Техника - молодёжи 1962-02, страница 15

ИДЕМ ЕЕ ИСТОЧНИКИ? ЭНЕРГЕТИКА БУДУЩЕГО?

вокруг нас. А для их разделения нужно использовать различие каких-либо свойств частиц, несущих заряд.

Заряженные частицы могут нести или положительный, или отрицательный заряд. Этим различием чаще всего и пользуются для разделения зарядов и получения электричества.

Заряды, движущиеся поперек силовых линий магнитного поля, испытывают отклонение в ту или иную сторону в зависимости от знака. Если же заряды неподвижны, магнитное поле на них не действует. Нужно заставить заряды двигаться в одном направлении, создать «водопад» зарядов. И, конечно, проще всего двигать кусок провода в магнитном поле, тем более что паровая машина, преобразующая тепловую керавновесность в механическое движение, была уже в распоряжении инженеров. Так и возник прообраз современной тепловой электростанции.

Но движение зарядов можно получить при выравнивании любого вида неравновесности. (Взять, к примеру, ионизиро-ганный газ при высоком давлении и • заставить его расширяться в магнитном поле. Вот вам «принципиальная схема магнитогидродинамического генератора.

Если пластинку, нагреваемую с одной стороны и охлаждаемую с другой, поместить в магнитное поле, электроны из раскаленной части устремятся к холодной, и температурная неравновесность создаст направленное движение зарядов, разделение которых в магнитном поле приведет лоявлению электрического напряжения. Такой не существующий еще генератор следовало бы называть термомагнит-чым. Направленное движение ионов при выравнивании различных концентраций можно было бы положить в основу нонномагнитного генератора {правда, в нем, пожалуй, нет особой надобности). Неравновесность концентраций соленой пресной воды можно -использовать для получения электричества гораздо шроще. Если смесь больших и маленьких шариков встряхивать в банке с отверстиями, через которые гроскакивают только маленькие шарики, то их легко отделить друг от друга. А если разделить ^пресную и соленую воду мембраной, проницаемой только для ионов одного знака, можно разделить смесь зарядов и толучить электричество. Когда в распоряжении есть только соленая вода и нерав-ювесности концентраций нет, на помощь приходит тепло.

Для этого сосуд с соленой водой надо разделить полупроницаемой мембраной, одну из двух частей нагревать, а другую охлаждать, в нагретой части ионы движутся быстрее и чаще проходят сквозь мембрану в холодную воду. Накапливаясь там, они заряжают обе части сосуда электричеством разных знаков.

В принципе для разделения зарядов подходит не только различие в их электрических свойствах. Ведь электрический заряд связан с материальной частицей, обладающей определенной массой, размерами и т. д. Разделяя эти частицы, скажем, по их массам, мы одновременно разделяем и электрические заряды. Вращение трубки с раствором соли приводит к тому, что более тяжелые ионы быстрее отбрасываются на периферию, а более легкие остаются в центре, поэтому между этими участками трубки возникает электрическое напряжение.

Но самый, можно сказать, идеальный источник заряженных частиц — это радиоактивное излучение. Здесь уж<* нет нужды разгонять смесь частиц. Ядро само выбрасывает их из своих недр с огромной скоростью. Единственно, что нужно сделать, — это поместить источник радиоактивных частиц в магнитное поле. Положительно заряженные а-части-цы отклоняются 8 одну сторону, отрицательные Р-частицы — в другую. На у-лучи магнитное поле не действует, но и их можно использовать для разделения. у^кванты» бомбардирующие металлическую сетку, выбивают из атомов электроны, причем сама сетка, теряя электроны, заряжается положительно. Стоит теперь на пути выбиваемых электронов поставить металлическую пластинку, как на ней начнет накапливаться отрицательный заряд.

учизлучение не однородно. Чем меньше длина волны, тем оно жестче. у^лУ^чи разной жесткости по-разному действуют на бомбардируемые ядра. Жесткие у-лучи приводят, например, к «эффекту образования пар», когда ядра при облучении у-квантами испускают сразу 2 частицы — электрон и позитрон, — различающиеся по заряду. Поместив мишень в магнитное поле, можно легко разделить частицы.

Кроме этих способов, существует, конечно, множество других, часть из которых уже успешно реализуется, часть находится в стадии изучения, а многие пока еще не разрабатываются. Но какой бы метод получения энергии мы ни взяли, всюду необходим тот или иной вид неравновесности и механизм ее использования.

Двигая в магнитном поле кусок прово-№» то есть смесь разноименных заря-можно разделить их и получить хсктрическое напряжение.

Так же работает магнитогидродинами-ческий генератор, только здесь вместо куска провода в магнитном поле движется ионизированный газ.

В термомагнитном генераторе разность температур порождает движение зарядов, необходимое для разделения в магнитном поле.