Питание энергией непосредственно от Солнца может показаться фантастическим предложением, но ведь мы уже исследуем его атмосферу радиолучами. Может быть, придет день, когда мы научимся высвобождать титанические силы, действующие на Солнце, и отбирать из его раскаленного вещества то, что нам нужно. Однако, прежде чем браться за такой прометеев подвиг, будет разумно яснее представить себе его возможные последствия.
Совершив мысленно набег на солнечную систему в поисках сырьевых ресурсов, возвратимся вновь на Землю и направим свои помыслы в совершенно иную сторону. Возможно, нам никогда и не понадобится выходить за пределы нашей планеты в поисках того, что нам нужно, потому что настанет время, когда мы научимся создавать любой элемент в любых количествах посредством ядерных превращений.
До открытия деления ядер урана в 1939 году превращение одних элементов в другие оставалось такой же мечтой, как и во времена алхимиков. С тех пор как в 1942 году начали действовать первые реакторы, было произведено значительное, измеряемое тоннами, количество синтетического элемента плутония; кроме того, в огромных количествах были получены другие элементы как побочные продукты, притом зачастую нежелательные и причиняющие много хлопот своей радиоактивностью.
Но плутоний, имеющий важнейшее военное применение, представляет собой совершенно особый случай; всем известна дороговизна и сложность установок, необходимых для его получения. Золото по сравнению с ним куда дешевле, а применение синтеза для производства черных и цветных металлов — свинца, меди или железа — представляется ныне не более вероятным, чем добыча их на Солнце.
Надо помнить, однако, что ядерная техника находится сейчас примерно на той же стадии развития, что и химическая технология в начале девятнадцатого столетия, когда еще только начинали понимать законы, управляющие ходом химических реакций. Сейчас мы синтезируем в промышленных масштабах медицинские препараты, пластические массы, которые химики совсем недавно не смогли бы получить даже в своих лабораториях. А через несколько поколений мы, безусловно, научимся проделывать то же самое и с элементами.
Начав с простейшего элемента — водорода (один электрон вращается вокруг одного протона) или его изотопа — дейтерия (один электрон вращается вокруг ядра, состоящего из протона и нейтрона), мы можем «сплавлять» атом с атомом и получать все более и более тяжелые элементы. Именно такой процесс происходит на Солнце, а также при взрыве водородной бомбы: с помощью различных средств достигается соединение четырех атомов водорода в один атом гелия, причем в ходе этой реакции высвобождается колоссальное количество энергии. (На практике используется также и третий элемент периодической таблицы — литий.) Возбудить этот процесс исключительно трудно, управлять им еще труднее, однако это только самый первый шаг в области, которую можно назвать «ядерной химией».
При давлениях и температурах еще более высоких, чем те, что возникают при сегодняшних термоядерных взрывах или в установках для термоядерного синтеза, атомы гелия в свою очередь будут соединяться, образуя более тяжелые элементы; именно это и происходит в недрах звезд. Вначале такие реакции идут с выделением энергии, но на стадии синтеза более тяжелых элементов, начиная с железа и никеля, энергетический баланс изменяется и создание подобных элементов уже требует затрат дополнительной энергии. Дело в том, что наиболее тяжелые элементы склонны к неустойчивости и их ядра легче делятся, нежели сливаются. Образование элементов можно, пожалуй, уподобить сооружению колонны из кирпичей: вначале конструкция устойчива, но по мере роста приобретает склонность к самопроизвольному разрушению.
Это, разумеется, очень поверхностное рассмотрение ядерного синтеза; подробное описание процессов, происходящих внутри звезд, можно найти в книге профессора Хойла «Границы астрономии». Вы прочтете там, что температура звездных недр достигает одного — пяти миллиардов градусов, а давление — миллионов миллиардов атмосфер, из чего явствует, что такой путь решения проблемы вряд ли особенно перспективен.