Энергия будущего

Как очевидно, задача большой части энергетических установок - это получение электричества: наиболее удобной и гибкой формы энергии. Проследим цепочку получения электрической энергии на тепловых станциях.

В топках паровых котлов электростанций сгорают уголь, нефть или газ. Тепло, выделяемое при горении, передается другому веществу, например воде. Вода разогревается и превращается в пар. Пар, выходя из котла, направляется в турбину. В ней энергия пара преобразуется в механическую энергию вращения турбины. И наконец, последняя ступень - турбина вращает генератор, вырабатывающий электрический ток.

Таков долгий, но пока почти единственно возможный путь масштабного получения электрической энергии из топлива. Теперь на смену химическому топливу приходит энергия ядра. В самом факте освобождения внутриядерной энергии заложены совершенно новые большие потенциальные возможности. Во-первых, выделяющуюся энергию можно сконцентрировать в очень" небольшом объеме. Другими словами, может быть достигнута громадная плотность энерговыделения. Во-вторых, для осуществления процесса выделения ядерной энергии не нужно непрерывно вводить в установку какие-то иные, кроме топлива, вещества, без которых энерговыделение невозможно (имеется в виду кислород в топке обычных котлов). Кроме того, и само топливо вводится крайне редко. В-третьих, почти отпадает необходимость в обязательном удалении новых продуктов, возникающих в процессе энерговыделения: золы, шлаков, газов - непременных спутников процесса горения угля, сланцев, торфа, нефти. В-четвертых, количество ядерного горючего, нужного для работы реактора, в миллионы раз меньше количества химического топлива, обеспечивающего такую же выработку энергии. И наконец, в-пятых, в отличие от химических реакций (если не говорить о взрывных процессах) при выделении внутриядерной энергии могут быть получены любые необходимые температуры источника тепла.

Да, возможности громадные! Но пока... задачу получения электроэнергии приходится сводить к предыдущей, то есть превращать энергию атома в энергию пара и направлять его в турбину. Почему пока?

В кабинетах физиков-теоретиков, в конструкторских бюро, на экспериментальных установках и реакторах - везде ведутся поиски и разрабатываются новые, более совершенные пути использования энергии атома. Здесь и прямые газотурбинные ц-иклы, и магнитогидродинамические установки, и прямое преобразование тепла в электроэнергию. Трудно сказать, когда все эти новые методы войдут в жизнь. Поэтому посмотрим, как же решается эта задача сейчас.

Вода, нагретая в активной зоне, выходит из реактора и по трубопроводу поступает в парогенератор - сосуд с очень большим количеством трубочек, по которым и течет нагретая вода. Из парогенератора вода перекачивается насосом снова в активную зону. Получается замкнутый контур, из которого вода никуда не уходит:

реактор - парогенератор - насос - реактор.

Вода, циркулируя в этом замкнутом контуре, забирает тепло в активной зоне и отдает его в парогенераторе воде второго контура.

Вода второго контура, поступая в парогенератор и омывая снаружи трубочки, внутри которых протекает вода первого контура, нагревается, начинает кипеть и превращается в пар.

Энергия пара преобразуется в механическую энергию вращения вала турбины. После турбины отработанный пар направляется в конденсатор. Здесь он охлаждается наружной водой или воздухом, конденсируется и насосами снова перекачивается в парогенератор.

Вращение турбины передается генератору, вырабатывающему электрический ток.

Такова эта длинная цепочка превращения ядерной энергии в электроэнергию. Есть и другие схемы. Но о них мы расскажем позже.

СТЕПЕНЬ ОПАСНОСТИ

...Вещи невиданные, скрытые и непознанные порождают в нас и больше веры, и больше страха.

Гай Юлий Цезарь

Любое производство - будь то текстильная фабрика с ее машинами и шумами, металлургический комбинат с повышенной загазованностью воздуха, трактор на пашне - приносит человеку определенную пользу и определенный вред. То же самое можно сказать и по поводу энергетической станции. Если теплоэлектростанция вынуждает нас вдыхать двуокись серы, окислы азота, углекислый газ, аэрозоли и так далее, то на атомной станции вред может приносить облучение, которым сопровождается как процесс деления ядер, так и некоторые продукты, связанные с работой установки.

