Текст книги "Трактат о вдохновенье, рождающем великие изобретения"

Автор книги: Владимир Орлов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 18 (всего у книги 27 страниц)

Сделали так: завертели снаряд, как волчок, – и тогда он перестал уклоняться с пути. Полетели из пушек смертоносные волчки, все, как один, точно в цель. И, конечно, артиллеристы кровно заинтересовались теорией волчка. Извлекли на свет громоздкие уравнения.

А тут приключился загадочный случай на море. Построили инженеры сверхскоростное военное судно. На маленьком суденышке установили мощную паровую турбину. Стремглав полетел корабль, едва касаясь воды.

Стал рулевой делать разворот – не слушается судно руля. Крутят штурвал и туда и сюда – нет управления да и только. Строитель стоит на рубке, красный до корней волос. Позор! Неприятность!

Переделали руль – все без толку. Нет управления, да и все тут.

– И не будет! – сказал один опытный инженер. – В брюхе вашего судна вращается турбина – неуклонный, упрямый волчок. Потому так трудно свернуть корабль с пути.

Пришлось и судостроителям засесть за теорию волчка, строить корабли сообразно с этой теорией.

Задались однажды вопросом: какая сила удерживает на ходу велосипед, не дает ему падать набок? Математики подсказывают: учтите, у него колеса вертятся, как два волчка. Напишите уравнение волчка, оно вам многое объяснит!

Ходят статьи по рукам, и являются в головы блестящие изобретения.

Может быть, не только велосипед, но и целый вагон можно пустить на двух колесах по одному рельсу, если упрятать внутрь массивный волчок? Можно! – отвечает теория. Так и сделали. Целый поезд катил по одному рельсу и не падал набок. Получалась однорельсовая железная дорога. И если над пропастью протянуть стальной канат, то и над пропастью пронесется бесстрашный вагон, тихо покачиваясь, как канатная балерина.

Говорят, что магнитная стрелка все время показывает точно на север. На самом деле это не так. Спросите любого капитана, и он расскажет вам, что магнитная стрелка все время гуляет при движении корабля, постоянно уклоняется в сторону. Ее отвлекают подземные залежи железа, ее раскачивают магнитные бури, пролетающие над землей. И моряк зачастую не может положиться только на компас.

Тут опять приходит на помощь чудесное свойство волчков, известное из теории. Маховики, пропеллеры, роторы, турбины, все вращающиеся части машин, все волчки, какие только есть на земле, рвутся из своих втулок, чтобы стать в направлении Полярной звезды.

Если тщательно сделать вращающийся волчок и создать ему некоторые условия, то он безотрывно будет прикован к Полярной звезде и не будет менять своего направления, как бы ни поворачивался корабль. На больших кораблях вращаются волчки, неустанно подгоняемые электричеством. Это гирокомпасы, на редкость хитроумные приборы.

Когда принялись проектировать гирокомпасы, формул стало не хватать. Пришлось дальше двигать теорию, выводить недостающие уравнения.

Инженеры сделали большое дело. Они изобрели автопилот, машину, которая сама ведет самолеты. Летчик может отдыхать в полете. У него есть второй пилот – стальная машина без сердца и нервов, не знающая усталости. Он ей может передать управление в спокойную минуту.

Что это за машина? Волчок. Волчки управляют самолетами.

В тиши лабораторий ученые стремятся проникнуть в тайну магнита. И оттуда доносятся слова: волчок, волчок, волчок.

Могу сказать в заключение, по секрету, что волчки – это стальные штурманы космоса. Они направляют полет ракет.

Тысячи инженеров изучают теперь теорию волчка, породившую столько изобретений. И советуют изучать другим, даже астрономам.

Но астрономы и сами давно ее изучили. Ведь и вся наша Земля – это огромный волчок.

8.5.

Бывает, что изобретение, явившееся со стороны, кажется сделанным словно по шпаргалке.

Сзади первого паровозика шли, отпихиваясь от земли, неуклюжие стальные ноги. Видно, конструктор скопировал их с ног человека, толкавшего вагонетку.

