Принцип апокалипсиса: сценарии конца света

– Когда я анализирую наше открытие искусственной радиоактивности, – горячо доказывал Фредерик Жолио-Кюри (1900–1958), – у меня возникает череда странных образов, связанных с поразительной возможностью создавать и разрушать химические элементы по желанию исследователя. Вполне возможно, что однажды физики найдут способ превращать одни элементы в другие, и вполне может быть, что эти превращения будут иметь взрывной характер. Здесь можно попробовать найти непосредственную связь между явлением искусственной радиоактивности, когда некоторые элементы под действием облучения превращаются в радиоактивные изотопы, не существующие в природе, и возможностью практического использования атомной энергии.

Молодой французский ученый достал несколько мелко исписанных листков из солидной кожаной папки и прочитал цитату:

«Из всех искусственных элементов Хислопа каролиний обладал самым большим зарядом радиоактивности и потому был особенно опасен в производстве и употреблении. И по сей день он остается наиболее активным источником атомного распада, известным на земле. Его период полураспада – согласно терминологии химиков первой половины двадцатого века – равен семнадцати дням; это значит, что на протяжении семнадцати дней он расходует половину того колоссального запаса энергии, который таится в его больших молекулах; в последующие семнадцать дней эманация сокращается наполовину, затем снова наполовину и так далее. Как все радиоактивные вещества, каролиний (несмотря на то, что каждые семнадцать дней его сила слабеет вдвое и, следовательно, неуклонно иссякает, приближаясь к бесконечно малым величинам) никогда не истощает своей энергии до конца, и по сей день поля сражений и области воздушных бомбардировок той сумасшедшей эпохи в истории человечества содержат в себе радиоактивные вещества и являются, таким образом, центрами вредных излучений…»

– Вы, наверное, вспомнили это место из уэллсовского «Освобожденного мира», а мне пришла в голову мысль, что подобные превращения взрывного характера одних элементов в другие могут охватить все вещества, из которых состоит наша планета. Если такое случится, то произойдет глобальная катастрофа космического масштаба… И вот тут возникает вопрос, – молодой ученый горящим взором обвел своих слушателей, – а если когда-нибудь исследователь найдет способ вызвать такую катастрофу, то попытается ли он провести такой опыт? Думаю, что он этот опыт осуществит, так как исследователь пытлив и любит риск неизведанного… И тогда… – Жолио-Кюри снова обратился к своим выпискам:

«Раз сброшенная бомба полностью выходила из-под власти человека, и действием ее нельзя было никак управлять, пока ее энергия не истощились. Из кратера, образованного взрывом в том месте, куда проникла бомба, начинали вырываться раскаленные пары, взлетать высоко в воздух земля и камни, уже ядовитые, уже насыщенные каролинием, уже излучающие, в свою очередь, огненную, все испепеляющую энергию. Таково было величайшее достижение военной науки, ее триумф – невиданной силы взрыв, который должен был «решительно изменить» самую сущность войны».

– Ты знаешь, Фредерик, – в разговор вступил патриарх французских физиков Поль Ланжевен (1972–1946), – я не в полной мере разделяю твои опасения о возможности подобной катастрофы. Разрушение элементов в таком грандиозном масштабе будет непосильно какому-либо маньяку-одиночке, который не остановится перед тем, чтобы взорвать мир из своей лаборатории. Такие работы теперь не составляют тайны одиноких исследователей, а ведутся коллективами научных учреждений в различных странах. Задача будущей науки и техники и заключается в том, чтобы найти способы, как «обуздать» и использовать колоссальную атомную энергию… Однако есть в твоих мыслях что-то такое, – Ланжевен пощелкал пальцами, – что заставляет меня вспомнить одного моего знакомого американского изобретателя, который когда-то составил схему действия атомной бомбы «непрерывного действия» для одного знаменитого британского писателя…

Глава 6

На пороге энергетического апокалипсиса

Какие же преимущества имеет термоядерный синтез по сравнению с ядерными реакциями деления, которые позволяют надеяться на широкомасштабное развитие термоядерной энергетики? Основное и принципиальное отличие заключается в отсутствии долгоживущих радиоактивных отходов, которые характерны для ядерных реакторов деления.

