В океане энергии

Не правда ли, здорово? Пусть даже выделятся не все 24 МэВ, а несколько меньше, мы согласны и на меньшее. Главное — все так просто. Не надо никаких нейтронов да еще со строго определенной энергией, не надо образовывать никакую критическую массу — объединяем ядра, и готово. Правда, откуда брать дейтерий? В природной воде дейтерия содержится меньше, 'Чем урана-235 в природном уране. Но зато воды на Земле гораздо больше, и вода, конечно, дешевле урана.

Может, в наших рассуждениях что-нибудь не так? Чтобы проверить себя, посмотрим с другой стороны. Есть все основания полагать, что на Солнце происходят следующие реакции. Два протона объединяются друг с другом и образуют ядро изотопа гелия с атомным весом 2. Это ядро неустойчиво, оно тут же испытывает так называемый бета-плюс-радиоактивный распад, т. е. испускает позитрон и нейтрино впридачу и превращается в ядро дейтерия с зарядом 1 и атомным весом 2. Это ядро снова объединяется с протоном, в результате образуется ядро изотопа гелия с зарядом 2 и атомным весом 3. При этом испускается квант электромагнитной энергии. Наконец, два ядра изотопа гелия с атомным весом 3 реагируют между собой, в результате образуется одно ядро обычного гелия с атомным весом 4 и два ядра водорода, т. е. все начинается сначала.

В ходе каждой реакции выделяется энергия. Это и есть энергия Солнца, часть которой достается нам с вами. Но если так происходит на Солнце, почему то же самое не происходит на Земле? Почему находящийся на Земле водород давно не вспыхнул, а Земля не превратилась в небесное светило? Потому что, для того чтобы два протона могли объединиться, они должны подойти друг к другу на достаточно близкое расстояние. А этому мешает электромагнитное отталкивание одноименных электрических зарядов. Что показывают расчеты? Чтобы сблизить два протона и дать им возможность объединиться, нужно затратить 0,7 МэВ энергии, по 0,35 МэВ на каждый протон. Энергии 0,35 МэВ соответствуют 2-Ю9 К.

Как видите, все довольно просто. Нужно взять водород, нагреть его до каких-нибудь 2 млрд. градусов, и готово — началась термоядерная реакция. Термоядерная потому, что реакция объединения ядер протекает при исключительно высокой температуре. Заметьте, необходим только начальный нагрев. Когда реакция началась, выделяющейся при объединении ядер энергии более чем достаточно для поддержания ее. Еще образуется и избыток энергии. Поэтому описанная реакция происходит как взрыв, термоядерный взрыв колоссальной силы.

Итак, не следует без нужды нагревать водород до температуры 2 млрд. градусов. Более подробный анализ показывает, что не надо и 2 млрд. Во-первых, температура определяет среднюю энергию частиц, в данном случае протонов. Если средняя энергия равна некоторой величине, наверняка встретятся частицы с энергией, в несколько раз превышающей среднюю. А нам только и надо, чтобы реакция началась, дальше все пойдет само собой.