Химия человека. Как железо помогает нам дышать, калий – видеть, и другие секреты периодической таблицы - [50]
Тем не менее тут проще сказать, чем сделать. Чтобы атомные ядра слились, их необходимо прижать друг к другу с огромной силой. В недрах Солнца температура достигает 15 миллионов градусов, а давление в 340 миллиардов раз превышает атмосферное давление на поверхность Земли[287]. Подобные условия за гранью того, что можно воссоздать в реакторе здесь, на Земле.
Задача окажется более посильной, если обычный водород, у которого в ядре лишь один протон, заменить его более тяжелой версией, у которой есть еще один или два нейтрона. Называются эти версии дейтерий и тритий[288]. Атомы дейтерия весят в два раза больше, чем обычный водород, а когда дейтерий занимает место водорода в молекуле воды, получается то, что мы зовем тяжелой водой: компания Norsk Hydro производила ее в Рьюкане, и во время Второй мировой войны из-за нее на предприятии совершались диверсии[289], ведь тяжелая вода понадобится тому, кто производит ядерное оружие из плутония[290]. Тритий – версия водорода с двумя нейтронами – очень нестабильное вещество, распадающееся на другие элементы за несколько лет после образования. Чтобы использовать тритий в термоядерном реакторе, нам сначала придется его изготовить. Сегодня тритий производят из редкого изотопа лития – от всего объема имеющегося на Земле лития его количество составляет менее 10 %.
Возможно, водород, в отличие от лития, бесконечный ресурс. Согласно расчетам, если весь литий, который удастся извлечь из земной коры, мы отправим в термоядерный реактор, при сегодняшнем энергопотреблении его хватит на тысячу лет. Кроме того, дейтерий и тритий есть в морской воде. При наличии эффективного метода добычи этих элементов из океана на удовлетворение людских энергетических потребностей нам хватило бы их на несколько миллионов лет.
В термоядерных реакторах электроны отрываются от атомов, чтобы атомные ядра оказались друг к другу как можно ближе и слились. Газ, чья температура поднимается так высоко, что электроны отрываются от атомов, называется плазмой. На Земле, например, плазму можно обнаружить в молниях и северном сиянии. В случае с плазмой проблема в том, что у нее есть тенденция рассеиваться, следовательно, остывает она быстро. Звезды настолько крупные и тяжелые, что их гравитационное поле удерживает плазму на месте, однако на нашей планете размером с камушек повторить это не выйдет. Альтернатива для нас – с помощью магнитов собирать плазму в магнитное поле определенной формы. Если сконструировать реактор так, чтобы плазма никогда не касалась его стен, содержащееся в ней тепло не уйдет в окружающую среду, а стены реактора не расплавятся и не сгорят.
Охота на термоядерную энергию началась во время холодной войны с обеих сторон железного занавеса. В 1968 году советские ученые сообщили, что им удалось изготовить плазму под воздействием высокой температуры в магнитном поле в виде пончика – она называется «токамак». Вскоре такого же результата добились британские физики. Сегодня ученые со всего мира совместно работают над строительством самого крупного в мире экспериментального термоядерного реактора во Франции (ITER). Согласно плану, первую плазму токамак проекта ITER произведет в 2025 году[291].
Проблема токамака в том, что управлять им нужно очень точно, а магнитное поле удерживается благодаря тому, что электрический ток все растет, и растет, и растет. Разумеется, долго этот процесс продолжаться не может, а инженеры ITER рассчитывают, что им удастся удерживать плазму примерно полчаса, до того как механизм придется отключить и охладить. Подобного рода постоянные колебания температуры предъявляют очень высокие требования к материалам, которые применяются для строительства реактора.
Еще один замысел носит футуристичное название «стелларатор»: магнитное поле имеет безумно сложную форму, благодаря которой механизм можно охлаждать, не делая перерывов. Впервые идею подобного реактора предложили в 1950-е годы, но мощность компьютеров позволила ученым подступиться к задаче по разработке сложной геометрии только в 1980-е годы. В 2016 году в Германии стелларатор Wendelstein 7-X справился с задачей и удерживал плазму водорода при температуре более 10 миллионов градусов примерно одну секунду[292], а теперь ученые работают над его усовершенствованием.
Слияние атомов будет происходить лишь до тех пор, пока в реакторе поддерживается высокая температура. Если что-то пойдет не так и реактор потеряет контроль над магнитным полем, все остановится. Поэтому он не представляет таких опасностей, как неконтролируемая реакция, взрывы и расплавления, известных нам по катастрофам на ядерных электростанциях в Чернобыле и на Фукусиме. Также проблем с отходами у термоядерного реактора гораздо меньше, чем у сегодняшних ядерных электростанций, но, когда атомные ядра сливаются, выделяются нейтроны – они попадают на материалы, из которых сделан реактор, и выделяется небольшое количество радиоактивных отходов. В течение нескольких сотен лет с ними необходимо обращаться как с особыми отходами.
Несмотря на то что развитие идет медленно, в реальности нет никаких причин, чтобы нам не удалось построить термоядерный реактор. Может быть, через 100, 200 или 500 лет важнейшим энергоресурсом станет морская вода. Все, что нам нужно, – достаточное количество денег и ресурсов, чтобы поддерживать крупные научные программы до тех пор, пока нам не улыбнется удача. Но решит ли почти бесконечный источник чистой энергии все наши проблемы?
Послевоенные годы знаменуются решительным наступлением нашего морского рыболовства на открытые, ранее не охваченные промыслом районы Мирового океана. Одним из таких районов стала тропическая Атлантика, прилегающая к берегам Северо-западной Африки, где советские рыбаки в 1958 году впервые подняли свои вымпелы и с успехом приступили к новому для них промыслу замечательной деликатесной рыбы сардины. Но это было не простым делом и потребовало не только напряженного труда рыбаков, но и больших исследований ученых-специалистов.
Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.
Монография посвящена проблеме самоидентификации русской интеллигенции, рассмотренной в историко-философском и историко-культурном срезах. Логически текст состоит из двух частей. В первой рассмотрено становление интеллигенции, начиная с XVIII века и по сегодняшний день, дана проблематизация важнейших тем и идей; вторая раскрывает своеобразную интеллектуальную, духовную, жизненную оппозицию Ф. М. Достоевского и Л. Н. Толстого по отношению к истории, статусу и судьбе русской интеллигенции. Оба писателя, будучи людьми диаметрально противоположных мировоззренческих взглядов, оказались “versus” интеллигентских приемов мышления, идеологии, базовых ценностей и моделей поведения.
Монография протоиерея Георгия Митрофанова, известного историка, доктора богословия, кандидата философских наук, заведующего кафедрой церковной истории Санкт-Петербургской духовной академии, написана на основе кандидатской диссертации автора «Творчество Е. Н. Трубецкого как опыт философского обоснования религиозного мировоззрения» (2008) и посвящена творчеству в области религиозной философии выдающегося отечественного мыслителя князя Евгения Николаевича Трубецкого (1863-1920). В монографии показано, что Е.
Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.
Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.