У первого парохода торчали по бокам весла, загребавшие воду. Их приводила в движение паровая машина. Похоже, конструктор скопировал свой пароход со старинной галеры, на которой гребли рабы.

У первого парохода была кирпичная труба. Подшипники коромысла паровой машины были подперты парой дорических колонн, словно похищенных с фасада какого-то здания. Станки на первых порах сохраняли в себе черты комнатной мебели. У них были вычурные гнутые ножки и в колесах спицы фигурной токарной работы. Инженеры того времени отлично строили мебель и здания, но еще не умели как следует строить машины.

Один из первых электромоторов был ни дать ни взять паровая машина. Такой же шатун, кривошип и маховик, только вместо цилиндров электромагнитные катушки – соленоиды, а вместо поршней железные сердечники. Переключатель, похожий на золотник, включал ток то в один, то в другой соленоид, и сердечники ходили взад и вперед, попеременно втягиваясь в катушки. Шатун вертел кривошип, маховик крутился.

Похоже, изобретатели пытались решать стоящие перед ними задачи, как иные не слишком прилежные школьники пишут контрольную.

Они списывали для своих машин готовые конструкции у соседей и предшественников.

Дело, конечно, не в лени и не в нежелании пораскинуть умом. Изобретатели делали первый шаг и не в силах были развеять полностью привычных представлений о вещи. Они оставались в плену у собственной косности. Они пытались втиснуть новую вещь в старую, испытанную оболочку. И терпели неудачи. Ничего хорошего из этого не получалось.

Нынче паровозы не похожи на стальных коней. Трудно даже представить себе, с какой быстротой пришлось бы отбрыкиваться паровозьим ногам, чтобы двигать машину со скоростью современных паровозов. Бешено бьют копыта. Пыль стоит столбом! Вдребезги разлетаются рельсы и шпалы.

По нынешней мерке, пароходик с веслами по бокам был бы так же беспомощен в воде, как барахтающаяся в луже сороконожка.

Машины теперь не похожи на мебель и дом с колоннами. Наоборот, мебель нередко напоминает по виду машины. На гигантскую машину похожи и большие современные заводские корпуса.

И чем больше совершенствуется машина, тем меньше делается она похожей на первоначальное изобретение – по шпаргалке.

8.6.

На что похож самолет? Говорят, на птицу.

И правда, было время, когда жидкие каркасы самолетных плоскостей, обтянутых легкой материей, напоминали птичье оперение. И шасси постоянно торчало снаружи, как худые, костлявые птичьи лапы.

Но теперь самолеты сильно изменились. Только по привычке различают в них облик птиц. Не похож самолет на птицу!

Скользким телом, лепкой хвоста самолет похож на рыбу – остроносую акулу, рассекающую глубины воздушного океана.

Удивительно! Откуда взяться рыбьим чертам в летучей машине? Только в сказках порхают с куста на куст летучие рыбы.

Дело в том, что при больших скоростях воздух сопротивляется движению не меньше, чем вода. Это уже не тот незаметный воздух, почти неосязаемый лицом и руками. Этот воздух рвется из-под пропеллеров неукротимой железной струей, держит на весу тяжелую машину. Этот воздух водопадом шумит в крыльях. Это яростные, упругие воздушные струи облизали, огладили тело машины, как морской прибой прибрежную гальку. В этом воздухе каждый выступ тормозит движение, словно гвоздь, торчащий в санном полозе. Конструкторы в погоне за скоростью убирали выступ за выступом и пришли к тому же, к чему пришли рыбы, приспособляясь в течение долгих веков к движению в водной среде.

Но все-таки самолет не вполне походит на рыбу. У рыб не бывает пропеллера. Предок самолетного пропеллера крутился в воде. Это пароходный винт. Значит, самолет похож на пароход.

Но у парохода нет надутых воздухом резиновых колес. Их самолет позаимствовал у велосипеда. Значит, самолет похож на велосипед.

Но у велосипедов не бывает бензинового мотора! Предок самолетного мотора работал в автомобилях. Значит, самолет похож на автомобиль.

