Путешествия и открытия        26 апреля 2015        97         0

Энергия Солнца

Энергия Солнца

Все началось с того, что ученые нашли на Солнце вещество, газ, который не был известен на Земле.

Как это «найти на Солнце»? Экспедицию туда не пошлешь. Даже космический корабль без людей не смог бы слетать и вернуться на Землю с «кусочком» солнечного вещества: он сгорел бы, приблизившись к огнедышащему светилу.

Никто туда не летал. Просто ученые придумали прибор, который по цвету лучей, испускаемых раскаленным веществом, узнает, какое вещество светится. И вот в 1868 году обнаружили на Солнце неизвестный газ. Назвали его гелий, что значит «солнечный».

Вскоре гелий был обнаружен и на Земле — в воздухе, в обыкновенной воде, в некоторых горных породах — минералах. Все же долго еще оставалось загадкой, почему гелия, которого на Земле не так много, на Солнце гораздо больше?

Но давайте на время забудем про гелий, а вспомним про то, как устроено любое вещество — твердое, жидкость, газ…

Вы уже знаете, что все на свете состоит из мельчайших атомов. В середине каждого атома твердый «орешек» — ядро. В этом-то «орешке», узнали ученые, и заключена огромная ядерная энергия, скрепляющая ядро. Ее называют и по-другому — атомная энергия.

Как же обнаружили эту энергию?

Оказалось, что ядра атомов самых тяжелых веществ — урана, радия, тория (эти вещества называют радиоактивными) — могут, как говорят ученые, распадаться, испускать из себя частички и без обстрела в ускорителе: просто сами собой, друг за другом. У некоторых радиоактивных веществ из ядра при этом вылетают тяжелые частицы — нейтроны. Если взять достаточно толстый, большой кусок такого вещества, то нейтроны уже расколовшихся ядер не вылетят из него «в пустоту», а попадут в другие, еще целые ядра, «выбьют» из них новые нейтроны. С каждой секундой поток нейтронов будет увеличиваться, обрушиваясь на уцелевшие атомы, пока этот процесс не превратится в лавину и в определенный момент не охватит весь кусок вещества. Энергия, удерживавшая между собой частицы атомных ядер, освободится в мгновение, и получится взрыв отчаянной силы — атомный взрыв.

Во время взрыва атомной бомбы выделяется столько тепла и света, что все вокруг на многие километры обугливается и сгорает.

Но ученые научились использовать заключенную в атомных ядрах энергию и без страшных взрывов: на атомных электростанциях, где радиоактивное вещество спрятано за железобетонными защитными стенами. Здесь оно никому не опасно, а энергию, теплоту, которую выделяет, оно отдает воде. Вода превращается в пар и по трубам идет в турбину. Пар вращает турбину, турбина — электрический генератор, и в проводах появляется ток…

Ученые подсчитали: в килограмме урана содержится столько атомной энергии, сколько в длинном железнодорожном составе с каменным углем! Угля, нефти и горючего газа в земле людям хватит, должно быть, совсем ненадолго — лет на сто. А радиоактивного «топлива» — на тысячи лет. Притом ни дыма, ни копоти, а электричество и тепло, получаемые на атомных станциях, не отличаются от электричества и тепла, поступающего с теплоэлектростанций, которые работают на обычном топливе.

Но и это не вся энергия, хранящаяся в атомных ядрах.

В институтах, в лабораториях делались опыты с очень легкими веществами — например, с водородом. Оказалось, что, если его разогреть до миллиона градусов, атомы водорода с такой скоростью начинают носиться, с такой силой сталкиваться друг с другом, что могут соединяться, сливаться между собой. И тогда из двух водородных ядер получается одно ядро атома… гелия.

Да-да, того самого гелия, который ученые сперва разглядели на Солнце, а уж потом нашли на Земле.

Превращение в гелий водорода и называется термоядерной реакцией, «термо» — значит «тепло»: ведь при слиянии атомных ядер теплоты выделяется еще больше, чем при делении.

Так вот откуда берется неиссякаемая энергия Солнца!

Вот почему на Солнце так много гелия!

Для термоядерной реакции нужен не обычный водород, а «тяжелый». Такого «тяжелого» водорода на Земле предостаточно. Да вот задача: где найти подходящую «посуду» для термоядерной реакции, из чего ее сделать? Ни железобетон, ни сталь для этого не пригодны — сразу сгорят. Даже не сгорят — испарятся. Ни одно вещество не выдержит «термоядерной» жары!

И все же ученые кое-что придумали: сделать не обычную «посудину», а электромагнитную. Иначе ее называют электромагнитной ловушкой. Стен у ловушки не будет, а водородные атомы все равно не смогут вылететь из нее: их удержат, словно внутри прочнейших, хотя и невидимых стен, сверхсильные электромагниты. К тому же в ловушке необходимо создать сверхвысокую температуру.

Уже сейчас ученые получают в электромагнитных ловушках температуру около десяти миллионов градусов. А для термоядерной реакции нужно сто миллионов! Построить такую «печку»-ловушку не просто. А разве просто было сделать самую первую паровую машину или электрический генератор? Просто — «докинуть» до Луны космический лунник?

Все же, как было бы замечательно, как заманчиво для человека — иметь прямо здесь, под рукой, послушное «солнце». Чтобы его «зажигать», когда надо. Чтобы вечно не иссякала энергия на Земле и служила всем нам на пользу.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *