Магнитогидродинамические машины
Эти машины, которые нас спасут
или разрушат
11 июня 2006 года
Я хочу рассказать вам историю, которая происходит на наших глазах. Недавно родился, заплакал в недрах Z-машины Сандии, лаборатории в Нью-Мексике. Ребенок впервые заплакал в мае 2005 года. Он вырвался из бездны за один миг.
Полвека люди гонятся за миражом термоядерного синтеза. В то время как демон деления был относительно легко укротить; в начале 40-х годов, создав первую атомную бомбу, взорвавшуюся в Аламогордо, в США
Взрыв первой атомной бомбы в Аламогордо
второй ребенок человечества, прометеевский ребенок, появился лишь как ребенок первого. Как только люди узнали, что могут освободить фантастическую энергию, скрытую внутри самой материи, они начали рассматривать возможность реализации реакций не деления, а синтеза.
Сначала "атомисты", "ядерные физики", как их позже назвали, были просто химиками ( как, например, открыватель атома, новозеландец Эрнест Резерфорд ). Для химика деление — это просто реакция диссоциации, сильно экзотермическая, реализующая процесс самокаталитического. Уран 235 хочет распадаться на фрагменты с примерно одинаковой массой, высвобождая при этом несколько нейтронов. Эти нейтроны, ударяя в соседние ядра, запускают огонь "цепной реакции", при условии, что количество атомов достаточно велико, чтобы эти нейтроны могли столкнуться с другим ядром урана 235. Вместо критической массы, следует говорить о критическом объеме. См.
http://www.savoir-sans-frontieres.com/JPP/telechargeables/Francais/energetiquement_votre.htm
После того как люди использовали нестабильность урана 235, существующего в виде следов (0,7%) в природном уране 238, они использовали нестабильность плутония 239, элемент, который не существовал в природе, но мог быть изготовлен при облучении урана 238 "быстрыми нейтронами", испускаемыми при делении урана 235. Плутоний также является "делимым", имеет "критическую массу" и подходит для изготовления бомб. Именно эта вторая бомба была "испытана" в Нагасаки, Япония.
С точки зрения химика, синтез походил на обычные химические реакции, которые мы знаем. Слева — "продукты реакции", справа — результат реакции. Схематически:
A сочетается с B, чтобы дать C и больше энергии
Реакция синтеза, происходящая при самой низкой температуре, вовлекает два изотопа водорода: дейтерий и тритий (составляющие то, что называется тяжелым водородом), второй из которых имеет недостаток, быть нестабильным, "радиоактивным" (срок жизни: 12 лет). Эта температура составляет 100 миллионов градусов. Американцы попытались запустить эту реакцию, используя рентгеновские лучи, производимые взрывом бомбы деления, просто поместив смесь дейтерий-тритий "рядом" с "А-бомбой", то есть бомбой деления. Эта экспериментальная установка получила название "Greenhouse", "парник". Водород имел недостаток в том, что должен был быть в сжатом, жидком виде, то есть при очень низкой температуре. Обладая обширной вспомогательной установкой криогенности, первая "водородная бомба" поэтому не была работоспособной.
Существовала вторая реакция, позволяющая использовать взрывчатое вещество в твердом виде: гидрид лития LiH. Но температура, необходимая для этой реакции, была в пять раз выше: 500 миллионов градусов вместо 100. В Советском Союзе молодой Андрей Сахаров придумал поместить (маленькую) бомбу деления в фокус эллипсоида, имеющего форму вытянутого яйца, с оболочкой, служащей отражателем рентгеновских лучей. Все оптики мира знали об этом давно. Помещая источник излучения в первый фокус этой эллиптической отражающей поверхности, она концентрирует это излучение во втором фокусе. Достаточно было поместить конец заряда гидрида лития, имеющего форму "кувада".
&&&
Схема Сахарова-Теллера-Улама
В США два молодых еврейских ученых, первый — украинского происхождения, Станислав Улам:
Станислав Улам
второй — венгерского происхождения, Эдвард Теллер, в то же время придумали эту идею, которую англосаксы назвали "technically sweet".
Эдвард Теллер в 1958 году, который стал моделью персонажа "Доктор Фоламур"
и который называл водородную бомбу "my baby" ("мое дитя")
(приведем просто для памяти смысл довольно сомнительного юмора некоторых ученых, написавших книги о рождении таких устройств, один из них, Антуан Шверер, дал своему собственному книге название "Рядом со мной бомбой", опубликованной в 1990 году (120 страниц)
Антуан Шверер: "Рядом со мной бомбой" ...
Американцы решили сначала испытать "водородную бомбу", работающую при 100 миллионах градусов, с смесью дейтерий-тритий. Но, к всеобщему удивлению, советники пропустили этот этап благодаря вычислениям Андрея Сахарова и внедрили первые "сухие бомбы", заряд которых имел форму твердого тела: гидрида лития. Это была бомба, которая сразу же была готова к применению. Это внезапное продвижение сил "восточного блока" дало сигнал к началу безумной гонки вооружений.
На этом этапе читатель должен помнить этот "чудесный" состав лития 6 + водород 1, который производит два ядра гелия 4 и ... не выделяет нейтронов. Эта "водородная бомба" поэтому "незагрязняющая". К сожалению, если когда-нибудь земляне подвергнутся ее воздействию, у них, вероятно, не будет времени наслаждаться этим эффектом. Если "водородные бомбы" так "загрязняют", это в основном из-за заряда деления, который служит детонатором, и "активации" отражателя из "обедненного урана", состоящего из урана 238. Этот уран, поглощая нейтрон, испускаемый реакцией синтеза, превращается в плутоний 239, который затем делится. Таким образом, получается самое ужасное устройство, когда-либо вышедшее из воображения людей, бомба "FFF" (деление - синтез - деление), самая загрязненная радиоактивными осадками.
Пока военные занимались разработкой своих бомб, гражданские, с другой стороны, попытались зажечь смесь дейтерий-тритий в камерах тороидальной формы, "токамаках", изобретенных русским Артимовичем (настоящие изобретатели, эти русские, действительно ...).
Большинство читателей теперь знают схему таких машин, где газовая смесь, нагретая до очень высокой температуры, "магнитно заключена", то есть в центре катушки, имеющей форму тора (или сегодня более точно формы буквы "D", вращающейся вокруг оси. Эта идея лежит в основе этого храма инженеров, носящего имя: ITER.
Машина ITER
На приведенном выше изображении можно различить, e ...