Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2000 № 10
Впрочем, никто из ученых, занимающихся проблемой промышленной трансмутации элементов, такой задачи и не ставит. Есть дела поважнее. В мире, как известно, накопилось много радиоактивных элементов. Их распад, сопровождающийся смертоносным излучением, неуправляем и будет продолжаться сотни лет. Поэтому ученые пытаются найти способ превратить радиоактивные элементы в стабильные и тем самым сделать ядерные отходы безопасными. Но пока для этого приходится применять излучение реактора или потоки элементарных частиц — опять-таки средства небезопасные.
И опять с завистью и тоской вспоминаются реторты и колбы алхимиков! Вот бы применить для наших целей столь простую аппаратуру. Хотя их усилия увенчаться успехом как будто бы не могли, все же в истории алхимии есть неясные случаи вполне успешного получения золота. Время от времени у отдельных химиков в обычных лабораторных условиях появлялись какие-то намеки на возникновение новых химических элементов. То же отмечали и биологи. Они сообщали, что растения, а также некоторые микроорганизмы порою синтезируют новые химические элементы.
Однако все данные физики долгое время говорили, что для превращения элементов нужны частицы высоких энергий, а следовательно, соответствующая очень не простая аппаратура, но не колбы и не клетки растений. Ученым, получавшим такие результаты, просто не верили. Возможно, тут имел место чисто психологический барьер.
Сломлен он был после открытия в 1989 году М.Флейшманом и С.Понсом холодного ядерного синтеза. В этом процессе в крайне спокойных условиях лабораторного стола выделяется энергия и происходят превращения элементов, ранее наблюдавшиеся лишь при ядерном взрыве. Это заставило ученых открыть глаза на результаты подобных экспериментов, к которым ранее относились с недоверием. И вот перед нами патент РФ № 2052223. «Способ получения стабильных изотопов за счет ядерной трансмутации типа низкотемпературного ядерного синтеза в микробиологических культурах».
Суть изобретения такова.
Для микроорганизмов довольно распространенного вида создают питательные среды, состав которых описан. Очень часто, но не всегда, их формируют на основе тяжелой воды. В эти питательные среды добавляют радиоактивные изотопы, в результате распада которых образуются изотопы, нужные нам. Микроорганизмы применяются для того, чтобы ускорить их образование. Во время роста микроорганизмов образуются микроскопические неоднородности. В них возникают электрические поля особой конфигурации, способствующей холодному ядерному синтезу (ХЯС).
В описании изобретения все это дается более глубоко и подробно, приводится очень интересная литература.
Как сообщается в описании другого изобретения — № 2140110 — ученые из Красноярска обнаружили, что можно получать кремний из смеси, содержащей только кислород, алюминий и фосфор. Для этого через нее пропускают импульс тока плотностью десять тысяч ампер на квадратный миллиметр.
В изобретении N? 2096846 описано устройство (рис. 1), в котором исходное вещество, смешанное с водой или газом, подвергается действию импульсных токов в присутствии магнитного поля. При этом образуется сразу 10–15 химических элементов, которых ранее в исходном веществе не было.
К сожалению, авторы двух последних изобретений ничего не сообщают о затратах энергии для получения нового элемента. В принципе они могут быть и очень велики, и, наоборот, приводить к получению дополнительной энергии.
В изобретении № 2087951 М.И.Солина описан «квантовый ядерный реактор» (рис. 2).
Примечательно, что это устройство, способное вырабатывать энергию в форме тепла и когерентного (подобного лазерному) излучения, а также синтезировать новые элементы, построено на базе известной (по-видимому, выпускаемой промышленностью) электронной печи. Исходными продуктами для получения в ней энергии служат титан, цирконий, ниобий, гафний, молибден, вольфрам, тантал или ванадий. Энергия получается в результате их облучения потоком электронов. Дешевыми эти вещества не назовешь. Однако в природе их достаточно много, например, значительно больше, чем урана. Да и добыть их гораздо проще. А получение энергии в квантовом ядерном реакторе М.И. Солина не сопровождается загрязнением окружающей среды.
Очень интересна конструкция термоядерного реактора, описанного в изобретении № 2076358. Реактор (рис. З) представляет собою камеру, заполненную под давлением 40 атмосфер газом, например, водородом. Внутренняя поверхность камеры обвита трубчатым теплообменником.
