Привычное никого не удивляет. Уже целое поколение людей без всяких эмоций воспринимает развитие, скажем, телевидения — переход от экранов размером в страницу тетради к огромному ящику, дающему цветное изображение. Что же касается взрыва атомной бомбы 6 августа 1945 года, то он потряс мир именно своей неожиданностью. К тому, что топливо можно поджечь спичкой и что не составляет труда взорвать динамитную шашку, к тому, что ядовитый газ можно выпустить из баллона — к возможности таких явлений человеческое сознание уже привыкло. В маленьком масштабе все эти явления демонстрировались на школьных уроках химии.
А тут что-то совсем новое, совсем незнакомое. «Что такое атомная энергия? — спрашивали друг у друга даже достаточно образованные люди.— Атом состоит из ядра и электронов. Видимо, физики научились отделять положительные ядра в атомах от отрицательных электронов и за счет этого получили колоссальную энергию». «Нет,— резонно возражали другие,— таким способом энергии не получишь...»
То, что взрыв атомной бомбы был связан с расщеплением ядра, то, что явления, приведшие к столь ужасающим последствиям, связаны с совершенно, казалось бы, невинными опытами английского физика Э. Резерфорда, который с помощью миниатюрного прибора исследовал рассеяние каких-то там альфа-частиц (о чем в школе либо вовсе не рассказывали, либо бегло говорили^на последнем уроке по физике перед выпуск-ми экзаменами),— все это долгое время оставалось неизвестным инженерам, техникам, химикам...
о не физикам — они-то знали, в чем дело. Правда,
объягИНСТВО *изиков были не в состоянии популярно
нить, Что это за страшная бомба и как она рабо-
тает. Хотя каждому из них было знакомо уравнение Эйнштейна, связывающее массу с энергией, а также то, что ядро состоит из нейтронов и протонов. Таким образом, для физиков, вообще говоря, было ясно, что открыт секрет расщепления атомного ядра, а та энергия, которая выделяется при взрыве, подчиняется уравнению Эйнштейна. Но этих сведений было совсем недостаточно, чтобы прочитать популярную лекцию об атомной бомбе.
Довольно длительное отсутствие каких бы то ни было научных данных, опубликованных в газетах и журналах, и являлось той причиной, что бомба и ее энергия получили, по сути дела, неверные названия: атомных вместо более правильных — ядерных. Только года через два в американской печати были опубликованы сведения самого общего характера о цепной реакции, возникающей при делении урана, и только тогда стало возможным заняться просвещением широкой публики.
Пишущий эти строки не был причастен к исследованиям в области атомного ядра и, честно скажем, именно поэтому начал еженедельно получать приглашения прочитать популярную лекцию... об устройстве атомного ядра и о природе ядерной энергии. Просьбы поступали не только от инженеров, техников, химиков, военных, но и от колхозников, писателей, рабочих и художников.
Чтобы сделать понятным принцип работы атомной бомбы, объяснение, видимо, следует начинать «от печки». Ведь необходимо рассказать и об электромагнитном поле, и о радиоактивности, и о теории относительности. Слушателям становилось ясно, что создание атомной бомбы явилось результатом (более того — логическим следствием) широкого фронта работ, проводившихся целой армией физиков в области строения вещества, в области электричества, теории теплоты. Короче говоря, стало очевидным, что атомную бомбу породила физика.
Физики стали героями дня. Сначала они заслуживали лишь порицания и обвинения в том, что выпустили «джина из бутылки». Однако вскоре стало известно, что деление атомных ядер может служить и мирным целям. Тогда отношение к физикам стало более благожелательным, а что касается лиц, призванных в разных государствах управлять промышленностью, то они отве-
6
ли физикам одно из первых мест, рассуждая (и достаточно логично), что от их науки можно ждать и еще большего.
