Техника - молодёжи 1954-09, страница 5

энергии. Отсюда следует, что энергия в ядрах атома сосредоточена в очень больших количествах. Там ее в миллиарды раз больше, чем в электронных оболочках. Это важнейшее положение в настоящее время совершенно точно установлено наукой.

Элементарные частицы вещества — атомы при обычных условиях могут соприкасаться только своими электронными оболочками. Поэтому привычные нам физические и химические явления происходят именно от взаимодействия электронных оболочек атомов и возникающих в этих оболочках изменений. Давно уже подсчитано, что возникающая при этом энергия ничтожна, особенно если сравнить ее с общим запасом энергии, заключенной в веществе. Известно, например, что бензин, имеющий среди других веществ наибольшую тепло-творную способность, дает при сгорании одного грамма всего 11 тыс. калорий. Другие вещества при горении или электро-химических реакциях выделяют энергии значительно меньше.

Таким образом, обычные, давно освоенные людьми процессы позволяют использовать чрезвычайно малую часть окружающих нас запасов энергии. В основном это пока еще тепловая энергия горящего топлива и механическая энергия движущихся воды и воздуха, которая также является производной тепловой энергии Солнца.

Количество энергии, используемой людьми, и ее концентрация непрерыв

но увеличивались из века в век. Всего около двух веков назад чудо тогдашней техники — громадная паровая машина Ползунова развивала мощность лишь в несколько десятков лошадиных сил и имела большой вес. Теперь двигатель примерно такой же мощности ставят на легковую машину «Победа». Если же мы возьмем новейший реактивный двигатель, весящий столько же, сколько автомашина «Победа», то сравнение мощностей даст поразительный результат. Такой реактивный двигатель при интенсивном режиме и скорости полета развивает мощность, близкую по величине мощности строящихся на Волге величайших гидроэлектростанций мира — Куйбышевской или Сталинградской.

Мы можем на основании подобных сравнений и наблюдений сделать вывод, что объективным законом развития всей техники является неуклонный рост количества и концентрации энергии, используемой людьми.

Уже сейчас налицо острое противоречие между обычными способами получения энергии и могучей техникой, ее потребляющей. Действительно, много ли мощных ракетных двигателей может работать одновременно, если каждый из них потребляет в час десятки тонн горючего! Это получится буквально громадная река жидкого топлива, которую не смогут напоить никакие нефтепромыслы и перегонные заводы. Техника развилась настолько, что при широком ее применении запасы энергии,

Один из вариантов электростанции, работающем на атомном горючем; 1. Атомный реактор. 2. Теплообменники. 3. Паровой котел 4. Главный паропровод. 5. Насосы для конденсатора, 6. Турбогенераторы. 7. Градирни. 8. Бассейн для охлаждающей воды. 9. Трансформаторная подстанция. 10. Насосная станция. 11. Мастерские. 12. С#лад. 13. Административный корпус.

получаемые из электронных оболочек атомов, не смогут удовлетворить грандиозную потребность в топливе.

Неконцентрированная энергия при новой технике представляет к тому же большие неудобства. Предположим, мощный реактивный самолет должен совершить большой беспосадочный перелет. Ему понадобится так много горючего, что весь самолет придется превратить в летающую цистерну, которая совсем не сможет взять полезного груза. Еще большие трудности при применении обычного горючего возникнут у конструкторов при проектировании ракет для космических полетов.

Естественно, что науке пришлось искать пути получения энергии значительно более концентрированной, чем энергия, заключенная в дровах, угле, нефти и бензине. Такой вид энергии был найден — это энергия уже не электронной оболочки атома, а энергия его ядра.

Интересно то обстоятельство, что атомное горючее словно самой природой приспособлено к его простому и удобному использованию. При получении из атомного горючего тепловой энергии механизация нужна лишь для того, чтобы можно было управлять атомными котлами иа расстоянии, через преграду из бетона двухметровой толщины, задерживающую вредные для человека излучения. Сам же процесс выделения тепловой энергии происходит необычайно просто.

Возьмем, к примеру, работу котла, действующего на уране.

Уран впервые был получен французским химиком Пелиго в 1840 году. Но целое столетие этот драгоценный материал применялся в его соединениях главным образом в качестве краски для стекла (урановая желтая), а также как черная краска для живописи по фарфору. В настоящее время уран применим в качестве ядерного горючего.

Урановые стержни помещают в котле, рядом со стержнями из графита в заранее рассчитанном весовом сочетании.

Графит замедляет и отражает внутрь котла излучение нейтронов, испускаемых ураном. Замедленные нейтроны застревают в атомных ядрах урана и преобразуют его в другие вещества. При этом выделяются быстро летящие электроны, которые застревают в стержнях и нагревают их. Графит также сильно нагревается. Выделяемым в котле теплом можно, нагревая воду, получать пар высокого давления. Дальше пар поступает в паровые турбины, которые вращают электрические генераторы. Электрический ток поступает по-требителям. Остающимся теплом пар нагревает воду, которая идет для отопления домов и предприятий

3