Протекающее по нему рабочее тело нагревается и несет тепло в преобразователь энергии, выполненный в виде газопаровой или водяной турбины.
Две боковые стенки реактора являются зеркалами, между которыми в центре камеры фокусируется энергия волн СВЧ-диапазона. Такая система является объемным резонатором радиоволн (они подводятся в реактор от отдельного генератора). Проведенные авторами исследования показали, что в фокусе такого резонатора образуются температуры и давления, достаточные для получения термоядерных реакций. Подробности явления можно узнать в следующем источнике: Грачев Л.П., Есаков И.И., Ходатаев К.В. Возможность осуществления термоядерного синтеза в резонансном стримерном СВЧ-разряде высокого давления. РАН, Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе, СПб.,1992, препринт № 1577.
Следует обратить внимание на то, что авторы предлагают заполнить реактор не дейтерием или тритием, как это предлагается для многих других термоядерных реакторов, а самым обычным водородом. В нем всегда содержится около 0,015 % дейтерия, но этого достаточно, чтобы всего грамм водорода дал больше энергии, чем 100 граммов бензина. При этом работа реактора безопасна, не сопровождается появлением радиоактивных отходов и полностью поддается управлению.
Специалисты, анализируя экономику России, отмечают: холодный климат и связанные с ним затраты на отопление ставят нашу страну не в самые выгодные условия по сравнению с другими.
Но представьте себе, что в каждом доме, городском или сельском, можно будет поставить миниатюрную теплоэлектроцентраль, которая работает на распаде циркония или синтезе водорода. Не исключено даже, что источником тепла для нее станут теплолюбивые бактерии, живущие при двухстах-трехстах градусах в вулканических водах океанских глубин. Одним словом, если нам для изобилия не хватает лишь энергии и тепла, то наши изобретатели его нам дадут!
Художники А.СЕРЕДИНА, А.ИЛЬИН
У СОРОКИ НА ХВОСТЕ
ГДЕ СНИМАЛИ КИНОШЕДЕВР?.. Англичанин Грэм Бзлкон, много лет проработав врачам, лелеял мечту слать кинорежиссером. Наконец развитие медицинской техники позволило Балкону осуществить свое желание, и он снял полнометражный фильм «Жизнь изнутри», представляющий подробный показ того, что творится в организме человека — в его мозгу, носоглотке, легких, желудке и кишечнике.
ИНОПЛАНЕТЯНАМ ПОШЛЮТ СЛОНА. Небольшое африканское государство Габон недавно обнародовало собственный проект освоении космоса. В документе говори гея, что страна намерена за два ближайших года запустить со своей территории несколько космических аппаратов. Причем, но мнению командующего военно-воздушными силами Габона, генерала Джерома Лэсси, первым в околоземное пространство отправится слон — животное, символизирующее Африку. По словам генерала, это будет самое крупное земное существо, побывавшее на космической орбите.
В рамках проекта будет построена специальная ракета с огромной капсулой, в которой разместится первый слон-космонавт. В дальнейшем корабль, как утверждают габонские ученые, можно будет использовать для полетов экипажей в 20–30 человек.
В настоящее время начался отбор животных, которые пройдут специальный курс тренировок, в том числе испытания в условиях невесомости. Однако этому полету могут помешать действия активистов из обществ по защите животных. Как пишет журнал «Sun», шведское общество уже выступило с резким протестом против проведения подобных полетов.
ЛЕТЧИКА ЗАМЕНИТ ПРОГРАММИСТ. ВВС США разработали прототип нового вооружения — беспилотного бомбардировщика. Самолетом будет управлять компьютер. Нести он будет четыре 150-килограммовые бомбы спутникового наведения. Задача нового поколения бомбовозов — уничтожение систем ПВО противника и командных центров в первые же часы начала боевых действий.
ГЕНЕРАТОР ВСЕ ЖЕ ИСПЫТАЛИ. Некоторое время назад (см. «ЮТ» № 5 за 1999 г.) мы рассказали о том, как питерский профессор В. В. Кашинов создал электронный прибор, позволявший сбивать с курса крылатые ракеты и самолеты. Поначалу профессор попытался заинтересовать своей разработкой российских военных. Но они на предложение не откликнулись. Умелец выставил свое изделие на продажу в Интернет.