    Е. П. Велихов, С. В. Путинский. Термоядерная энергетика

Энергетический конец света переносился неоднократно. По некоторым расчетам, у нас уже давно должно было закончиться основное углеводородное топливо. Биржевые котировки энерготрейдеров падают, добыча нефти и газа стремительно растет на фоне снижения их цены, а атомная энергетика начинает постепенно приходить в себя после шока Чернобыля и Фукусимы…

Не означает ли это приближение конца эпохи углеводородного топлива? Увы, ни миражи глобального потепления, ни задыхающиеся в смоге мегаполисы, ни постоянные отзвуки газонефтяных войн не могут сократить потребление традиционного горючего. Между тем энергетический конец света хотя и переносился неоднократно, однако представляется неотвратимым. По некоторым расчетам, у нас уже давно должны были закончиться не только нефть, но и газ с углем.

Сравнительно недавно наш выдающийся современник академик Е. П. Велихов сделал замечательный доклад о том, сможет ли человечество поставить себе на службу тот безбрежный океан энергии, который скрыт в глубинах земной гидросферы. Евгений Павлович рассказал о чудовищных экологических катастрофах с танкерами и нефтяными платформами. Не обошел он вниманием и ужасный смог от угольных теплогенераторов, а также неполадки с ядерными реакторами на атомных электростанциях. Выводы академика были категоричны: всеобщее катастрофическое истощение углеводородных ресурсов неминуемо заставит лихорадочно искать новые источники энергии для мировой экономики.

К сожалению, ни солнечная, ни ветряная, ни тем более геотермальная и приливная энергетика не могут удовлетворить стремительно растущий спрос в энергоресурсах. Именно поэтому уже долгие годы самым перспективным направлением остается ядерный синтез. Но здесь пока еще непреодолимым камнем преткновения служит невозможность нагреть до нужной температуры и удержать в рабочей зоне реактора высокотемпературную плазму…

Именно поэтому на всяческих энергетических и экологических форумах постоянно звучит вопрос: «Что же может предложить современная наука взамен хищнического истребления природных ресурсов?»

История «альтернативной атомной энергетики» началась в конце тридцатых годов прошлого века, когда гениальный изобретатель Никола Тесла заявил, что знает «способ неядерного извлечения энергии из атомов, путем электроэфирных резонансов». Затем в начале пятидесятых годов последовала загадочная история с «атомом Перона». Тогда некий физико-химик Рональд Рихтер предложил Президенту Аргентины Хуану Перону создать термоядерный реактор на совершенно новых физических принципах.

Увы, эти попытки в обход «официальной науки» овладеть безбрежным океаном внутриядерной энергии не принесли никаких результатов.

Основные ядерные страны начали в середине 50-х годов широкомасштабные исследования по управляемому термоядерному синтезу. В Советском Союзе и США к этому времени уже были проведены первые успешные испытания водородных бомб, которые подтвердили принципиальную возможность использования энергии ядерного синтеза в земных условиях. С самого начала стало ясно, что управляемый термоядерный синтез не имеет военного применения. В 1956 году исследования были рассекречены и с тех пор проводятся в рамках широкого международного сотрудничества.

    Е П. Велихов, С. В. Путинский. Термоядерная энергетика

Проект термоядерного реактора типа ТОКАМАК

Загадка холодного синтеза

В нынешнем индустриальном обществе более половины энергии используется в режиме постоянного потребления, не зависящего от времени суток и сезона. На эту постоянную базовую мощность накладываются суточные и сезонные колебания. Таким образом, энергетическая система должна состоять из базовой энергетики, которая снабжает общество энергией на постоянном или квазипостоянном уровне, и энергетических ресурсов, которые используются по мере надобности.

    Е П. Велихов, С. В. Пугвинский. Термоядерная энергетика

Поскольку термоядерный синтез требует совершенно фантастических температур, уже первые сообщения в конце ушедшего

столетия об открытии холодного термоядерного синтеза стали настоящей сенсацией. Увы, это «эпохальное» открытие уже вскоре было признано невозможным. Это самый страшный диагноз в науке, поставивший крест на многих несостоявшихся открытиях. Однако в отличие от других сенсаций-пустышек, холодный синтез до сих пор продолжает будоражить околонаучные круги энтузиастов, периодически предлагающих очередной «холодный» термоядерный реактор. Эти непризнанные гении яростно убеждают окружающих, что в определенных условиях реакция термоядерного синтеза может протекать при комнатной температуре. Причем сам термоядерный котел легко расположится на обычном письменном столе! И абсолютно никакой радиации!

