Господь Бог и ядерная реакция
АрхивReaditorialИспользование ядерной энергии стало возможным благодаря маловероятному стечению обстоятельств, когда успех изобретателей зависел от величины какого-то ничтожного коэффициента, определяющего размножение нейтронов в каждом акте деления.
"Наши математические затруднения Бога не беспокоят. Он интегрирует эмпирически". Альберт Эйнштейн.
Кто когда-нибудь задумывался о роли случайности в нашей жизни, начинает подозревать, что случайностей вообще не бывает. Признавать случайность, как непознанную закономерность, весьма самонадеянно. Подобным утверждением человек как бы говорит: "Только дайте мне время, и я выведу эту коварную случайность на чистую воду, всепобеждающей силой разума установлю исчерпывающие закономерности".
Именно такие самонадеянные восклицания привели человечество к созданию самого страшного оружия истребления - водородной бомбы! Использование ядерной энергии стало возможным благодаря маловероятному стечению удивительных обстоятельств, когда успех изобретателей зависел от величины какого-то ничтожного коэффициента, определяющего размножение нейтронов в каждом акте деления. Успех зависел от коэффициента, а не от воли ученых, таланты которых годились лишь на то, чтобы данный коэффициент зафиксировать. Окажись коэффициент лишь на 10% меньше, и - уран-графитовый реактор на природном уране никогда не появился, мировая энергетика пошла бы совсем другим путем. Каким? Ну, это уж совсем из области мистики. Допустим, что в мире нет ни одной АЭС, и представьте сегодняшнюю Францию, которая 70% своих потребностей удовлетворяет именно таким способом. Тупик или небольшая отсрочка, которую человечество получило в виде ядерной энергетики?
Вопрос первый: откуда все взялось? Теперь уже каждый школьник знает, что атомные ядра состоят из протонов и нейтронов, притягивающихся друг к другу ядерными силами, где одноименно заряженные протоны, согласно закону Кулона на значительных расстояниях отталкиваются электростатическими силами. Под значительными расстояниями понимают, конечно же, такие величины, которыми в повседневной жизни никто не оперирует. Если говорить о совсем крохотных расстояниях, сопоставимых с размером самого атома (порядка 10(-12)-10(-13) см), на арену выходят силы ядерные, высвобождающиеся в результате ядерных реакций.
Вопрос второй: в ходе эксперимента фиксируется энергия заряженной частицы, но какова природа самих энергий? Совершенно понятно, если нуклоны, составляющие ядро частицы взаимодействуют между собой, значит, ядро обладает какой-то энергией, и при слиянии легких ядер часть ее может выделяться в виде кинетической энергии связи конечных продуктов. В ходе многочисленных попыток удалось добиться слияния ядер дейтерия и трития, являющихся изотопами водорода (дейтерий (d) = протон (р) + нейтрон (n); тритий (t) = протон + два нейтрона). При слиянии ядер дейтерия выделяется энергия в количестве 3,3 мегаэлектрон-вольт (d + d -- 3Не + n + 3,3 МэВ), а при слиянии дейтерия с тритием 17,6 МэВ (d + t - 4Не + n + 17,6 МэВ). Для непосвященных в тонкости ядерной физики, скажу, что по атомным масштабам это, без преувеличения - прорыв. Сравните с результатами реакции обычного горения: С + O2 - СО2 + 4,2 эВ. Разница, мягко говоря, ощутимая: 4,2 эВ и 17,6 МэВ. Приходится констатировать, что огонь, положивший начало нашей цивилизации с энергетической точки зрения в миллион раз уступает ядерной реакции синтеза.
Вопрос третий: при чем здесь Господь Бог? Термоядерные реакции играют чрезвычайную роль в эволюции Вселенной, поскольку энергия излучения Солнца и звезд по происхождению -- термоядерная. В детстве я обожал подставлять лицо ласковым солнечным лучам, не подозревая, что они рождены ядерными реакциями синтеза. Это даже не религиозный разговор, что первично, дух или материя -- Солнце всегда считалось источником жизни на Земле. Получается, что благодаря ядерным реакциям синтеза мы имеем возможность любоваться бездонным звездным небом, которое веками вдохновляло влюбленных и поэтов. Однако современным человеком движут демонические начала (о которых подробно пишут только Святые Отцы), поэтому он не нашел своему открытию лучшего применения, как создание водородной бомбы.
Пришедший из небытия и предназначенный небытию дарит миру смерть. Вот уж, этот странный человек, ему не захотелось употребить блестящее открытие для бессмертия, обуздать термоядерный синтез, и заставить его созидать. Зачем управлять термоядерной реакцией, если водородная бомба в этом не нуждается, нужен взрыв – нате вам, пожалуйста. А то, что в случае ядерной катастрофы даже посетовать некому будет: "Зло уничтожило себя само", человека не волнует. Какими же существами Бог населил Голубую Планету? По Образу Своему и Подобию? Неужели Господь так жесток?
