Приключения изобретений

Энрико Ферми обладал редким даром – он был таким же талантливым теоретиком, как экспериментатором. У него была замечательная голова, умелые руки, и работал он очень быстро. В лаборатории Ферми ставил сложнейшие опыты, за письменным столом объяснял свои наблюдения, а в мастерской изобретал и сам строил приборы, нужные для новых наблюдений.

Создателям первого ядерного реактора удалось найти замедлитель нейтронов – толстый слой графита, в который вставлялись стержни урана.

Но этого мало: нужно было добиться, чтобы в атомном котле шла «цепная реакция». Что это значит – цепная реакция? Когда извне отправленный нейтрон, пробившись сквозь слой графита, расщепляет ядро уранового атома, из «разбитого» ядра вылетают освободившиеся нейтроны – те, которые входили в состав атомного ядра. Надо их тоже замедлить и добиться, чтобы они, в свою очередь, расщепляли другие атомы урана. Тогда реакция пойдёт непрерывно, станет цепной.

Я рассказываю об этом очень упрощённо – только чтобы напомнить, какие задачи стояли перед изобретателями атомного реактора.

Учёным предстояло сложнейшими расчётами и опытами определить количество урана, которое надо заложить в реактор, чтобы началась цепная реакция. Расчётами и опытами нужно было найти правильное расположение урановых стержней в слоях графита. А попутно необходимо было изобрести множество приборов для управления работой реактора.

Так оказалось, что в осуществлении величайшей работы нашего века – освобождении внутриатомной энергии – труд теоретиков оказался неотделимым от работы изобретателей. Изобретателями становились сами учёные.

Американский ядерный реактор начал работать в 1942 году – всего через три года после первых лабораторных опытов расщепления урана. Реактор дал возможность изготовлять атомные бомбы.

Фашистам не удалось до конца войны построить реактор, хотя они очень торопились. Америка оказалась единственным обладателем атомной бомбы.

Вы знаете, к чему это привело. Американские атомные бомбы были сброшены на японские города Хиросиму и Нагасаки. Они погубили очень много людей – и не войска, а мирное население, и притом без всякой военной надобности: к тому времени Япония была уже побеждена.

Трагическим был день Хиросимы для многих физиков-антифашистов, работавших над созданием ядерного реактора. Они дали Америке атомную бомбу, чтобы предупредить опасность – использование атомной бомбы фашистами. Но фашисты были разгромлены прежде, чем овладели внутриядерной энергией. И добили германских фашистов советские войска и их союзники без помощи атомной бомбы.

Взрыв в Хиросиме был нужен правителям Америки не для выигрыша уже выигранной войны, а в целях политических, которым вовсе не сочувствовало большинство физиков, создавших атомное оружие.

Правители Америки хотели устрашить весь мир – показать, что в их руках оружие, которое делает невозможной борьбу с ними. Мир принуждён теперь покорно выполнять волю Америки – вот что должно было доказать жестокое нападение на Хиросиму.

Американцы высчитали, что Советский Союз раньше чем лет через десять – пятнадцать никак не сумеет построить ядерный реактор. А на самом-то деле постройка ядерных реакторов у нас тогда уже завершалась.

Но вот в чём была важнейшая особенность работы советских учёных. Пока в Америке занимались только атомной бомбой, мы, запасшись по необходимости этим оружием, стали сразу же работать над использованием атомной энергии в мирных целях. И намного опередили в этом Америку.

При взрыве атомной бомбы выделяется огромное количество тепла. Воздух нагревается так, что всё живое погибает на много километров вокруг. Такое «тепло» годится только для уничтожения. А советским учёным нужно было добыть тепло умеренное, годное для работы, для созидания, а не для уничтожения.

Эта задача впервые в мире была решена советскими учёными, построившими атомную электростанцию. Она дала ток 27 июня 1954 года.

Построили реактор, в нём поместили сто двадцать восемь урановых стержней – каждый в графитовой шубе. Бомбардируя урановые ядра нейтронами, возбудили цепную реакцию. Расщепление атомов вызывает нагревание урановых стержней. Тепло забирает вода, которая проходит по трубам в реакторе. Используется это тепло для образования пара. Пар вращает лопасти турбины. А турбина приводит в движение генератор, вырабатывающий электрический ток.

Этот ток первой в мире атомной электростанции идёт в колхозы и города. Весь расход «топлива» – радиоактивного урана – всего тридцать граммов в сутки. Угля, чтобы получить такое же количество тока, понадобилось бы не меньше ста тонн – в три миллиона раз больше.

Активный участок реактора, где происходит расщепление ядер урана, невелик. Это цилиндр из графитовых блоков высотой с человеческий рост (1,7 метра) и диаметром около полутора метров. А в целом атомная электростанция – большое сооружение.