Машина-двигательОт водяного колеса до атомного двигателя

И впрямь, двигателем на установке является уже известная нам паровая турбина.

Может быть осуществлена и другая установка, где в качестве двигателя использовалась бы также уже известная нам газовая турбина внешнего сгорания.

Действительно, если через теплообменник прогонять не воду, а газ, то, будучи нагретым до высоких температур, он приведет в движение газовую турбину, которая в нашей схеме займет место паровой турбины.

Паровая турбина… Газовая турбина… Но где всё-таки атомный двигатель?

Выходит, что атомного двигателя, как какой-то особой машины, нет.

Есть известные нам современные тепловые двигатели — турбины, работающие на атомном тепле. «Атомный двигатель» обычно и представляют себе как установку вроде той, что описана выше. Надо добавить: «атомный двигатель» может работать и по реактивному принципу — нагретый атомным теплом газ можно выбрасывать из сопла и двигать, например, самолет.

Но было бы не всё сказано об атомном двигателе, если бы здесь не нашлось места для упоминания еще об одном интересном способе использования атомной энергии. На сей раз речь пойдет не о тепловых двигателях. Правда, этот способ еще далек от практического применения и отнюдь не может конкурировать с известным нам уже способом получения тепловой энергии с помощью реакторов; тем не менее, в нем содержатся любопытные возможности.

Ведь на установках с реакторами атомная энергия проходит несколько превращений: сначала в тепловую, затем в механическую (турбины) и, наконец, в электрическую (электрогенератор). А нельзя ли прямо из атомной энергии получить электрическую энергию? Оказывается, можно.

Сейчас учеными разработаны и построены уже маленькие батарейки атомных электроэлементов. Они напоминают аккумуляторные батарейки вроде батареек от карманного фонаря. Устроены же они следующим образом. В маленькую баночку опущен стержень, изолированный от стенок баночки. На стержень надета втулочка из радиоактивного изотопа. Стержень в этом случае оказывается одним электродом, а стенки баночки — другим.

Электрический ток образуется потому, что радиоактивный изотоп всё время испускает β-лучи, то есть поток электронов, который направлен к стенкам баночки. Если снаружи элемента цепь замкнута, например на лампочку, то непрерывное движение электронов по цепи (а электрический ток и есть упорядоченное движение электронов) зажжет эту лампочку.

Атомный электроэлемент.

Такие элементы пока еще маломощны, но целая батарея их уже может использоваться, скажем, в радиотехнике. Особое преимущество такой батареи в том, что она не требует перезарядки десятки лет.

Значит, не исключена возможность, что среди «атомных двигателей» будущего окажутся и не только тепловые, но и электрические энергоустановки, Однако эта перспектива еще далеко не ясна, в то время как установки с «атомными котлами» являются уже установками сегодняшнего дня. Ученые и инженеры всех стран разрабатывают такие установки для применения их на электростанциях, в мореплавании, авиации и транспорте.

О некоторых из таких применений, которые уже стали реальной технической задачей мы и поговорим.

Первая в мире

Посреди самого обычного леса, наполненного щебетанием птиц и шепотом листьев, стоит это белое, сверкающее в лучах солнца здание — здание, у входа в которое висит скромная дощечка с надписью: «Академия наук СССР. Атомная электростанция».

И, несмотря на то, что в царство пернатых вторглась техника, ничто не омрачает их беззаботную жизнь. Белое здание не дымит — воздух леса по-прежнему свеж. К белому зданию не тянутся линии железных дорог — паровозные гудки не тревожат лесных жителей. Возле белого здания нет угольных насыпей, нет холмов из гари и золы, — ветер не разносит черную пыль, не одевает нежную листву в траурный наряд. И всё потому, что в белом здании размещается не обычная тепловая электростанция, а электростанция, работающая на атомной энергии.

Дым? Но откуда же ему взяться? Ведь ядерное «горючее» «горит» без огня и дыма.

Железная дорога? Но даже если бы она была, то что, собственно, подвозить к атомной электростанции, если загрузка «атомного горючего» в котел производится только 3–4 раза в год, примерно через каждые 100 дней?

Каких-нибудь 100–200 килограммов урана, потребных к очередной загрузке для замены разрушившихся стержней, можно доставить не только на грузовике, но даже и на легковой автомашине. А ведь уголь пришлось бы непрерывно подвозить тоннами.

Первая в мире атомная электростанция Академии наук СССР, развивая мощность в 5000 киловатт, потребляет в сутки всего 30 граммов урана.

Первая в мире атомная электростанция Академии наук СССР.

А угольная электростанция той же мощности потребляла бы за то же время 70–80 тонн угля.