Естественно, что в подобные совершенно фантастические перспективы нелегко поверить любому здравомыслящему ученому. Однако некоторое время назад некоторым вполне серьезным физикам-ядерщикам казалось, что в направлении поиска холодного синтеза сделаны первые решительные шаги. К этой сенсации до сих пор изредка возвращаются СМИ, рассказывая о непрекращающихся попытках возродить чудо-реакцию.

Многие сторонники теории холодного синтеза горячо доказывают, что природа хитра на выдумки. Например, в силу какой-то непонятной нам пока игры межатомных сил в жидкостях или в твердых кристаллах могут сложиться условия, при которых пойдет реакция слияния ядер. И это будет происходить при несравнимо меньших энергиях, чем в сверхвысокотемпературной плазме, разогретой лучами лазеров. Именно так надеются запустить термоядерный синтез в перспективном реакторе «Токамак» (тороидальная камера с магнитными катушками). Самое интересное, что при этом ни один из законов физики не нарушается. Так, может быть перспективы развития холодного синтеза как раз и связаны с такой необычной ситуацией?

Тогда становится совершенно непонятно, – куда же исчез этот баснословный источник неограниченной и практически даровой энергии. Ведь все мы почему-то продолжаем бездумно сжигать ограниченные запасы углеводородов, вместо того чтобы топить сравнительно дешевой тяжелой водой «холодные» термоядерные печи…

Каждый, у кого есть собственные идеи, знает, как порой нелегко от них отказаться. Вроде бы уже ясно, что блестящая теория не работает, но она-то своя, родная, ее жалко. Коварный мозг услужливо подсказывает новые аргументы, иные интерпретации общеизвестных вещей, обходные пути, и требуется немало мужества, чтобы заставить себя трезво взглянуть на ситуацию.

Гораздо хуже, если дело зашло далеко… Впустую потрачены годы упорного труда, розданы обещания, получены деньги, набраны люди, учреждена фирма… И если все это пустить по ветру' то под угрозой окажется не только самооценка, но и куда более ощутимые вещи: репутация, достаток, положение в обществе…. Перед угрозой таких потерь человек может стать, сам того не желая, заложником своей идеи. Он вынужден и дальше идти по проторенной дорожке, гоня прочь мысли, что путь этот тупиковый. И бывает очень трудно провести грань между сознательным мошенничеством, фанатизмом и психическим расстройством.

    Г. Андреев. Заложник идеи

Реактор Понса – Флейшмана

Непрерывный прогресс в области термоядерного синтеза, который происходил в течение последних 30 лет, приводил к постепенному, но уверенному продвижению в параметрах плазмы в термоядерных устройствах. В то же время можно ожидать, что в долговременной перспективе традиционные методы производства энергии будут испытывать все более серьезные экономические последствия в виде загрязнения окружающей среды.

    Е. П. Велихов, С. В. Путвинский. Термоядерная энергетика

Сама по себе история холодного термоядерного синтеза началась с того, что два физико-химика из американского университета Юты, Стэнли Понс и Мартин Флейшман, предложили новую схему процесса электролиза. Чуть-чуть подкисленную воду, куда опускаются подключенные к электрической цепи электроды, они заменили тяжелой, в которой атомы водорода замещены атомами его тяжелого изотопа – дейтерия. И вдруг американские ученые обнаружили положительный баланс энергии! Это было почти то же самое, что открыть прообраз вечного двигателя!

Сообщение Понса и Флейшмана сильно взбудоражило научное сообщество, ведь, по сути, речь шла о реакции в стакане кипящей воды! Новость активно обсуждалась во всех лабораториях ведущих научных центров и университетов. Изначально преобладало скептическое отношение, ведь информация была довольно противоречивой. В подобных случаях нужно многократно повторить эксперимент, меняя условия его проведения. Только так можно избежать ложных сенсаций и получить приглашение в Стокгольм на нобелевскую церемонию.

