Машина-двигательОт водяного колеса до атомного двигателя

А ведь потребление энергии всё растет и растет. Подсчитано, что во всем мире (без СССР) за десять лет потребность в энергии удваивается. Если бы не атомная энергия, плохо пришлось бы жителям двадцать пятого века.

Но атомная энергия неисчерпаема. Если на всё будущее время сохранился бы уран как основное атомное топливо, то и в этом случае при нынешнем уровне потребления энергии геологи гарантируют человечеству десять тысяч лет спокойной жизни, без мысли об «энергетическом голоде», — таковы мировые запасы урана, который в прошлом добывался в очень малых количествах и шел преимущественно на получение красок. Но мы уже знаем, что «атомное горючее» можно накапливать.

Однако наука не считает, что существующие способы использования атомной энергии останутся неизменными на много лет. Ведь в урановом котле извлекается только 0,1 % той энергии, которой располагает атомное ядро урана. Иными словами, если говорить о коэффициенте полезного действия не тепловом, а атомном, то в урановом котле он равен мизерной величине — 0,001.

Дело в том, что здесь используется только та энергия, которая высвобождается при делении ядра урана на два осколка. Если бы удалось использовать не кинетическую энергию двух осколков, а энергию всех частиц ядра, — тогда-то человек и получил бы в свое распоряжение полную мощь атома.

Заметим, что и другой из известных пока способов получения атомной энергии — с помощью термоядерных реакций — тоже не намного эффективнее цепной урановой реакции, — здесь извлекается 0,5 % атомной энергии.

Наука будущего найдет и другие, более эффективные способы получения и использования атомной энергии, как наука прошлого нашла пути использования тепла не на 3–4 % (вспомним первые паровые машины), а на 40–45 % (в лучших современных дизелях) и даже на 70–80 % (в комбинированных теплосиловых установках, где отходящее тепло используется на нужды обогрева жилых зданий и так далее).

Наука будущего постигнет тайну атома до конца, и тогда человечество получит безграничный источник энергии. Как неугасимо солнце, так неиссякаем и запас атомной энергии в окружающем нас мире.

И если уже сейчас из какого-нибудь куска урана можно извлечь в два миллиона раз больше энергии, чем из такого же куска угля, если уже сейчас всего 70 килограммов урана-235 заменят годовую работу такой мощной гидроэлектростанции, как Днепрогэс, то какие энергетические возможности откроются в самом недалеком будущем!

Наука развивается бурно. Не за горами то время, когда человек научится добывать атомную энергию не только из урана но и… из простого булыжника, из многих окружающих нас веществ. Тогда наступит изобилие энергии.

Вот почему атомная энергия — основной вид энергии будущего. Еще долго будет служить человечеству и неиссякаемая гидроэнергия и беспредельная энергия ветра. Но все тепловые двигатели на земле, на воде и в воздухе будут со временем работать на «атомном топливе».

И, может быть, научившись превращать атомную энергию непосредственно в энергию электрическую, человечество и вовсе откажется от тепловых двигателей, заменив их атомно-электрическими.

Окинем взглядом

В годы седой древности человек нашел себе «механического помощника» в примитивном водяном колесе. Несколько позже человек научился укрощать ветер.

Прошли тысячелетия, прежде чем ученые стали задумываться над использованием силы пара. Но от Геронова шара и пушки «Архитронито» должно было пройти еще около двух тысяч лет, пока человечество смогло заставить работать и пар. Наступила пора теплового двигателя.

Трудными путями, усилиями многих изобретателей, инженеров и ученых входил в жизнь первый универсальный двигатель — паровая машина. Но не успел этот первый тепловой двигатель достичь совершенства, как дорогу ему заступили другие, более удобные, более выгодные машины: паровая турбина и двигатель внутреннего сгорания. Уже не тысячелетия, а лишь одно столетие отделяет появление первого работоспособного двигателя внутреннего сгорания от первой работоспособной паровой машины. И немногим более времени прошло до появления первой работоспособной паровой турбины.

Сроки сокращаются… Уже не беспомощные, слепые поиски, а наука стала управлять помыслами инженеров. Наука указывала кратчайшие пути, по которым следует идти в совершенствовании теплового двигателя. Наука повела инженеров на борьбу за тепловой двигатель с высоким термическим коэффициентом полезного действия. Наука открыла новые источники энергии.

В течение последних пятидесяти лет наука достигла особенно значительных успехов. Был разработан и затем воплощен в первые конструкции принцип реактивного двигателя. Были созданы на новой, высоконаучной основе газовые турбины. Открыта глубоко упрятанная природой атомная энергия.

Начинается, наконец, практическое использование свойств специальных веществ — «полупроводников», которые позволят превращать непосредственно в электрическую энергию энергию света и тепла — без промежуточных двигателей, в том числе и тепловых.