В. А. Пешков
Энергетический маяк
(научно-фантастическая повесть)
Тамбов 2014
Настолько углубленным изучением материалов, привезенных из разных лабораторий (пунктов наблюдения) нашей страны в РАН еще не было. В коридорах академии в летний теплый денек, да еще и в выходной, творилось столпотворение.
Огромное число ученых, представляющих ряд ведущих научных организаций всего Мира и приехавших сюда в Москву в РАН, на конференцию по ядерной физике и огромное количество журналистов собрались в большом зале академии.
О термоядерном синтезе водорода говорили давно, еще после изобретения водородной бомбы. «Великие умы», почесывая свои затылки, представляли себе, как управлять цепной реакцией синтеза, где небольшое количество водорода «превращается» в гелий и выделяется огромная энергия.
Вы, только представьте себе! Работают энергоемкие предприятия, заводы, городской электротранспорт, повсюду провода и кабельные линии, это сотни МВт мощности. Чтобы получить такую мощность требуется сжигать примерно несколько железнодорожных составов угля, или несколько МЛН кубических метров газа в сутки.
А если... Заложить примерно один килограмм водорода в реактор, и на несколько лет хватит.
Да, представить такое сложно. Но вполне возможно, что в наши дни двадцать первого века, такие проекты могли бы существовать.
Выбросы газов содержащих углерод, почти бы отсутствовали, выкачивать газ из недр земли не надо, уголь не нужен, строить огромные платины на реках не требуется. Скажите, это фантастика? Нет!
Я скажу более, получить управляемую энергию синтеза водорода, теоретически очень просто, задайте этот вопрос своим детям или внукам, которые учатся в школе старших классов и они Вам объяснят, как это происходит.
Но, возникает вопрос, почему сегодня нет таких электростанций.
Сегодня идет война за энергоносители, традиционные, как газ, нефть. За разработки шельфов, включая Антарктику, некоторые страны уже сейчас готовы к войне.
Давайте не будем забегать вперёд, а вернёмся к вопросу получения энергии водорода. Вопрос в том, чтобы получить управляемый синтез водорода в гелий требуется температура примерно пятнадцать миллионов градусов Цельсия.
В природе такая температура существует, в ближайшем, к нашей Земле космическом теле Солнце. Там в центре звезды, при температуре в пятнадцать миллионов градусов, происходит термоядерная реакция, синтеза водорода в гелий.
При этом, энергию Солнца мы получаем в виде света от видимого спектра до радиоволн, рентгеновского излучения и тепла.
На земле, в лабораторных условиях, такую температуру тоже можно получить, а при синтезе водорода она должна поддерживаться постоянно. Вопрос, в чем и как удержать этот синтез?
При такой температуре всё, что материально превращается в газы. Любая «печка», где будет «вариться» энергия жизни, просто испарится. Вот сегодня и сейчас существует задачка, удержать термоядерный синтез. Где на земле найти такой «котёл», чтобы он не расплавился и не испарился? Современная наука, теоретически, позволяет удержать термоядерный синтез таких температур, только в магнитном поле. А если, будет создан такой реактор? Где взять для него топливо (водород). Население всей планеты растет, развивается прогресс, а для этого, требуется всё больше и больше энергии. Можно сказать просто, из воздуха нашей атмосферы, или из воды океана, или моря.
Перед тем, как начать свою повесть, я хочу сказать, несколько слов о, возможно, еще одном существующем методе получения энергии, но пока, это фантастика.
На границе Франции и Швейцарии глубоко под землёй существует самый большой в мире ускоритель частиц, конечно, это адронный коллайдер. В нём разгоняют элементарные частицы до около скорости света, а затем их сталкивают. Это имитация большого взрыва вселенной, где рождаются новые элементарные частицы, которые живут долю секунды. Ученые всего мира пытаются понять, откуда взялось всё…вся материя, время, пространство, энергия.
Возможно, мы скоро получим какие-то ответы, когда самый мощный ускоритель в мире, заработает на полную мощность.
Да, но сейчас, мы говорим о получении высокой энергии, причем тут коллайдер? И что, может сегодня превысить мощность термоядерного синтеза водорода? Это, страшно представить, но это.....
Да! Есть, это «антиматерия».
При столкновении частиц около скорости света в ускорителе, мы получаем и «античастицы». Они противоположны частицам своим зарядом. Ну, давайте представим атом, который состоит из положительно заряженных протонов, нейтральных нейтронов (ядро) и электронов, которые заряжены отрицательно (оболочка). А если ядро атома будет иметь отрицательный заряд, а оболочка положительный заряд, вот это и будет «античастица» из которой состоит «антиматерия».
И вот, теперь, если мы соединим частицы, материи и антиматерии, то мы увидим великую формулу Эйнштейна (E=MC2) в действии, где масса переходит в чистую энергию. Этих частиц больше существовать не будет, они самоуничтожатся, но при этом, будет выделена энергия почти равная единице всей массы частиц. Чтобы представить силу взрыва, соединим один грамма антиматерии и материи. В результате этого взаимодействия получаем выделение энергии 10 в четырнадцатой степени Дж. энергии, это примерно как взорвать атомную бомбу в10 .тонн.
А если этой энергией управлять? А может ли такой реактор существовать в будущем, где, в прямом смысле, граммы веса «антиматерии» могут обеспечить энергией огромные города с их предприятиями, транспортом, и полной инфраструктурой?
Давайте себе представим, как это будет, с чего всё начнётся.
И, погружаемся в удивительный мир науки и фантастики!
