Люди завжди прагнули мати необмежену кількість ресурсів, а досягти цієї мети хотіли якнайшвидше. У давнину цього намагалися досягнути завдяки фізичній силі, у минулі століття — завдяки спалюванню корисних копалин. Але 100 років тому людство зробило відкриття, що назавжди змінило світ.
Ядерний синтез
«Ядерна ідея» виникла на початку XX століття, коли відомий український вчений Володимир Вернадський почав регулярно виступати в Академії наук із доповідями про дослідження розпаду радію. Академік розумів, що ядерні сили, які людство тільки-но починає відкривати, у мільйони разів ефективніші за всі відомі на той час хімічні сполуки. Мрії про щасливе життя після науково-технічної революції, здавалося, ось-ось стануть реальністю. Забезпечувати цей «золотий вік людства» енергією мав ядерний реактор.
Його робота базується на розділенні урану-235. У реакторі створюється середовище, де є багато вільних нейтронів. Туди ж поміщають уран. Ці нейтрони проникають у ядро урану, від чого воно ділиться на дві частини, які вже самі випускають нейтрони. Коли нейтрони потрапляють у наступне ядро, процес повторюється.
Це називається ланцюговою реакцією.
Якщо її контролювати, тобто поглинати надлишкові нейтрони, то в результаті виділяється енергія, у багато разів потужніша за хімічну: енергія від ділення 1 граму урану-235 дорівнює спалюванню 3-х тонн вугілля.
Ілюстрація процесу ланцюгової реакції урану-235 з радянського підручника.
Ланцюгова реакція зупиниться, якщо поглинути усі нейтрони. Але якщо їхню кількість в реакції не контролювати, то надмірне виділення енергії призведе до ядерного вибуху. Так працює ядерна зброя.
Здавалося б: від ядерного реактора до ядерної зброї — один крок. Але не все так просто.
Ядерна бомба та наслідки ядерної війни
Для ядерної бомби, на відміну від реактора, потрібна висока концентрація урану, якої досить важко досягти. Цей процес називається збагаченням, і здебільшого саме над його дослідженням працюють ядерні інститути.
Для ядерного вибуху потрібен потужний концентрат урану чи плутонію. Але якщо намагатися отримати його швидко — він вибухне. Ядерна бомба містить два «шматки» урану докритичної маси, і за командою зіштовхує їх, від чого й виникає ядерний вибух. Так працювала й бомба «Малюк», яку скинули на Хіросіму 6 серпня 1945 року. Як бачимо, реальність дуже відрізняється від мрій про «золотий вік людства».
Офіційно у світі лише п’ять країн мають у своєму арсеналі ядерну зброю: США, Великобританія, Франція, Китай та РФ. Насправді її також мають Пакистан, Індія, Північна Корея та Ізраїль.
Відмінність ядерної зброї від інших видів озброєння досить суттєва. По-перше, її потужність необмежена. У теорії, звичайно, обмеження існує, але в реальності, після перетину певної межі ланцюгова реакція не просто зітре з лиця Землі усе, що можна, але й почне руйнувати саму планету.
По-друге — непередбачуваність. Ядерну зброю не застосовували з 1945 року. Її розробляли, проектували, тестували, але не застосовували. Ми можемо передбачити радіус ударної хвилі, однак не можемо передбачити наслідки вибуху у місті. Тому ми насправді не знаємо, що буде після вибуху.
Третій фактор — екологічний. Наслідки екологічної катастрофи, що виникне у разі вибуху невеличкої ядерної бомби, передбачити неможливо. Це один з основних факторів, що стримує ядерні конфлікти.
Дані Світової асоціації контролю озброєння по запасах ядерного озброєння у світі
Утім, ядерна зброя досить дорога, тому її утримання — це тягар для економіки країни. До того ж, вона має термін дії, і, пролежавши 30 років у шахті, ракета просто зіпсується. Історія показує, що у XX столітті великі війни відбувалися майже кожні 25 років. До появи ядерної зброї влаштувати збройний конфлікт мріяв ледь не кожен амбіційний політик. Після двох невеличких бомб, скинутих на Японію, сьогодні про реальну війну може мріяти лише псих. На початку XXI століття, після усвідомлення світом наслідків реальної ядерної війни, про конфлікти між країнами-гігантами навіть не йдеться.
Підсумки
Ядерна технологія так і не привела людство до омріяного «золотого віку», натомість дозволила створити зброю, здатну знищити все людство. Аналіз розвитку ядерної науки змушує серйозно замислитися над пророцтвами українського академіка Вернадського.
Динаміка ядерного роззброєння у США
Сумнозвісні перегони ядерних озброєнь вже не такі актуальні, як півстоліття тому. Багато розвинених країн домовилися між собою про контроль та скорочення ядерного арсеналу, а 80% усіх ядерних озброєнь, які колись існували — знищено. Натомість виникла інша проблема: що менше у світі ядерної зброї, то важливіше дотримуватися домовленостей і контролювати її обіг.
Хоча не все так погано. Цього року NASA презентувало проект «Hammer», космічний апарат, що знищує астероїди ядерними бомбами. У разі влучного пострілу, астероїд або розпадається на маленькі частинки, або змінює свою траєкторію, і летить в інший бік від Землі.
Продукування енергії у США – атомної енергії та відновлювальних джерел енергії
Світова спільнота впевнено рухається до абсолютного ядерного роззброєння, щороку витрачаються мільярди доларів на дослідження атомної енергетики, а енергетичні потреби, які мали покрити атомні електростанції, у недалекому майбутньому зможуть покрити відновлювальні джерела енергії. Ми спостерігаємо за їхнім розвитком.
Досить не об’єктивно. Не згадали про торієву енергетику. Можливість використання в якості зброї, жодним чином не підтверджує її шкідливість технології.