Физики не обманули их ожиданий, и широкое финансирование работ физиков-теоретиков, физиков-экспериментаторов, физиков-конструкторов специальных приборов привело к новым открытиям, не менее фундаментальным, чем открытие деления атомных ядер. Появились «на свет» лазеры. Благодаря деятельности физиков возникла промышленность полупроводников. Пришла революция в технику связи. Оказалась возможной конструкция электронно-вычислительных машин такой степени сложности и с такими небывалыми возможностями, что стало очевидно — разговор об искусственном «мозге» и о роботах, способных заменить человека при исполнении очень многих функций, не является лишь «болтовней» писателей-фантастов. Признание лидерства физики в стане науки не вызывало ни у кого сомнения, и, желая противопоставить людей эмоциональных рационалистам, стали говорить о «физиках» и «лириках».
Высвобождение ядерной энергии оказалось мощным катализатором формирования совершенно нового взгляда на науку со стороны правительства разных государств. Научным исследованиям стала отводиться первейшая роль в государственных планах. Долгое время государственные деятели даже не дерзали спрашивать физиков, зачем они ставят те или иные исследования, поскольку на примере атомной бомбы убедились в том, что открытия фундаментальной важности могут произойти неожиданно для самих ученых. Финансирование научных исследований стало занимать заметную часть государственных бюджетов, поскольку для обнаружения новых явлений понадобились более дорогие приборы.
Но каково же было влияние атомного взрыва на развитие работ по применению ядерной энергии в мирных Целях?
Огромные денежные затраты на развитие работ в этой области, с моей точки зрения, привели к очень существенным, но не столь уж значительным результатам. Хотя государства приступили к строительству атомных электростанций вскоре же после создания атомного оружия, однако до сегодняшнего дня эти элек-
тростанции являются технически несовершенным созданием. Пусть простят меня технологи, но сегодняшняя атомная электростанция напоминает мне телегу, которую движет великолепный восьмицилиндровый двигатель.
«Порок» современной атомной электростанции заключается в том, что мы еще не умеем преобразовывать энергию атомного ядра непосредственно в электрическую. Приходится сначала получать тепло, а затем превращать его в движение теми же «дедовскими» способами, которые существуют с момента изобретения паровой машины. Из-за этого невысок и коэффициент полезного действия атомной электростанции. И хотя это является общим дефектом всех тепловых станций, но все-таки досадно, что проблема отъема тепла и из ядерного реактора должна решаться громоздкими, технически несовершенными средствами.
Не это ли является причиной того, что доля энергии, которую дает расщепленный атом, в общем энергетическом балансе измеряется всего несколькими процентами? Это несмотря на то, что атомная техника существует уже 35 лет!
Тем не менее нельзя не признать, что у атомной энергетики блестящее будущее, и через некоторое время она, может быть, будет основным источником получения электрической энергии. Все больше становится на земле атомных электростанций, все больше стран приступает к созданию и развитию своей собственной атомной энергетики.
В СССР раньше, чем в других странах, были начаты работы в этой области, которыми руководил выдающийся советский ученый И. В. Курчатов (1903—1960). Уже в 1946 году в нашей стране был введен в действие первый в Европе ядерный реактор, а в 1954 году сдана в эксплуатацию первая в мире атомная электростанция.
В настоящее время мирное использование ядерной энергии получило в Советском Союзе колоссальный размах, и, в частности, отмечается внедрение атомной энергетики практически во все отрасли промышленности, сельского хозяйства, науки и медицины. Решениями XXV съезда КПСС предусмотрено опережающее развитие атомной энергетики в европейской части СССР, а также быстрое развитие атомного машиностроения, в связи с чем у нас создается большое предприятие Атом-
R
маш, цель которого — массовое изготовление ядерных реакторов и всего необходимого оборудования атомных электростанций.
Таким образом, до тех пор пока физики не найдут способа использовать ядерную энергию, выделяющуюся путем слияния атомных ядер (термоядерного синтеза), будет интенсивно продолжаться строительство электростанций, работающих за счет расщепления атомного ядра.
Можно ли определить, когда наступит новая эра мирного использования ядерной энергии, а именно: когда будет найден способ получения энергии за счет слияния ядер?
Вряд ли кто из ученых решится дать сколько-нибудь конкретный ответ на этот вопрос. Рано или поздно эта проблема будет решена. Такая уверенность основывается на том, что мы с каждым годом все ближе и ближе приближаемся к получению тех условий, которые необходимы для того, чтобы происходила управляемая реакция слияния атомных ядер. Основная задача при этом состоит в том, чтобы получить и достаточное время выдерживать исключительно высокие температуры — порядка нескольких десятков миллионов градусов.