Тем не менее многие экспериментаторы искренне заинтересовались данными американских исследователей. Группе Понса и Флейшмана выделили многомиллионный грант на продолжение работ. Ученый мир замер в ожидании дальнейших результатов. И они не замедлили появиться, но (увы!) в подавляющем большинстве были отрицательными…

Лихорадка холодного термоядерного синтеза

Ожидается, что возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия, сжигание биомассы и др., будут использоваться в основном в переменной составляющей потребления энергии. Основной и единственный кандидат для базовой энергетики – это ядерная энергия. В настоящее время для получения энергии освоены лишь ядерные реакции деления, которые используются на современных атомных электростанциях. Управляемый термоядерный синтез – пока лишь потенциальный кандидат для базовой энергетики.

    Е П. Велихов, С. В. Путвинский. Термоядерная энергетика

Результаты проверочных опытов были довольно противоречивы. Пожалуй, никто так и не смог похвастаться, что наблюдал именно то, о чем говорили Понс и Флейшман. В конце концов, утвердилось мнение, что их данные в лучшем случае ошибочны. Появился целый ряд критических статей в серьезных журналах, написанных признанными учеными. В них был проведен беспристрастный анализ, который буквально не оставил камня на камне от шумного «открытия» американских экспериментаторов.

Были и более нейтральные оценки, в которых осторожно признавалось, что если экспериментаторы и регистрируют положительный баланс энергии, то он крайне неустойчив, изменяясь от эксперимента к эксперименту.

Может быть, для холодного синтеза тоже нужна какая-то особая, весьма редкая комбинация факторов, лишь случайно реализующаяся в удачных опытах? Эти соображения стимулировали продолжение исследований, тем более что для них не требовалось дорогостоящего многотонного оборудования, применяемого в «горячей» версии процесса термоядерного синтеза. Изобретателей и многочисленных любителей физики охватила самая настоящая «лихорадка холодного синтеза». Средства массовой информации были просто переполнены сообщениями о том, что кто-то где-то нашел еще одну возможность для реакции ядерного синтеза. В научно-популярных журналах вовсю обсуждались дальнейшие перспективы развития новой энергетической революции, способной полностью изменить мировую энергетику…

Можно сказать, что это была настоящая эпидемия открытий, среди которых не было ни одного реального! Ведь все эти сенсационные результаты не выдержали никакой критики или даже краткой проверки временем и были полностью опровергнуты контрольными экспериментами.

За гранью физической реальности

Кроме низкой радиоактивности, термоядерная энергетика имеет огромные, практически неисчерпаемые запасы топлива и других необходимых материалов, достаточных для производства энергии в течение многих сотен, если не тысяч лет.

    Б. Б. Кадомцев. Водородная энергетика

Сегодня очень модно говорить о явлениях, протекающих как бы «за гранью реальности». Существуют даже специальные телепрограммы, демонстрирующие зрителям необъяснимые и, на первый взгляд, противоречащие науке явления. Как правило, большинство из них связано с элементарным жульничеством или просто научной недобросовестностью. Ведь существует гигантский всемирный технопарк экспериментального оборудования, на котором трудятся тысячи высококлассных специалистов. И настоящие изобретения здесь случаются далеко не часто. Вот и тщательная многолетняя проверка опытов Понса – Флейшмана вместе с многочисленными похожими экспериментами подтвердила их научную несостоятельность. Ведь строгий анализ холодных термоядерных реакций не выявил каких-либо нарушений теплового баланса и избыточного выхода энергии!

Итог подвели две международные конференции: одна в Монте-Карло, недалеко от новой лаборатории французских исследователей холодного синтеза, а другая в окрестностях японского города Саппоро, где специально для изучения холодного термоядерного синтеза построена хорошо оснащенная лаборатория. За последние годы на эти цели были истрачены десятки миллионов долларов. Не удивительно, что наиболее обстоятельные и надежные данные получены именно японскими учеными. В трех тщательно проведенных экспериментах ими было доказано, что выводы Понса и Флейшмана о положительном балансе энергии глубоко ошибочны.

Удивительно, но сами Понс и Флейшман до последнего продолжали утверждать, что при подходящем подборе параметров выход тепла в их настольном «термоядерном» реакторе может значительно превысить затраченную энергию. Между тем в последней многочисленной серии экспериментов, выполненных на новой, усовершенствованной установке французскими физиками, не было замечено ни малейшего прироста энергии…