60 милях к западу от Лондона, царило необычное оживление. К подъезду одна за одной подкатывали автомашины, из которых выходили виднейшие английские ученые-атомники. Они входили в зал, оживленно переговариваясь между собой о предстоящем событии. Фоторепортеры занимали наиболее удобные позиции для съемки, еще и еще раз проверяли свою аппаратуру. Журналисты, представлявшие крупнейшие газеты мира, держали наготове блокноты и авторучки.

Все присутствовавшие время от времени поглядывали на часы, и можно было сразу понять, что ожидается приезд какой-то знаменитости.

Наконец у подъезда остановилась автомашина, и из нее вышел высокий бородатый человек с живыми и проницательными глазами. Он неспеша поздоровался со встречающими, вошел в конференц-зал и поднялся на кафедру. Это был виднейший советский физик Игорь Васильевич Курчатов. Он прибыл в Англию в составе советской правительственной делегации и собирался прочитать английским коллегам лекцию о советских атомных исследованиях.

На лицах всех присутствовавших был вопрос: что нового скажет этот знаменитый русский ученый?

Но вот шум утих, и Курчатов начал лекцию. Он начал ее так: «Среди важнейших проблем современной техники особое место по своему значению занимает проблема энергетического использования термоядерных реакций. Необычайно интересная и вместе с тем очень трудная задача управления термоядерными процессами привлекает в настоящее время внимание физиков всех стран мира...»

Более полутора часов продолжалась эта лекция. С напряженным вниманием выслушали ее присутствовавшие ученые. А когда она окончилась, раздались аплодисменты. Журналисты бросились к ученым с просьбой прокомментировать лекцию Курчатова.

Вот что писали на следующий день газеты.

Английская газета «Дейли Экспресс»:

«Курчатов поразил аудиторию, сообщив, во-первых, что русские закончили эксперименты, которые в Харуэлле находятся только в стадии планирования, во-вторых, тем, что юн привел все подробности использования методов, иллюстрируя это цифрами и формулами, которые считали бы совершенно секретными в Англии и США. Он отвечал на все вопросы подробно, не пытаясь уклоняться от ответа... Ученые Харуэлла устроили ему овацию».

Американская газета «Нью-Йорк Таймс»:

«Курчатов поразил 300 самых видных ученых в Англии».

Это был новый этап в биографии атома, и о нем нужно рассказать подробнее.

Посмотрим на таблицу Менделеева. Она начинается водородом, кончается ураном. Начинается с легких элементов, кончается тяжелыми. Все, что до сих пор рассказывалось о выделении и использовании внутриатомной энергии, касалось преобразований, происходящих с тяжелыми элементами — ураном, торием, плутонием.

Но есть и другой путь освобождения и использования внутриядерной энергии. Этот путь основан на преобразованиях ядер легких элементов, расположенных в начале таблицы Менделеева. Только энергия, выделяющаяся при этих преобразованиях, называется не ядерной, а термоядерной энергией.

Приставка «термо» определяет способ освобождения этой энергии. «Термос» по-гречески означает тепло. Значит,

Игорь Васильевич Курчатов.

термоядерная энергия — это энергия, получаемая при помощи тепла. Не кажется ли это странным? Тепло получается при помощи тепла. Как же это может быть? А вот как.

Оказывается, если два ядра атомов легких элементов сблизить между собой вплотную, то между ними произойдет ядерная реакция. В результате этой реакции из двух легких ядер образуется более тяжелое ядро и выделится энергия; причем этой энергии на единицу массы выделится значительно больше, чем при делении тяжелых ядер. Такая ядерная реакция называется реакцией синтеза (т. е. слияния), а энергия— энергией синтеза ядер. Это и есть термоядерная энергия.

Как будто все просто. Нужно только сблизить ядра легких элементов между собой и использовать выделяющуюся при этом колоссальную энергию. Но в этом-то и заключается основная, казавшаяся вначале ученым непреодолимой, трудность. Как сблизить ядра между собой? Ведь они все заряжены положительно и при сближении между ними действуют электрические силы отталкивания, т. е., как говорят физики, частицам нужно преодолеть кулоновский барьер. Чем сильнее сближаются ядра, тем больше сила отталкивания. Чтобы произошла реакция синтеза, нужно преодолеть эту силу отталкивания, вплотную сблизить ядра между собой. Но как это сделать?

Нетрудно догадаться, как сблизить ядра. Их нужно посильнее разогнать, чтобы летящие ядра преодолели силу электрического отталкивания и соприкоснулись друг с другом. Тогда и произойдет реакция. А как разогнать ядра? Есть несколько способов. Например, можно разогнать их под действием электрических и магнитных полей в специальных машинах, называемых ускорителями. Пучок летящих с огромной скоростью ядер легких элементов можно направить в мишень, также содержащую легкие ядра. Но термоядерная энергия, выделяющаяся при этом, будет ничтожной, во много раз меньше энергии, расходуемой на разгон ядер.

Для выделения заметной энергии нужно, чтобы термоядерная реакция происходила во всем объеме вещества. А как разогнать все ядра вещества до огромной скорости? Нетрудно догадаться — нагреванием. Ведь каждый школьник знает, что при нагревании тела скорость движения атомов (следовательно, и ядер) увеличивается. Значит, если нагреть вещество, состоящее из ядер легких элементов, до достаточно высокой температуры, то начнется термоядерная реакция. Энергии, выделяющейся при этой реакции, хватит и для поддержания реакции, и для полезного использования. А энергия выделится огромная. Если при делении одного грамма урана выделяется энергия, эквивалентная энергии, получаемой при сгорании двух с половиной тонн угля, то при синтезе одного грамма легких ядер выделится энергия, эквивалентная энергии уже десятков тонн каменного угля.