Очевидно, что если реакционный объем имеет такую температуру, он не может соприкасаться с какими бы то ни было материалами, так как даже самые тугоплавкие вещества не выдерживают температур выше нескольких тысяч градусов. Следовательно, будущая электростанция, работающая на управляемой реакции синтеза, должна быть, так сказать, взвешена в воздухе.
Писатель-фантаст Артур Кларк, всегда относящийся с негодованием к осторожным прогнозам ученых на этот счет, предсказывает, что проблема будет решена уже в 1990 году. Что же, подождем. Хотя уже несколько раз, когда казалось, что решение проблемы совсем близко, часто затем наступало разочарование. Конечно, каждый год приносит определенные успехи в этой об-Ласти, но, как я уже сказал, они (увы!) не носят пока принципиального характера.
иПо книге, которая предлагается вниманию читатели, можно судить о современном состоянии этой пробле-ы. и мне нет надобности повторять то, что пишет автор.
Из содержания последних глав книги Гарднера чи-телю будет ясно, что овладение управляемым синтезом ядер явится стопроцентным решением всех энергетических проблем, которые могут волновать человечество. Во-первых, запасы этой энергии безграничны; во-вторых, ее получение не связано с загрязнением Земли радиоактивными отходами. А все это очень важно. Ведь, несмотря на оптимистическое отношение ряда экономистов к проблеме «энергетического голода», будто бы грозящего нашей планете, в частности, полагающих, что как бы то ни было, но разного сорта топливом мы обеспечены примерно на тысячу лет, все же большинство специалистов считают получение энергии за счет слияния атомных ядер проблемой номер один.¦
За тридцать пять лет, прошедших после взрыва в Хиросиме, проблема ядерной энергии сейчас стала классическим предметом физики. Теперь принцип получения ядерной энергии изучается в школе, и знакомство с ним является не менее обязательным, чем знакомство с принципом получения электрического тока. Когда пишущий эти строки был молод, считалось, что интеллигентный человек должен быть знаком с литературой, искусством, историей. Как-то даже неприличным было бы признаться, что тебе неизвестны стихотворения Фета и Надсона или проза Григоровича и Боборыкина. Что же касается классиков, то их полагалось знать наизусть, и если кто-либо говорил, что вот эта девушка напоминает Вареньку из Анны Карениной, то, разумеется, никто даже не осмеливался попросить ему напомнить, а кто же такая Варенька. В то же время было вовсе не зазорно не только не знать закон Ома, но и проявлять полную неосведомленность в законах термодинамики.
Царство физики, начавшееся в 40-х годах, в корне изменило ситуацию. Теперь уже мало кто в кругу интеллигентных людей осмелится признаться, что 'он не знаком с принципами теории относительности или ничего не знает о странной сущности электрона, который то ли частица, то ли волна. Поскольку физики стали <;В почете», а лирики «в загоне», многие заинтересовались книгами, в которых разъяснялись основы физики, и пс следние 35 лет характеризуются небывалым росто*| числа книг, излагающих в общедоступной форме Ра3'
Содержание
О книге Дж. Гарднера «Атомы сегодня и завтра» I Глава первая. ДЕЛЕНИЕ «НЕДЕЛИМОГО»
(ПРЕДСКАЗАНИЕ И ОТКРЫТИЕ) ... 12 Глава вторая. СИЛЫ, МОЩНОСТЬ И ЭНЕРГИЯ ................ 24
Глава третья. ДЕЛЕНИЕ И СИНТЕЗ ЯДРА 35 Глава четвертая. ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ И ЕЕ
РЕЗУЛЬТАТЫ............
Глава пятая. АТОМНЫЕ БОМБЫ И ИХ УКРОЩЕНИЕ .............
Глава шестая. КОНСТРУКЦИИ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ............ 71
Глава седьмая. ТЕРМОЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ . . 90 Глава восьмая. НОВАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ . 115 Глава девятая. ДАЛЬНЕЙШИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ 127 ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ....... . w
Цена: 100руб.
