В Аризоне спилили 300-летнюю сосну Дугласа и исследовали ее годичные кольца на содержание радиоактивного углерода, который образуется при ядерном взрыве и распространяется по всему миру. Действительно, в кольце, соответствующем 1909 году, обнаружили повышенное содержание углерода-14. Специалисты рассчитали -- взрывная сила должна была составить 40 Мт, что соответствует большой Н-бомбе. Идея о термоядерном взрыве долгое время будоражила умы, пока не возник вопрос -- кто же, собственно, мог сбросить "бомбу", к тому же еще в 1908 году! Внеземная цивилизация?
К возможным объяснениям добавим еще одно: да, это был термоядерный взрыв. Огромный снежный шар из Космоса при столкновении с земной атмосферой разогрелся настолько, что был достигнут критерий Лоусона. Ядра водорода и дейтерия сначала мирно слились с образованием трития, гелия, лития. При дальнейшем повышении плотности смеси из-за продолжающегося сжатия синтез вдруг приобрел характер взрыва. Космическая водородная "бомба" взорвалась -совершенно естественным путем.
Вернемся все же к исходному вопросу. Термоядерный синтез с помощью лазеров таит в себе много проблем. Профессор Н. Г. Басов, однако, смотрит на это оптимистически -- с тех пор, как в его институте в Москве функционирует установка лазерного синтеза "Дельфин". В ней советские ученые собираются с помощью лазерных молний довести твердый водород до такой плотности, что он за доли секунды станет в пять раз более плотным, чем тяжелейший из природных элементов -- уран. Несмотря на несомненные экспериментальные успехи, еще далеко до создания электростанции на основе лазерного синтеза. Если бы принцип оправдал себя, все равно для термоядерного реактора, вырабатывающего энергию, потребовались бы "баллончики" другого размера: диаметром в несколько сантиметров, вместо 0,1 мм. Чтобы поджечь такие шары горючего недостаточно мощности нынешних лазеров. Это удивительно: ведь современные лазеры, выделяющие энергию в 4--5 кДж в виде молний за миллионные доли секунд, дают в итоге столько же энергии, сколько 200--250 крупных электростанций в 1 000 МВт каждая. В то же время для экономично работающих термоядерных реакторов потребовались бы лазеры приблизительно в 1 000 кДж, а экспериментально до сих пор было достигнуто максимально 10,2 кДж. Мы подчеркиваем, "экономично", ибо пока во всех, даже положительных, экспериментах неизмеримо больше энергии затрачивается, чем получается. Значит, надо продолжать творческий поиск более мощных лазерных установок.
Помимо ядерного синтеза, индуцируемого лазером, перспективным является также исходный вариант -- нагрев D, Т-плазмы, удерживаемой магнитным полем. Советская установка типа "Токамак" в настоящее время испытана во всех странах, использующих процесс термоядерного синтеза, и признана успешным вариантом. В июне 1975 года в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова в Москве начала работать установка "Токамак 10". Для создания ее колоссального магнитного поля требуются мощности в 130 МВт. Другой агрегат, "Токамак 7", благодаря магнитным катушкам из сверхпроводников требует для обеспечения магнитного поля лишь около тысячной доли этой мощности. "Токамак 10" и его американский вариант Tokamak PLT (Princeton Large Torus[75])*, видимо, последние образцы экспериментальных термоядерных установок. При "генеральной репетиции" с "Токамаком 10" в феврале 1976 года советские специалисты достигли устойчивой реакции ядерного синтеза с дейтерием. Температура плазмы во время процесса составила семь миллионов градусов, что дало значение критерия 1012 с/м3.
