Розділ «ШЛЯХИ ЕНЕРГЕТИКИ»

Отже, спершу про енергію ядерного розпаду.

Реактор, який виділяє тепло для того, щоб віддати його рідині й перетворити її в пару для турбогенератора, «така досить складна й недосконала схема сучасної атомної теплоелектроцентралі. Енергія розщеплення атомів дає тепло, тепло виконує певну механічну роботу, і лише завдяки їй генератор виробляє струм. Реактор тут відіграє роль топки парового котла, тільки й того, що в ньому відбувається не згоряння звичайного палива, а поділ уранових та торієвих ядер.

Грам ядерного пального заміняє дві тонни вугілля! Ніяке інше паливо не прирівняти до ядерного. І хоч які труднощі доводилося долати, щоб приборкати ланцюгову реакцію розщеплення уранових ядер і захистити людей від згубної радіації, нині це виправдало себе.

Сучасні потужні атомні станції розраховано на сотні тисяч кіловат.

Атомні двигуни з’явилися на кораблях і підводних човнах. Криголам «Ленин» набирає пального лише раз на всю навігацію.

Там, де важко добувати і куди неможливо завезти звичайне паливо, ядерна енергетика дуже доцільна. Вона потрібна і селищам у важкодоступних місцях, і автоматичним метеостанціям, а в майбутньому «штучним супутникам та космічним ракетам, підземоходам, глибоководному флоту, постам спостереження на океанському дні.

Проте паротурбінна чи газотурбінна атомна станція «це не останнє слово атомної енергетики. Надто довгий ланцюг перетворень, надто громіздка й складна установка. А ось коефіцієнт корисної дії дещо замалий. Тому інженери шукають інші шляхи перетворення ядерної енергії в електричну.

Насамперед вони планують скористатися магнітогідродинамічним генератором. Реактор дає нагрітий газ, до якого слід тільки додати іонізуючий цезій. Усе останнє буде так, як завжди: електромагніт для створення магнітного поля та електроди з провідниками, які відводять струм.

Можна зменшити розміри генератора, якщо змусити газ рухатися по спіралі «у вихровому МГДГ, потужній, малогабаритній атомній енергетичній установці.

Інженери хочуть піти ще далі. Вони прагнуть знімати струм безпосередньо в активній зоні реактора, як і раніше, користуючись теплом, що в ньому виділяється. Для цього тепловиділяючий елемент треба зробити циліндричним, і він виконуватиме роль катода «при нагріванні його поверхня випускатиме електрони. Електронний потік рушить до другого, зовнішнього циліндра «анода, і виникне струм.

Щоправда, анод теж нагріватиметься, а це нам стоятиме на заваді. Потрібно позбутися ще й інших неприємностей, наприклад, уламків поділу, що потрапляють у міжелектродний простір. Не так легко налагодити й рух електронів від катода до анода. Та вже перші досліди показали, що реактор-перетворювач, реактор-генератор струму, обладнаний простіше за МГДГ, цілком реальний.

Радянські вчені вже створили реактор «Ромашка». За допомогою термоелементів одержане в активній зоні тепло зразу ж перетворюється в ньому на електроенергію. Кілька тисяч кремнійгерманієвих стовпчиків, розташованих на пверхні реактора, і дають струм, що виникає завдяки різниці температур.

Новий тип атомної електростанції займе в енергетиці майбутнього своє чільне місце.

В інженерів зароджується ще й така ідея.

Вони хочуть мати корисне із шкідливого. Шкідливе «це уламки поділу. їхнє випромінювання дуже небезпечне. Недарма доводиться ховати реактор за грубими стінами біологічного захисту. І не випадково стільки уваги приділяють проблемі ховання радіоактивних відходів. їх кладуть у контейнери і опускають під воду або закопують глибоко в землю. Хтозна, чи надійно це. Було навіть запропоновано відправляти відходи у міжпланетний простір на ракетах.

В усьому світі таких уламків нагромаджується все більше й більше. Найкраще було б, звичайно, використати їх для тих-таки енергетичних потреб.

Уламки радіоактивні і випускають при внутрішніх перетвореннях електрони. Такі радіоактивні речовини «живуть» досить довго: половина атомів має термін розщеплення від кількох місяців до кількох років. Можна вибрати з них найпридатніші для одержання електронного потоку.

На поверхню одного з електродів наносять радіоактивну речовину. Частинки, які вона випускає, прямують до другого електрода. Така атомна батарейка може мати напругу до двохсот тисяч вольтів «хоча, треба відзначити, при дуже незначній силі струму «в мільярдні частки ампера. Розміри її невеликі «батарейка може згодитись навіть для наручних годинників і там, де габарити відіграють особливо велику роль, «у приладах для супутників та ракет. При користуванні радіоактивними речовинами можна вибрати такі з них, які дозволять обходитися без захисних екранів.

Але, коли потрібно мати великий струм, цю просту батарею доведеться дещо ускладнити. Наповнивши її газом, можна збільшити кількість електронів «частинки вибиватимуть їх із атомів газу. За наповнювача можна взяти газоподібну радіоактивну речовину, що теж виділяється в реакторі. Струм підсилиться в десятки разів. Можна досягти підсилення і в сто-двісті тисяч разів, якщо застосувати напівпровідникові матеріали.

Є й інші засоби, щоб залучити радіоактивні речовини до роботи.