В каждой отрасли промышленности защите человека от вредного воздействия шумов, газов и т. д. уделяется серьезное внимание. Огромна роль профилактики - предупреждения возможных тяжелых заболеваний и травм. В атомной энергетике защите тоже уделяется большое внимание, точнее сказать, не просто большое, а по сравнению с другими производствами громадное внимание, и тем не менее к атомной энергетике у многих людей особенно настороженное отношение.

Подумайте сами. Самые различные группы населения - научные сотрудники и производственники, пенсионеры и школьники, артисты и педагоги, колхозники и служащие одинаково опасаются атомной энергии. Эта боязнь доходит порою до комизма. Бывает, что мои собеседники, узнав, что я живу невдалеке от Института атомной энергии, спрашивают с опаской: "И... ничего?"

Приходится отвечать, что я проработал там четверть века и уверен, что еще долго буду трудиться в тех стенах, где действуют реакторы и вырабатывается атомнал энергия. Кстати, этот московский район по уровню излучений один из самых благополучных.

Лекарства от радиации

Безусловно, основная причина необоснованной тревоги - чистая неосведомленность. Но объяснять только этим было бы большим упрощением. Очень важен и психологический фактор. Излучение - это нечто отличное от того, к чему привык человек. Пламя, например, явление привычное. Пожарные в робе из минерального волокна бесстрашно борются с ним. Сталевары, которых предохраняет от ожогов специальная одежда и обувь, спокойно обслуживают домны, вагранки. А химики, занятые производством вещества, способного взрываться, проникать в легкие, в кровь? Разве не они постоянно рискуют здоровьем? Но все дело в том, что металлурги, химики, строители, врачи и прочие специалисты научились обращаться с явлениями, таящими в себе опасность, и хорошо знают, чего можно от них ожидать.

А вот атомная энергия, излучение - его не видно. Оно не пахнет. Его не почувствуешь. В такой ситуации человек чувствует себя беззащитным.

Первое знакомство людей с атомной энергией было чудовищным знакомством. Ужасы Хиросимы и Нагасаки надолго останутся в человеческой памяти. К сожалению, такое знакомство привело и к тому, что выражения "атомная энергия", "атомный реактор" у многих стало отождествляться с понятием "атомная бомба", хотя из ранее сказанного читатель уже сам может сделать вывод, что это разные вещи. Но "ведь источник энергии, - скажут мне, идентичен! Что может помешать использовать атомную энергию не в мирных, а в военных целях?"

Лучше поставить вопрос так: кто может этому помешать? Ответ последует простой: это совершат народы, готовые сопротивляться всеми силами повторению Хиросимы и Нагасаки. Люди всего мира знают, чго Советское государство всячески препятствует применению адского оружия, и это их воодушевляет на борьбу против атомного кошмара.

Конечно, в атомной энергии есть опасность, И бороться против ее вредного воздействия необходимо. Но стоит ли отказываться от колоссального достижения человеческого разума? Не закрываются же химические производства, хотя на некоторых из них готовят взрывчатые и ядовитые вещества.

Не запрещаются же автомобили, самолеты, газовые плиты и электричество. А ведь они тоже могут приводить к гибели человека.

Атомная энергетика родилась в эпоху, когда развитие техники, включая и энергетику, достигло небывалых успехов и масштабов.

Она стала активно влиять на природу и облагораживающе и разрушительно, улучшая и ухудшая ее.

Пришла пора по-настоящему серьезно относиться к проблеме влияния техники и энергетики на природу и человека. Нужно сказать, что атомной энергетике явно повезло в том смысле, что с самого ее зарождения начались тщательные исследования, в частности, по созданию научно обоснованных пределов облучения. Не ошибусь, если скажу, что такого уровня эти исследования не достигли еще ни в одной из других отраслей промышленности.