Между тем в более поздних опытах на "Токамаке 10" было достигнуто 13 миллионов градусов. При этом за полсекунды, потребовавшейся для начала реакции, установка израсходовала столько электроэнергии, сколько ее вырабатывает электростанция мощностью в 200 МВт за то же время. Мощность "Токамаков" во всем мире год за годом подходит все ближе к той интересной области на диаграмме Лоусона, которая обещает осуществить "Солнце на Земле". В августе 1978 года в мировой прессе появились сообщения, что ученые из университета в Принстоне (США) достигли большого успеха: за долю секунды в Tokamak PLT удалось достичь температур Солнца -- 60 миллионов градусов. Безусловно, это значительный шаг к решению проблемы. В области исследования мирного термоядерного синтеза американские ученые плодотворно сотрудничают с советскими исследователями. Докладывая об успешном эксперименте, научные работники США подчеркивали, что принцип работы плазменного реактора "Токамак" -- разработка советских ученых.
Как пойдет дело дальше? В СССР сейчас конструируют "Токамак 20". Он будет опытным реактором, вырабатывающим термоядерную энергию.
Солнце и звезды служат нам "сияющим примером" реальности контролируемого ядерного синтеза. Поэтому наука стремится соорудить эти неиссякаемые источники энергии на Земле. Решающий вклад для разрешения мировой энергетической проблемы мы видим сегодня в овладении контролируемой термоядерной реакцией.
"Искусство изготовления золота" путем превращения элементов практикуется в настоящее время больше, чем когда-либо, и во многих вариантах. Конечно, "золото" приходится заменить другими понятиями, например, словом "синтетические элементы". Во многих отношениях они стали для нас драгоценнее, чем презренный металл,
Превращение элементов, осуществленное с целью синтеза новых химических элементов, привело к высвобождению энергии атома и указало несколько доступных путей для ее получения. Удавшееся превращение элементов принесло человечеству обширные познания. Теперь надо добиться того, чтобы эти знания были использованы на пользу человечества и для прогресса общества.
1 Луллий Раймонд (или Раймундо Лулл) (ок. 1235--ок. 1315) -- выдающийся испанский мыслитель и естествоиспытатель. Прожил необычайную жизнь. Он родился в городке Пальма на острове Мальорка. Еще мальчиком был приближен к арагонскому двору, а позже стал королевским сановником и воспитателем будущего правителя Мальорки Иакова II. До тридцати двух лет Луллий вел жизнь повесы и дуэлянта. Но затем биография его внезапно переменилась. Он удалился от мира, поселившись на вершине горы. В это время он пишет богословско-математический трактат "Книга созерцания". Луллий поставил себе целью дать логическое доказательство истинности христианства, превратив тем самым веру в аксиоматизированную "науку". После 1274 года Луллий начинает странствовать по Европе. В 1315 году в Тунисе, когда он проповедовал на рыночной площади Евангелие, толпа забросала его камнями. Умирающего Луллия подобрал генуэзский купец Стефан Колумб. Легенда гласит -- перед смертью Луллий предсказал купцу, что его потомок откроет Новый Свет. Прим. реценз.
В историю культуры Луллий вошел как поэт, романист, основоположник каталонского литературного языка. Ему также приписывают получение винного камня (tartar), поташа из растительной золы, некоторых эфирных масел, "белой ртути" (сулемы), мастики из белка и извести, очистку винного спирта и т.д.
2 Эдуард III (1312---1377)--английский король (с 1327 года) из династии Плантагенетов. Воспользовавшись прекращением во Франции династии Капетингов, Эдуард, будучи по материнской линии внуком французского короля Филиппа IV Красивого, предъявил претензии на французский престол и в 1337 году объявил Франции войну, которая вошла в историю под названием Столетней войны (1337--1453). Прим. реценз.
3 Один фунт равен 0,453592 кг (около 453,6 г)
4 Ганза (от средне-нижненем. Hansa -- союз)-- торговый союз северонемецких городов во главе с Любеком, существовавший в XIV--XVI веках (1356--1669). Прим. реценз.
5 Рудольф II (1552--1612)-- император так называемой Священной Римской империи, основанной в 962 году германским королем Оттоном I в результате подчинения Северной и Средней Италии (с Римом). Впоследствии к Священной Римской империи были присоединены и славянские земли. Проводил политику жестокой католической реакции. Один из рьяных адептов алхимического искусства. Прим. реценз.
6 Одна унция равна 28,34952 * 10-3 кг (около 28,35 г).