Но у автомобиля нет хвоста, и на нем нет рулей, вертикальных и горизонтальных! Такие рули – в хвосте у подводной лодки. Значит, самолет похож на подводную лодку.

Нельзя же так, на все сразу! На что все-таки похож самолет?!

Самолет похож на самолет. И все тут. Самолеты строят не для того, чтобы кататься по земле, плавать на воде, нырять под воду. Самолет – машина, чтобы летать по воздуху. Машина, а не птица! Совершенно новая вещь. Вот она и получила свою, только ей одной свойственную форму.

8.7.

Современные инженеры с высоты грандиозных тепловых или даже атомных электростанций добродушно ухмыляются первым робким и неверным шагам энергетической техники. Они прячут улыбку в усы, вспоминая, по какой громоздкой схеме была создана в XVIII веке первая огневая машина. Поршень парового цилиндра приводил в движение водяной насос, насос поднимал воду в бак, повыше, а оттуда вода самотеком бежала по желобу и вращала мельничное колесо. Да, довольно длинный путь от поршня – к вращающемуся колесу! Словно из Москвы в Одессу через Владивосток! А чтоб прямо привод от поршня к колесу, до этого дедушки нашей энергетики не додумались. Инерция ума, косность мышления!

Но если б случилось чудо и смогли бы переглянуться через коридор столетий мастера огневых машин со строителями современных электростанций, то во мгле веков просверкала бы ответная улыбка:

– Легко вам там подсмеиваться, через двести лет, во всеоружии науки и техники XX века. А пришли бы, поварились здесь на нашем месте, где любую деталь отковывают в чадной кузнице, словно лошадиную подкову, где и о науке такой, как кинематика механизмов, еще слыхом не слыхали!

В чужом глазу соломинка заметна, а в своем глазу не видишь и бревна! Оглянитесь на вашу хваленую технику, на ваш самый совершенный цикл производства электрической энергии. Умора! Химическая энергия топлива превращается в топке в тепловую, тепловая энергия в котле передается пару, тепло в турбине превращается в механическую энергию, механическая энергия в генераторе превращается в электрическую. И из каждого звена свищут потери. А чтобы прямо из химической энергии в электрическую, вы за двести лет до этого превращения не додумались. Вот она где, инерция ума, косность мышления!

Что касается атомных электростанций – там еще чище! Чудо новейшей техники – атомный реактор – применяется у вас лишь в роли топки под старинным паровым котлом. Пар из этого котла подогревает другой котел. Тот, другой котел питает паром турбину, турбина крутит генератор. А чтобы прямо атомную энергию превращать в электрическую, вам и в голову не приходит. Так над кем же вы потешаетесь, дорогие коллеги!

Если бы продлилось чудо и веселые спорщики могли ближе познакомиться друг с другом, они быстро бы нашли, что пререкания – беспочвенны и взаимные насмешки – неуместны.

Когда слышатся упреки в инерции и косности ума, то серьезные, вдумчивые люди настораживаются и стараются поглубже вникнуть в конфликт. Человеческий ум знаменит не косностью и инерцией, а своей созидательной силой. Когда звучат наветы на человеческий ум, то полезно оглядеться внимательно вокруг, не найдется ли каких-нибудь обстоятельств и препятствий на пути его неутомимого творчества?

Не инерция и косность ума помешала строителям современных электростанций обратиться к прямому преобразованию тепловой и атомной энергии в электричество. Мысль об этом родилась гораздо раньше, чем возникли большие электростанции. Но препятствовали громадные трудности этого дела. Многолетние усилия ученых приводили к недостаточным результатам.

Помните колпак на керосиновую лампу, продававшийся в радиомагазинах? В колпаке заключалась термобатарея, превращавшая теплоту керосинового огонька в электрический ток. От такой керосиновой лампы мог работать радиоприемник. Но электростанция на подобных батареях работать не может. Слишком много еще теряется здесь тепла.

На первой Международной конференции по мирному использованию атомной энергии я видел электрическую атомную батарейку. Тепловое и ядерное излучение превращалось в ней в электрический ток. Батарейка питала маленький генератор, создававший писк в наушниках. Новорожденное пищало тогда в колыбели.