ГЛАВА 1
Максим сидел в своей лаборатории института и работал просто на износ. Он окончил институт НИИЯФ МГУ, защитил диссертацию и теперь, уже как сотрудник, специалист, полноправно занимал своё место в лаборатории ядерных исследований.
С самого детства, Максим, увлекался физикой и математикой. Ещё в школе в радиокружке он отличался удивительными способностями к изобретениям. Построит радиопередатчик к управляемой модели самолета и обязательно с «изюминкой», к примеру с однополостной модуляцией управления. — А почему, ты сделал именно так? — спрашивал преподаватель.
— Да, вы знаете, при этом можно сжать несущую частоту передачи и уместить несколько операций на одном канале, — отвечал Максим.
Преподаватель Фёдор Анатольевич Андреев был мальчишкой очень доволен. Фёдор Анатольевич в школе преподавал физику и математику.
Максим часто заходил в кабинет физики, и они разговаривали на разные темы те, которые касались не только физики, но и химии, философии. Даже когда Максим был болен простудой и находился на лечении дома, Фёдор Анатольевич заходил к нему домой, и они
подолгу беседовали за чашкой горячего чая, погружались в науку до позднего вечера.
В лаборатории института стояла тишина, там уже никого не было, Максим, как всегда задержался, наверное, сам не заметив этого. На его рабочем столе лежали книги, какие-то расчёты, таблицы, беспорядочно разбросаны листы бумаги с непонятными записями.
Он встал из-за своего стола, посмотрел на часы и тут раздался телефонный звонок.
— Привет Макс! — Прозвучал нежный женский голос.
Максим как будто проснулся от «зимней спячки», его глаза расширились, и немного заикаясь, он ответил:
— Наааташа! Слушай, ну извиини, я немного засиделся на работе.
— У, да, я знаю, поэтому и звоню заранее.
— Всё, всё сейчас выхожу, иду, ну, то есть, еду, — он быстро оделся, выключил приборы лаборатории, закрыл кабинет, мгновенно спустился по широкой лестнице второго этажа института и через минуту оказался на улице.
Свежий осенний воздух был наполнен ароматом желтых листьев, они простилались по длинной аллее, которая проходила прямо до станции метро. Вдоль дорожки росли вековые деревья, и их ветки грозно спускались почти до самого асфальта. Максим шел по самой середине аллеи, слегка загребая ногами опавшие листья. Он думал о своих исследованиях, о том, что стоит за его расчётами, за его лабораторными испытаниями элементарных «античастиц». И вот, через несколько минут, почти незаметно, перед ним появилась большая буква «М». По Сокольнической линии метрополитена, Максим очень скоро добрался до станции «Парк культуры».
Он увидел Наташу, ожидавшую его у главного входа. Она стояла, чуть опустив голову, и смотрела куда-то в сторону. Её коротенькая белая курточка была видна издалека. Максим замедлил шаг, ему стало очень стыдно и именно сейчас, за опоздание, которое было просто очередным.
Наташа была очень симпатичной девушкой, её стройная фигурка и выразительные черты лица достались ей от мамы. Она училась с Максимом на одном курсе института, но из-за болезни ей пришлось защитить свой диплом годом позже. Она была простой студенткой, мечтала работать в школе, в обычной Московской средней школе.
Они с Максимом очень любили гулять по старой Москве, по улочкам где, когда-то бродили великие писатели, или знаменитые артисты, или ученые, да просто люди, которые разговаривали, наверное, о чем-то великом, а может быть, просто молчали и каждый думал о чём-то своём.
— Ну, вот Макс, ну, что опять случилось! Ты, что там вечный двигатель изобрёл? — спросила Наташа и ехидно посмотрела на Максима.
— Да изобрёл, но только не вечный двигатель, а реактор, который будет выдавать энергию, в виде тепла и будет выдавать столько, сколько хочешь, — сказал Максим и добавил:
— Только конечно это фантастика в моих мыслях, хотя кое-что уже есть.
— Слушай, это так интересно, ну расскажи, пожалуйста, ну пожалуйста, что это такое? — Наташа всё настойчивее просила рассказать об этом непонятном устройстве.
Они шли по вечерней Москве, по какой-то узенькой тропинке меж старых домов. Они шли медленно, и Максим рассказывал, про что-то необыкновенное, про то, что сегодня является фантастикой, а завтра может стать реальностью.
— Если создать такой реактор, в котором при соединении материи и антиматерии выделяется почти сто процентов энергии, да, а ты помнишь формулу Эйнштейна E=MC2? — Сказал Максим.
— Это, когда материя переходит в чистую энергию, — с гордостью ответила Наташа.
— Да, конечно, только в нашем случае, почти вся материя переходит в энергию, — уточнил Максим.
— А, почему почти? — Заинтересовалась Наташа.
— О, это очень интересный вопрос. Понимаешь, современные ученые считают, что Вселенная произошла от большого взрыва. При взрыве образовалось пространство, время, материя, но из математики мы знаем, что есть точка отсчёта, это «0», и отсюда начинаем считать 1, 2, 3...это, то, что >0 и -1, -2, -3... это, то, что <0. Это можно отнести и к пространству, и к материи. В данном случае мы имеем дело с антиматерией. Все дело в том, чтобы теоретически теория большого взрыва была верна, требуется, чтобы при взрыве именно материи оказалось больше чем антиматерии. Вот поэтому при взаимном самоуничтожении материи и антиматерии часть материи, которая осталась это и есть наша Вселенная!
Наташа задумчиво смотрела на свои туфельки, которыми слегка отгребала листву, но мыслями она была, где-то далеко, в этом непонятном мире