Действительно, на данном этапе развития науки и техники мы умеем осуществлять лишь неуправляемую реакцию синтеза, для которой требуется сблизить ядра на расстояние порядка 10(-11) сантиметров. Чтобы преодолеть гигантские силы электростатического отталкивания, высокую температуру получают с помощью взрыва обычной плутониевой или урановой бомбы. В общем, для такого технического решения большого ума не требовалось: ломать – не строить. Взрывается маленькая бомба, дает необходимую температуру, и – пепелище.
Как это будет, показал Советский Союз 30 октября 1961 года в 11 часов 32 минуты на высоте 4 000 метров над Новой Землей. Максимальную мощность 100-мегатонной водородной бомбы целенаправленно уменьшили 57 мегатонн, ибо представления о последствиях взрыва имелись самые смутные, вплоть до опасений, чтобы не слетел наш драгоценный Шарик с катушек. Для сравнения: все взрывчатые вещества, задействованные всеми воюющими сторонами в годы Второй мировой войны, включая две атомные бомбы, сброшенные американцами на Хиросиму и Нагасаки, по суммарной мощности на порядок уступали этому "половинному" взрыву. Каково? Грибовидное облако взметнулось до высоты 67 километров, а взрывная волна трижды обогнула земной шар. В заброшенном поселке на расстоянии 400 километров от эпицентра деревянные дома сложились, как карточные, у каменных строений посносило крыши, вырвало окна и двери, а в сотнях километров от полигона из-за изменений условий прохождения радиоволн почти на час перестала функционировать радиосвязь. Смешного в этом, конечно, мало, но испытанную бомбу с легкой руки Никиты Сергеевича Хрущева так и назвали – "Кузькина мать".
Трудно сказать, был ли взрыв 1961 года злом в чистом виде, ведь, шла "холодная война", каждая из стран пыталась отвести от себя угрозу нападения любыми доступными ей способами. Многим казалось, что язык слов исчерпался, и должно что-то произойти. И точно, после столь грозной демонстрации силы, в военных и политических кругах неожиданно воцарилось единогласие, стороны удивительно быстро пришли к пониманию бессмысленности подобной гонки. 5 августа 1961 года в Москве был подписан документ, запрещающий испытания ядерного оружия в атмосфере, космосе и под водой, участниками которого на сегодняшний день являются более 110 стран.
Менделееву его знаменитая таблица приснилась во сне, а какие сны нам еще предстоят, и чем чревата их расшифровка? Возможно, Бог приоткрывает таинственную завесу познания, приоткрывает до меры, которую готовы воспринять. А возможно, развивая науку, человечество приближает себя к апокалиптическому завершению, и к прогрессу это не имеет никакого отношения. Любимый ученик Христов апостол Иоанн Богослов очень подробно, используя образы и иносказания, описывает последнее время. Перед иоанновым Откровением наука становится на колени. В Евангелии о взаимодействии атомов ничего не говорится, однако это не означает, что строение молекулы было для Иисуса Христа тайной, Он владел всеми глубинами мироздания, но в Своих проповедях открывал человечеству в доступной простоте только то, что необходимо для спасения и наследования Жизни Вечной.
Совсем недавно рассекречена информация, до какой плотности надо было сжать взрывчатку (жидкий дейтерий прототипа водородной бомбы), чтобы получить желаемый эффект. Речь идет о плотности вещества в самом центре Солнца, т.е. на каждом шагу мы наталкиваемся на некую богоданность, к которой человеческие руки вроде бы не должны прикасаться. Добиться плотности 100гр./см.куб, при давлении в тысячу миллиардов атмосфер, и исходной плотности жидкого дейтерия в 5 раз меньше воды – это что-то!!! Попробуйте представить хотя бы на мгновение звездное вещество в своей ладони? Здесь уже попахивает созданием Машины Времени, а дейтерий, приведенный в состояние сверхплотности – персонаж из сказки про "большой взрыв", породивший Вселенную.
Даже если согласиться с теорией "большого взрыва" Вселенной, таким же уместным становится допущение, что взрыв послужит и к Ее исчезновению. Православное богословие трактует время между началом и концом как уникальную возможность человечеству для покаяния. Замечательно - остается употребить дарованное время с пользой. Но все-таки среди писателей фантастов попадаются провидцы, как, скажем, Герберт Уэллс. Экспериментируя в области "фикшн", он описывает в своем романе "Освобожденный мир" бомбардировку немцами Парижа. Фантазирует Уэллс в 1913 году, события книги разворачиваются в середине 20 века, а бомбы – самые что ни на есть атомные. Как легко в действующий сюжет подставить Хиросиму с Нагасаки, или даже наш злополучный Чернобыль. В книге автор оперирует термином, позаимствованным у физика Фредерика Содди "Atomic Bomb", и называет атомную бомбу лишь безобидной предтечей гораздо более страшных устройств. Нильс Бор, Эрнст Резерфорд, да и сам Альберт Эйнштейн, прочитав "Освобожденный мир" посмеялись над описанием ужасов атомной войны, и обозвали их домыслами дилетанта.
Однако, смех иссяк, когда в конце 30-ых годов в Германии Отто Ганном были открыты закономерности распада урана, а француз Фредерик Жолио-Кюри доказал, что цепная реакция в уране в принципе возможна. Весельчакам вдруг стало понятно: уран способен взрываться с выделением гигантского количества энергии, в миллионы раз превышающей потенциал динамита той же массы.
А потом началась атомная гонка между США и Германией, материализовались не упомянутые Гербертом Уэллсом Хиросима и Нагасаки, закрутилось и завертелось. Хиросиму американцы сожгли небольшой бомбочкой весом всего 4,5 тонны с эквивалентом в тротиле 12 500 тонн. Нагасаковская бомба весила примерно столько же, но ее тротиловый эквивалент составлял уже 20 000 тонн. Замечу, во второй бомбе плутония было меньше, чем в случае с Хиросимой, т.к. американцы использовали эффект "имплозии" (взрыва внутрь). Ирония судьбы такова, что теории имплозивного взрыва, созданной немецкими физиками во главе с Гудерлеем, пришлось потрудиться против своих создателей, но это уже история.
Что же в подобных обстоятельствах оставалось Советскому Союзу? Молча смотреть, как Штаты наращивают военную мощь? Это было бы политически преступно, поэтому мы, воспользовавшись услугами все тех же немецких товарищей в лице успешного физика и коммуниста Клауса Фукса, взяли и склепали собственную копию плутониевой бомбы. Религия религией, но на этот раз технологическое отставание было восполнено идеологией.
Между тем, Гарри Трумэн, президент США, чувствуя себя на коне, и даже не воспринимая Советский Союз в качестве возможного конкурента, мобилизовал ученых для создания "самой-самой" водородной бомбы. Совсем скоро, 1 ноября 1952 года Америка осуществила испытание термоядерного монстра со звучным именем "Майк", бандуры более двух метров в длину и весом 82 тонны. В момент взрыва начинка бомбы, состоящая из 500 литров тяжелого водорода, была сжата до литрового объема (для сравнения: это выше плотности золота в 5 раз). Зрелище впечатляющее… "Майк" своими 10 400 килотоннами тротилового эквивалента произвел настолько ослепительное излучение, сопровождаемое мощнейшей ударной волной, что от его воздействия мгновенно испарилось 80 миллионов тонн грунта, и образовалась воронка глубиной полмили. Для 1952 года это, конечно, серьезная заявка на главенство в ядерной империи.
На достигнутом американцы не успокоились, и в феврале 1954 года уже 15-мегатонный взрыв (позже они конструировали и более крупные бомбы по 24 мегатонны). Своими "игрушками" США снаряжают стратегические бомбардировщики В-52, которые вместе с ракетами "МХ" и "Минитмен", а также подводными лодками "Трайдент" и "Полярис" являли ту самую пресловутую "большую дубинку", наводящую животный ужас на весь мир.
Бомбе Сахарова тягаться с такими достижениями не приходилось, она имела весьма скромные показатели. Хотя и отечественные разработчики к тому времени уже могли похвастаться некоторыми "фишками". Во-первых, наша бомба весила значительно меньше, а во-вторых, Сахарову удалось избавиться от жидкого и непрактичного дейтерия, представляющего из себя криоген с температурой минус 250 градусов, и использовать порошкообразную сухую взрывчатку обычной температуры (дейтрит лития). Низкий КПД сахаровской бомбы объяснялся очень обидным просчетом – суперплотность. Сахаров не сумел разглядеть главного, но позже у него появилась возможность исправиться. И исправиться так, что после ни у кого на Планете не возникало желания создать что-либо более мощное. Образно говоря, мы обогнали Запад – навсегда!
1961 год – год ликования! 12 апреля советский космонавт разорвал оковы земного тяготения, а 30 октября советские ученые продемонстрировали миру невиданную силу атома. Это была даже не претензия на победу, это был подлинный триумф, американцы нервно кусали губы, но сделать уже ничего не могли. В Кремле открыто осмеивали их уязвимые В-52 с бесполезными 24-мегатонными бомбами, а наши вооруженные силы начали активно комплектоваться челомеевскими неперехватываемыми ракетами УР-500 и оснащать их несколько более легкими на то время (500 тонн) прототипами знаменитых 700-тонных "Протонов".
К счастью, беды не произошло. Политики сообразили, к чему может привести распространение данного вида вооружений, пригодного скорее для устрашения, чем для реальных боев. Американские ни на что не годные 24-мегатонные бомбы, как и наши межконтиненталки Челомея со 100-мегатонными боеголовками были сняты с вооружения с предельно точной формулировкой "варварское оружие геноцида". Андрея Дмитриевича Сахарова сделали Голубем мира, а гонку ядерных вооружений (коль уж это неизбежно) решили с гигантомании переориентировать на рельсы практичности, компактности и повышения точности.
Вывод прост: талантливый человек посылается миру в определенное время, в определенное место, чтобы свершить действо, и в этом особое боговодительство. Значит, нужно не только совпадение химических формул и процессов, но и присутствие особенной личности, чтобы все это вкупе произвело в пространстве работу. Именно то, что возвышается над человеческим разумом, то, что ни имеет малейшего отношения к случайности, и то, что мы привыкли звать реальностью.