Лишь недавно стало возможным объявить генеральный штурм проблемы прямого преобразования тепла в электричество. Вдохновенье и подсказка пришли с неожиданной стороны.

8.8.

Комментарии буржуазных публицистов и философов, провожающих завистливым взглядом горделивую стаю советских космических ракет с хвостами жар-птицы, иногда напоминают реплики Ужа горьковскому Соколу.

– Ну зачем, – восклицают они, – человеку столь высокий полет, ну зачем ему рваться в космос, когда столько еще на земле нерешенных насущных задач? Ну зачем затрачивать громадные средства и силы на эти феерические хвосты, на почти фантастические, далекие от жизни затеи? И расчетливо ли вкладывать средства в дело, не дающее сегодня непосредственной выгоды?

Все эти вопросы рождены не одной лишь циничной демагогией жрецов «холодной войны», но порой возникают из самого духа бизнесменской философии прагматизма, справедливо называемой «философией чистогана».

Что можно ответить нашим искренне убежденным или притворствующим оппонентам? Можно обратить их внимание на то, что в условиях советской действительности регулярные полеты в космос планомерно сочетаются с беспримерным по размаху и темпам жилищным строительством, неосуществимым ни в одной капиталистической стране; можно призвать сомневающихся бизнесменов к деловому терпению, объяснив, что затраты в настоящем обязательно окупятся в далеком будущем, уподобив, популярности ради, вложения в космос долгосрочному займу с процентами при возврате.

Но сказать все это, и только это – означает сказать не все.

Можно утверждать на основании самого убедительного опыта в мире – научного опыта коммунистического строительства, что постановка великих и дальних целей, планомерное к ним движение – это и есть наилучший путь разрешения повседневных, насущных практических задач. Это справедливо для всей современной науки, и в особенности для науки социалистического общества. Диалектика развития науки и техники такова, что реализация, казалось бы, далекой от жизни, фантастической идеи полета в космос оказалась самым практичным свершением повседневности, самым могучим стимулом укрепления связи науки с жизнью.

Высоко уходит в небо ствол могучего древа современной космической науки. Но чем выше дуб, тем раскидистей его крона, тем все больше и больше боковых ветвей расходится в стороны к проблемам, имеющим важное самостоятельное народнохозяйственное значение, безотносительно к осуществлению космических полетов…

Крона древа космической науки и техники небывало густа и ветвиста. И это закономерно. Ю. А. Гагарин недаром назвал космический корабль сооружением более сложным, чем все, что можно себе представить. Посещая лаборатории советских ученых, то и дело касаешься этого древа, замечаешь ценнейшие плоды, вызревающие на какой-либо из его ветвей.

Мы коснемся тут лишь одного из многих узлов ракеты – ее реактивного сопла с огненным хвостом жар-птицы.

Специалисты по химии высоких скоростей, изучившие процессы горения в сопле, пришли к выводу, что сопло представляет собой как бы незримую анфиладу химических цехов, в каждом из которых происходят свои технологические превращения. Постепенные фазы разложения и сгорания топлива как бы разделены в пространстве по зонам, растянутым вдоль сопла в цепочку. Проносясь вдоль сопла в ревущей струе пламени, молекулы горючего претерпевают последовательные изменения, как детали на заправском конвейере, движущемся со сверхзвуковою скоростью. Было бы неправильно называть его сборочным конвейером, это, скорее, конвейер для разборки сложной молекулы горючего. Каждая из позиций «конвейера» характеризуется определенной степенью «разборки». Если б появилась возможность отбирать «детали», то бишь молекулы, с различных позиций «конвейера», то из разных зон сопла можно было бы получать различные химические вещества. Такая возможность есть. Надо лишь установить в соответствующей зоне сопла охлаждающий поясок, на котором будут осаждаться молекулы. Если жечь в длинном сопле углеводородное топливо и поближе к входному отверстию поставить охлаждающийся поясок, можно добиться получения этилена; передвинув поясок по направлению к выходу – получаешь ацетилен; передвинув поясок еще ближе к выходному отверстию – получаешь углерод. В огнедышащем сопле ракеты видится сегодня прообраз химического завода для простого скоростного, непрерывного получения разнообразных и ценных продуктов.

