Техника - молодёжи 1962-02, страница 16
ПУТИ ПРОГРЕССА Народы древности недаром обожествляли Солнце, ибо чем больше мы изучаем Землю, тем больше убеждаемся в том, что именно Солнце — источник движения и жизни на нашей планете. Древние учитывали лишь явные проявления действия Солнце —- свет и тепло, которые несли его лучи. Мы же знаем, чтог нагревая по-разному воздух, воду морей и океанов, почву, Солнце создает всевозможные виды неравновесности. Им-то и обязаны своим происхождением ветры, морские течения, влияющие на климат огромных территорий, дожди, штормы и т. д. Если бы Солнце нагревало все равномерно, то, несмотря на огромное количество энергии, отданной Земле, неравновесностей, движения и полезной энергии не существовало бы. Солнце же, испаряя воду в одних местах быстрее, чем в других, нагревая одни участки атмосферы не тек, как другие, порождает неравновесность концентраций, уровней, потокоз. 'Изучение атмосферного электричества, связанного с разделением электрических зарядов, которое с такими затратами производится на электростанциях, вероятно, смогло бы привести к созданию электродвигателя, работающего по такому принципу. Но не только на атмосферу и поверхность Земли оказывает свое влияние Солнце. По-видимому, и внутри Земли оно порождает какие-то еще не известные неравновесности (они напоминают нам о своем существовании грохотом землетрясений и потоками огненной лавы). Да и Луна может оказаться причастной к этим явлениям. Ведь ее движение вокруг Земли не только вызывает приливы и отливы Мирового океана, но и деформирует земную кору. А при этом неизбежно рассеяние механической энергии в теле Земли и ее превращение во внутриземную теплоту. Высоко ли может прыгнуть человек? Метра на полтора, на два. А теперь подумайте, как бы выглядели наши города, заводы и фабрики, если бы человек не изобрел... лестницу. Города разрослись бы вширь: ведь в нашем распоряжении были бы максимум 2 1M b глубину и 2 <м в высоту. Именно такая фантастическая картина наблюдается в современной энергетике. Чтобы улучшить кпд тепловых станций, инженеры стремятся увеличить температуру пара. Но далеко ли можно уйти в увеличении высоты домов нашего воображаемого города, если бы мы вместо изобретения лестницы стали бы приучать прыгать людей, скажем, на 2,5 м? А нельзя ли найти такую «лестницу» и для получения электричества из топлива? Оказалось, можно. Такой «лестницей» являются «топливные элементы» (см. «Технику — молодежи» N5 3 за 1961 г.), в которых химическая неравно-вескость используется для разделения зарядов, минуя тепловое звено. Но, кроме тепловых потерь, на станциях часто теряется неравновесность, обусловленная различием концентраций. Смешали, например, топливо с окислителем перед сжиганием, потеряли зря неравновесность, выпустили дым в атмосферу — снова утратили ее. быть может, в будущем научатся шаг за шагом использовать все виды ее, которые сегодня теряются безвозвратно. Изучение атомного ядра дало нам в руки не только новый источник полезной энергии, но и методы создания но вых видов неравновесности. Ядра многих элементов, об/if ченные нейтронным потоком, становятся радиоактивными * могут служить источниками неравновесности в атомных 6* тареях. Больше того, в ядерной физике возможны вещи с* вершенно фантастические с точки зрения современной энергетики. Облучение потоком нейтронов урана-238, то eai «пустой породы», приводит к образованию плутония -ценнейшего ядерного горючего. В будущем удастся, возможно, более точно контролировать и течение ядерной цепной реакции. Ведь сейчас при рас-щеплении ядра урана-235 в основном получаются осколки деления с массовым числом 95 и 139, то есть ядра строя-ция и ксенона. Если ученые смогут регулировать процзд деления и заставлять ядро делиться на более мелкие оскол ки, то даже на обычном ядерном топливе удастся увеличу, выход энергии. Но основа ядерной энергетики — реактор, в которое при цепной реакции выделяется тепловая энергия. Значив потери, присущие тепловым установкам, будут а ядерна' энергетике до тех пор, пока не удастся создать «ядерньа батареи», в которых электричество за счет цепной реакц* смогут получать без тепловых потерь. В наши дни подавляющее количество электроэнергии про» изводится тепловыми станциями, сжигающими в тогщ уголь, газ, торф. Если не работать над новыми^, высокоэкономичными методами получения энергии, через несколык десятков лет положение может стать катастрофическим: де> ло придет к конфликту между энергетикой и химически промышленностью, которая, вместо того чтобы сжигать топливо, превращает его в ткани, строительные материалу краски, бумагу. Поэтому неудивительно, что ученые и инже-неры интересуются и работают над новыми источниками электроэнергии и уже сделали первые успешные шаги в этом направлении. Поиски новых методов будут тем успешнее, чем быстрее «и дальше отойдут -инженеры от проторенных дорожек современной энергетики. И вот здесь-то важно понять значение неравновесности — основного условия, необходимого для 'получения полезной энергии. В этой статье мы «отели только показать, сколь широкие возможности лежат перед создателями новых двигателей * генераторов. Но только развитие техники сможет показать, какие новые принципы получат наибольшее распространение в энергетике завтрашнего дня. Так работает солнечный элемт в котором Т*кванты выбиваю электроны из еегки, заряжая и: положительно. Пластина же, ж которую падают выбитые электрс-ны, становится отрицательной. ПЛАСТИНА + Простейший, хотя и не самый экономичный генератор. При вращении трубки с раствором тяжелые ионы йода быстрее отбрасываются центробежной силойI Поэтому один конец трубки заряжается положительно, а другой отрицательно. Работают полупроницаемые мембраны. В нагретой части ионы ускоряются и быстрее проникают в холодные ка~ налы, заряжая их разноименно. Несуществующая атомная батарея, ш пользующая «эффект образования пар* Y-квант, попадая в ядро атома, якб* вает отрицательный электрон и положу тельный позитрон, которые разделятся в магнитном поле. |
