Владимир Орлов - Трактат о вдохновенье, рождающем великие изобретения
Раз пришел я смотреть цветное кино. На экране показывали огнедышащую гору. Скалистый кратер ее накален был добела. Из него хлестало фиолетовое пламя, окруженное красноватым ореолом. Жар был такой, что скалы пузырились, кипели и испарялись. А с черного неба над кратером свисал другой раскаленный утес. Вершина его сияла ослепительным блеском.
Кое-кто удивился: где удалось заснять такой занятный фильм? А фильма-то и не было. Просто механик, перед тем как заправить ленту, спроектировал на экран электрическую дугу, что горела у него в аппарате. Это был портрет электрической дуги, который она сама изобразила на экране. Увеличенные в сотни раз угольки дуги на экране казались горами.
Угольки нагреваются до нескольких тысяч градусов и светятся ярче, чем сама дуга. Главную долю света испускает кратер. Яркость кратера простой электрической дуги— 15 тысяч свечей с одного квадратного сантиметра, а дуги высокой интенсивности — 78 тысяч свечей с одного квадратного сантиметра.
В прожекторах устанавливают дугу кратером к отражателю. Взглянуть в отражатель — все равно что заглянуть в увеличенный в тысячи раз раскаленный кратер электрической дуги. Один квадратный сантиметр отражателя современного прожектора светит с силой в 78 тысяч свечей!
Подсчитайте-ка сами, сколько свечей окажется в прожекторе с отражателем диаметром в два метра.
Замечаете, как обернулось дело? В осветительной лампе чрезмерная яркость дуги была существенным недостатком. Ослепительная точка не только жалила глаз, но и обладала жестокой притягательной силой. Куда бы ни прятался, ни клонился взор, она снова влекла его к себе. Глаз дрожал в постоянном беспокойстве: то метнется к ней, то отпрянет в сторону, обожженный, — так порхает у свечи мотылек. От упорной борьбы глаза с лампой нарастала мозговая усталость. Приходилось прикрывать дуговую лампу колпаком, окружать молочным шаром.
А в прожекторе яркость, этот тяжкий недостаток дуги, оказалась драгоценным достоинством. Благодаря своей исключительной яркости электрическая дуга прочно обосновалась в прожекторах.[15]
Вспомним притчу о гонцах с факелами, с которой начинался наш рассказ. Вы, конечно, давно уже догадались, что факел — это электрическая дуга, а гонцы — поколения русских изобретателей, передававших ее из рук в руки. Эстафета продолжается и сегодня.
В институтах и лабораториях ученые трудятся над увеличением яркости электрической дуги. Выдающийся советский прожекторист профессор Н. А. Карякин разработал прожекторные угли повышенной яркости. Они с виду похожи на карандаш. Но у них из графита не сердцевина, а оболочка. В сердцевине же запрессован химический состав, умножающий яркость пламени.
За свои необыкновенные угли Н. А. Карякин с помощниками удостоен Государственной премии.
Неустанно велась работа над повышением яркости источников света — благородное соревнование с солнцем. Была построена лампа сверхвысокого давления. Электрическая дуга пылала здесь в парах ртути, в трубке, узенькой, как канал термометра. Тугоплавкая хрустальная броня предохраняла лампу от взрыва. Не лишняя предосторожность! Ведь давление в лампе такое же, как и в самом мощном паровом котле. Но зато столбик света в узеньком канальце по яркости еще больше приблизился к солнцу.
За последние годы подобные лампы очень выросли в размерах. Советский ученый И. С. Маршак, сын большого детского писателя, побил тут недавно мировой рекорд-построил вместе с группой инженеров для Выставки достижений народного хозяйства исполинскую лампу мощностью в 300 тысяч ватт. Это очень экономичная лампа. Сверхмощное газосветное светило излучает столько света, сколько дали бы 25 тысяч 50-ваттных ламп накаливания, потребляющих 1 миллион 250 тысяч ватт. Кварцевые трубки лампы охлаждаются водяной рубашкой как цилиндры могучего двигателя, только, конечно, совершенно прозрачной рубашкой.
Когда лампу подняли под стеклянный купол павильона «Машиностроение», все другие электрические лампы громадного здания стали выглядеть желтоватыми огоньками карманного фонарика, горящего днем. Светозарный купол манит ночных мотыльков, но они не могут приблизиться к куполу, жар лучей превращает их в пар и пепел на лету. Алюминиевый стержень, поднесенный к лампе на метр, мякнет и плавится под ее лучами.