В одной из советских лабораторий мы столкнулись с совсем неожиданным превращением ракетного сопла. Исследователи увидели в нем электростанцию будущего. Да, не удивляйтесь, в жарком хвосте пламени они разглядели и топку, и котел, и турбину, и электрический генератор – одним словом, могучее средство для прямого превращения тепловой энергии в электрическую. Мы могли воочию убедиться, что стоит лишь поднести к ревущему жалу пламени обыкновенный магнит, как из этого соседства немедленно рождается электрический генератор. В пламени возникает электрический ток. Нужно несколько усилий воображения, чтобы разобраться в этом.

Легко сообразить, что цилиндрический якорь в зазоре магнитов обыкновенного генератора может быть заменен движущейся металлической лентой. Еще одно усилие воображения – и вместо непрерывно текущей ленты мы представим себе проводящую жидкую (например, ртутную) струю. А отсюда один лишь шаг к пониманию роли струи пламени. Ведь известно, что пламя является проводником тока. Многим памятен школьный опыт, где огонь свечи разряжает шарик электроскопа. Но нежаркий огонь свечи – довольно плохой проводник; иное дело высокотемпературное ракетное пламя. В струе ракетного пламени, помещенной в магнитное поле, возникает электрический ток, как во всяком движущемся проводнике. Но этот проводник обладает особенными свойствами.

Пламя, вырывающееся из ракетного сопла, – это то «четвертое состояние вещества», которое физики называют плазмой. От обычного газа плазма отличается тем, что все большую и большую роль в ней начинают играть свободные электроны и ионизированные наэлектризованные атомы и молекулы. Впрочем, плазма как раз и является самым обычным состоянием вещества. Ведь из твердой, жидкой и газообразной материи состоит лишь незначительная часть Вселенной, остальной же мир построен из плазмы.

Естественно, что в основе теории нового генератора лежит теория плазмы. Эта новая наука называется магнитогидродинамикой. Она родилась из изучения поведения космических туманностей и оболочек звезд. Теперь уравнения космической науки помогают добывать земные киловатты. На наших глазах создается магнитогидродинамический генератор, без котлов, турбин, якорей, без единой подвижной механической детали, позволяющий превращать тепло непосредственно в электричество.

Руководитель работ подает команду к запуску агрегата. Все надевают темные защитные очки. Раздается шипение газа, переходящее в рев пламени. Ослепительный кинжал огня вонзается в междуполюсное пространство магнита. Охлаждаемые электроды, погруженные в плазму, собирают электрический ток, и стрелка амперметра достигает наивысшего отклонения.

Перед умственным взором журналиста возникают контуры одной из электростанций будущего. Вероятно, это будет довольно шумное, но простое в постройке и экономичное предприятие. Пламя будет реветь в целой батарее сопел, а электроды снимать могучий, особенно удобный для передачи на дальние расстояния постоянный ток. Конечно, схема электростанции окажется сложнее ее лабораторной модели, избытки тепла пойдут на подогрев воздуха для газовой топки, а быть может, и для некоей подсобной паросиловой установки. Но коэффициент полезного действия станции будет высоким и превысит раза в полтора к.п.д. обычной тепловой станции. Ну, а это означает миллионы тонн нефти, сэкономленной в пределах одной лишь ГРЭС.

Как хотелось бы привести в эту небольшую лабораторию зарубежных сторонников «непрактичности», «нерентабельности» космических исследо-ваний! Они убедились бы воочию, что сегодня реактивное сопло входит в современную технику не только как важная часть ракетного двигателя, но и как элемент гораздо более широкого, универсального назначения, каким стало в истории техники колесо или пропеллер; что наука о космосе указует пути построения земных машин; что весь комплекс научно-технических исследований космоса – это главное звено, за которое Советское правительство и Коммунистическая партия поднимают на новую, небывалую высоту все другие звенья великой цепи технического прогресса, все участки материальной базы улучшения жизни и благосостояния трудящихся.

…Я сорвал с себя темные очки, чтобы в свете перышка пламени разглядеть молодые лица ученых и лаборантов, столпившихся возле необычной установки. У них были радостные, счастливые лица, как у всех хороших людей, когда им достается перо жар-птицы.

8.9.

Ощущение величия, мощи и размаха охватывает вас уже при въезде на территорию, столь обширную, что для сообщения между разбросанными по ней корпусами приходится пользоваться автомашиной. Это чувство усиливается, когда входишь в здания и оказываешься в исполинских помещениях, напоминающих цехи крупнейших заводов, где стальные фермы поддерживают высокие перекрытия, где могучие мостовые краны плывут над головой, где ряды гигантских машин уходят в перспективу залов и туманятся дымкой расстояния. Некоторые машины столь сложны и огромны, что человек вблизи них кажется муравьем, заползшим внутрь радиоприемника.

Журналист, а возможно, и инженер, привыкший к обычной классической технике, вероятно, станет в тупик при виде этих необыкновенных машин – фантастических гибридов представителей самых различных областей индустрии. К установкам, похожим на аппаратуру химической технологии, подступает дремучая чаща трубопроводов, белый иней покрывает узлы труб, и над ними курятся светлые струйки пара, характерные для устройств глубокого охлаждения, группы мощных насосов наводят на мысли о вакууме, а медные шины и белые изоляторы свидетельствуют о вторжении электроники. Вспоминаются не листы учебников технологии, а страницы научно-фантастических романов – описания производства каких-то космических объектов.

Воображение не обмануло нас. Здесь действительно производятся космические объекты. Но не звездные корабли, не спутники, а нечто другое, опирающееся на иные возможности познания мира. Ракеты, спутники, корабли создают на космических верфях из земных материалов, по земным законам и обычаям, а затем они устремляются в космос, как посланцы и плоды Земли. А машины, о которых мы начали рассказ, рождены человеческой мыслью, совершающей обратное движение. Здесь как бы низводятся с небес на землю отдаленные космические объекты, воспроизводятся в земных условиях, с разной степенью приближения состояния материи, явления и процессы, никогда не происходившие на Земле и присущие только космическим туманностям и оболочкам звезд. На машинах, о которых идет речь, получается и обрабатывается не твердый металл, и не пластмасса, и не жидкости, и не газы, а материя в ее изначальной, первозданной форме, называемой плазмой. Здесь стараются получить на пользу людям волоконца, нити, клубки той солнечной пряжи, из которой сотканы небесные светила.

Где же находится эта космогоническая мастерская, в которой не волею божьей, а руками человека дерзновенно создаются детали небесных светил?

Укажем точный адрес: Москва, Институт атомной энергии Академии наук СССР имени И. В. Курчатова, лаборатории, занимающиеся проблемами физики плазмы и управляемых термоядерных реакций.

Машины, установленные в институте, являются отдаленными прообразами термоядерных реакторов, которые будут высвобождать атомную энергию из самого дешевого горючего – изотопа водорода, содержащегося в обыкновенной воде.

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 советских научных работ, произведенных в Институте атомной энергии Академии наук СССР и озаглавленных «Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций». Научная общественность всего мира и многочисленная пресса дали восторженную оценку исключительно важным сообщениям, сделанным в советских докладах на конференции. Обстоятельно изложили свои работы в этой области американские, английские, немецкие и шведские ученые. То, что хранилось совсем недавно за броней несгораемых сейфов, в тетрадях, опечатанных сургучом, стало достоянием ученых всех стран. Началась историческая эпоха совместной открытой работы над мирным применением управляемых термоядерных реакций, эпоха совместного движения к океану.

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 океанографы изучили не только рельеф впадин, но и тонкости физических, химических и биологических процессов внутри них. Определили проветриваемость вод кислородом, окисление грунта, распределение жизни в толще воды. И по ряду этих прямых и косвенных данных пришли к грозному выводу, что воды в глубинах впадин находятся в непрерывном движении, что любой захороненный здесь «радиоактивный мертвец» неминуемо встанет из своей глубоководной могилы и пойдет разгуливать по свету.

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.