Шах Планете Земля - [42]

Как Вы видите, счетчик Гейгера определяет излучение урана, точнее – улавливает субатомные частицы, высвобождаемые, или излучаемые, ядром урана в момент распада. Элементы, у которых излучение происходит непрерывно, называются радиоактивными. Тяжелые элементы, получаемые в ускорителях, относятся к радиоактивным, они быстро распадаются. Так как мы в состоянии синтезировать только небольшое их количество и так как они очень быстро распадаются, мы не можем узнать о них достаточно много. И, тем не менее, элементы с высоким атомным весом, остающиеся при этом стабильными, существуют, хотя они и не встречаются на Земле и мы не можем синтезировать их в ускорителях частиц. Это элементы 114-115, отсутствующие в периодической системе. Следом за номером 115 снова идут нестабильные элементы и элемент 116, который распадается за доли секунды.

Наконец, мы подходим к вопросу об источнике энергии. Источником энергии является элемент 115. Он подвергается бомбардировке протонами в небольшом ускорителе частиц. При захвате протона ядром атома 115 его атомный вес увеличивается, возникает атом элемента 116, который сразу же распадается.

При распаде элемента 116 высвобождается, или излучается, антиматерия. Что это такое? Антиматерия – это полная противоположность материи. Зарядовые и спиновые (вращательные) характеристики элементарных частиц материи и антиматерии противоположны. При контакте материи с антиматерией происходит взрыв – превращение их в энергию. Оно называется аннигиляцией. Чтобы представить себе взрывную силу антиматерии, сравним ее с мощностью атомной бомбы.

Многие из вас знают об атомной бомбардировке Японии во время Второй мировой войны. Так вот, при взрыве бомбы, сброшенной 9 августа 1945 года на Нагасаки, радиус зоны полного уничтожения был равен приблизительно двум милям.

Это – результат цепной реакции, при которой в энергию превращается менее одного процента вещества. К этому времени д-р Эдвард Теллер рассчитал возможности создания водородной бомбы. В ней при распаде того же количества вещества должно было выделяться больше энергии, то есть был должен произойти более мощный взрыв. К неудовольствию д-ра Теллера японцы капитулировали, поэтому мы не смогли испытать на них действие водородной бомбы, что окончательно испортило настроение д-ру Теллеру. Однако если бы на Багдад была сброшена водородная бомба, равная по массе той, что разрушила Нагасаки, то зона полного уничтожения составила бы примерно 20 миль. И это опять-таки при превращении в энергию менее одного процента ядерного материала. Остальные 99% в этом типе бомб рассеиваются, не принимая непосредственного участия в ядерной реакции.

Теперь представим себе, что в Багдаде взорвана бомба с таким же количеством антивещества, что в бомбе, сброшенной на Нагасаки. Зона полного уничтожения охватила бы часть Африки, Европы и Азии – рассчитать точнее не представляется возможным. Это явилось бы результатом аннигиляции, при которой антивещество полностью преобразуется в энергию. В такой бомбе должно было бы взорваться и превратиться в энергию 100% ядерного заряда. В настоящее время у нас нет возможности использовать в бомбе антиматерию, мы можем ее получить и удержать лишь на короткое время и только в ускорителе частиц.

Это наглядно показывает, какое огромное количество энергии выделяется, когда вещество полностью преобразуется в энергию. А это происходит в момент аннигиляции.

Вернемся, однако, к нашему источнику энергии.

В реакторе элемент 115 бомбардируется протоном, который, проникая в ядро атома 115, превращает его в элемент 116. Тот немедленно распадается, излучая небольшое количество античастиц. Антивещество отводится в специальную вакуумную трубу (tune-tube), чтобы избежать его контакта с материей. На выходе оно направляется на газообразное вещество. Происходит аннигиляция. Вещество и антивещество полностью превращаются в энергию.

Тепловая энергия, высвободившаяся в результате этой реакции, с помощью термоэлектрического генератора со 100-процентной эффективностью преобразуется в электрическую энергию. Это – один из методов непосредственного превращения тепловой энергии в электрическую. Многие наши спутники и межпланетные станции используют термоэлектрические генераторы, однако их производительность еще очень и очень низка. Все реакции и процессы, протекающие в реакторе, должны быть тщательнейшим образом рассчитаны и увязаны друг с другом, как постановка балета, и тогда реактор сможет производить огромные количества энергии.

Вновь вернемся к нашему вопросу об источнике энергии для путешествий по Вселенной. Им является реактор, использующий в качестве ядерного горючего элемент 115 и полную аннигиляцию. Это превращает его в компактный и легкий источник энергии, который может с успехом применяться на борту космического корабля.

Для интересующихся я скажу еще несколько слов об элементе 115. В реакторе он расходуется очень медленно, и 223 грамма, то есть меньше полуфунта элемента 115, могут давать энергию на протяжении 20-30 лет. Температура плавления элемента 115 составляет 1740 C. Здесь я должен заметить, что хоть сам я и работал с элементом 115, но никогда не пытался его расплавить или поэксплуатировать 20-30 лет, чтобы посмотреть, когда же он закончится.