Хорошо вообразить такую лампу над городом, где-нибудь в Заполярье. Это будет почти космический пейзаж. Электрическое солнце висит в темном небе, и резкие угольно-черные тени, не смягченные рассеянным светом небес, ложатся на ярко засиявшую землю. Вот такую игру теней будут видеть прилунившиеся космонавты!
Когда отмечают День Победы, то дуга занимает в салюте почетное место.
Словно лес богатырских копий, упирается в небо многоствольный лес прожекторных лучей. И небо, кажется, становится выше, поднимается над ликующим народом, будто полог праздничного шатра.
Так силен этот залп лучей, что, по утверждению астрономов, блеск прожекторных зеркал был бы виден простым глазом с Луны.
Электрическая дуга совершает ныне тысячу мирных дел. Она бушует в металлургических печах, перекинувшись между расплавленным металлом и угольным стержнем, огромным, как колонна толщиной в обхват.
Дуга варит сталь для великих строек.
Дело академика Патона-отца продолжает сегодня его сын — академик Б. Е. Патон — президент Украинской академии наук. Он передает свой опыт молодежи.
Из бывалых, умудренных опытом рук переходит дуга в молодые, горячие руки. Кто знает, каким еще новым чудом обернется дуга в этих новых, верных руках!
6.14.На величественной путеводной карте освоения атомного мира — менделеевской таблице — существуют две области, с которыми связаны ныне наиболее грандиозные замыслы и мечты человечества. Мы имеем в виду группы клеток таблицы, где находятся элементы, из которых с наибольшим успехом можно добывать могучую ядерную энергию.
На одном из полюсов, в самом хвосте таблицы, помещается область актинидов — неустойчивых тяжелых естественных элементов от тория до урана и вплотную примыкающих к ним элементов искусственных, с нептунием и плутонием во главе. Способ извлечения энергии из ядер атомов некоторых элементов этой группы известен каждому. Кто не слышал сегодня о делении атомного ядра? Эта область находится в стадии бурного освоения.
Уран и торий скоро станут серьезными соперниками угля и нефти. Но не следует полагать, что энергетические возможности человечества при этом расширятся безгранично. Ведь уран и торий — редкие рассеянные элементы. И хотя количество энергии в мировых запасах урана и тория превышает в 10–20 раз энергию угля, нефти и торфа, вместе взятых, вероятно, далеко не весь уран и торий можно будет извлечь и использовать. Уран и торий образуют всего лишь второй эшелон топлива, следующий за эшелоном угля, нефти, торфа. Они приносят в энергетику мира огромные качественные изменения, но запасы их не вечны, как запасы их дымных, коптящих предшественников.
Потому с таким жадным интересом обращается взгляд к другому полюсу карты периодической системы элементов — к самому ее началу. Здесь находятся легчайшие элементы: водород, гелий, литий. Они также могут служить источником ядерной энергии, но не в ходе деления ядер, а при слиянии, синтезе.
Апокалипсический взрыв водородной бомбы, равносильный одновременному взрыву миллионов тонн обычной взрывчатки, возвестил о том, что реакция ядерного синтеза впервые осуществлена человеком на Земле.
В водородной бомбе были созданы условия для слияния атомов водорода, алхимического превращения их в гелий. В результате так называемой термоядерной реакции гигантские запасы энергии, дремлющие в недрах атомов легких элементов, пробудились как бы в исполинском вздохе. Это было достижением советских ученых и инженеров. Но не их инициатива в том, что пришлось поторопиться с этим делом. Слишком долго уж стращали американцы человечество призраком водородной бомбы, этим ликом современной Медузы. Не они ли создали обстановку, в которой советским людям поневоле пришлось поднажать и построить водородную бомбу раньше, чем в Америке?
Благородный гуманизм советской науки заключается в том, что от этого своего достижения она с радостью готова отказаться. Вместе со всем прогрессивным человечеством советские ученые борются за запрещение атомного и термоядерного оружия. С трибуны XX съезда КПСС академик И. В. Курчатов призвал всех ученых мира, и в том числе ученых Америки, совместно работать над мирным применением термоядерных реакций. Надо так научиться управлять ими, чтобы избежать взрыва. И тогда перед человечеством откроются почти вечные запасы энергии.
Мне, да и всем другим, присутствовавшим на Международной конференции по мирному использованию атомной энергии, помнится научная дискуссия, разгоревшаяся во Дворце Наций в Женеве.
