Книга Научные открытия для тех, кто любит краткость - Алла Казанцева

27 июня

Что же лучше – ТЭС или АЭС?

27 июня 1954 года в Обнинске, под Москвой, введена в строй первая в мире атомная электростанция.

ТЭС (тепловая электростанция) преобразует внутреннюю энергию ископаемого органического топлива (каменного угля, нефти или газа) в электрическую. АЭС – это атомная электростанция. Там вместо органического топлива для получения тепла используется ядерное. Теплота в ядерном реакторе выделяется за счет управляемого самопроизвольного деления ядер урана.

Многие думают, что атомные электростанции приводят к радиоактивному загрязнению окружающей среды. Но это не так. При безаварийной работе выбросы АЭС содержат значительно меньше радиоактивных веществ, чем выбросы ТЭС, работающих на каменном угле, ведь в нем содержатся радиоактивные уран и торий, поэтому зольные отвалы ТЭС и выбрасываемый ими в атмосферу дым радиоактивны. Во Франции есть месторождения каменного угля с содержанием радиоактивных элементов до 3,9 кг на тонну! Отчасти этим объясняется тот факт, что около 80 % электроэнергии во Франции вырабатывается на АЭС. Они имеют еще ряд достоинств по сравнению с ТЭС. Атомная электростанция не потребляет кислород, не выделяет окислы углерода, серы, азота и другие токсичные вещества. Сама по себе АЭС – это одно из самых чистых современных производств. Радиоактивное загрязнение среды связано, в основном, с урановыми рудниками и обогатительными фабриками, перерабатывающими урановую руду. В процессе этой переработки образуется много долгоживущих радиоактивных отходов, требующих грамотного захоронения. Зато аварии на АЭС опасны чрезвычайно (см. 5 мая).

28 июня

Женщина-физик – нобелевский лауреат

28 июня 1906 года родилась Мария Гепперт-Майер, лауреат Нобелевской премии по физике 1963 года (ум. 1972).

Годы учебы Марии Гепперт в Геттингенском университете – это годы рождения квантовой механики. Она находилась в самом «эпицентре» новой физики рядом с ее творцами. Получив докторскую степень и выйдя замуж за американского химика Джозефа Майера, Мария уехала с мужем в США. Муж стал профессором, Мария же, несмотря на докторскую степень, не смогла получить оплачиваемую работу по специальности. Однако она не прекращала научную деятельность. В Колумбийском университете она работала с Энрико Ферми и Гарольдом Юри, которые в 1942 году ввели ее в Манхэттенский проект (создание атомной бомбы).

После войны Мария занялась «магическими» ядрами. Атомные ядра состоят из протонов и нейтронов. Мария обнаружила, что особо высокой прочностью обладают те ядра, в которых число протонов либо нейтронов равно одному из «магических» чисел 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126. На основе этого факта она разработала оболочечную модель ядра. Как энергетические уровни атомных электронов группируются в электронные оболочки, так и уровни протонов и нейтронов в ядре группируются в ядерные оболочки. Ядра с полностью застроенными оболочками являются особо стабильными. Независимо от Марии к таким же выводам пришел Ханс Йенсен в Германии, с которым они разделили Нобелевскую премию по физике.

После смерти Марии Гепперт-Майер Американское физическое общество учредило награду в ее честь, присуждаемую молодой женщине-физику в начале научной карьеры.

29 июня

Человек, «сдвинувший» Вселенную

29 июня 1888 года родился Александр Александрович Фридман, русский математик и геофизик, создатель теории нестационарной Вселенной (ум. 1925).

Александр Фридман разрушил древнейшую иллюзию вечной неизменности Вселенной. Этот человек был талантлив во всем. Он стал одним из создателей теоретической метеорологии и организатором службы погоды в России, оказал большое влияние на создание русского воздушного флота. Но главным его достижением стали работы в области космологии. В 1920-е годы во всем мире можно было по пальцам перечесть ученых, которые смогли понять общую теорию относительности Эйнштейна. Одним из них был Фридман. Применив теорию тяготения Эйнштейна ко всей Вселенной, Фридман доказал, что она не остается неизменной, а должна либо расширяться, либо сжиматься. Революции, подобной этой, не было в науке о Вселенной со времен Коперника! Даже Эйнштейн, сам порушивший немало догм, не сразу смог согласиться с выводами Фридмана и смириться с тем, что Вселенная постоянно изменяется. Да и сам Фридман относился к своей теории как к математическому курьезу. Он будто бы говорил, что его дело – решать уравнения, а разбираться в физическом смысле этих решений должны другие специалисты – физики, астрономы. Спустя семь лет после этого открытия Фридмана и, увы, уже после его смерти, астроном Хаббл доказал, что галактики разбегаются и Вселенная расширяется (см. 17 января). Так в первой трети ХХ века был заложен фундамент современных представлений об эволюции Вселенной.

Фридман прожил всего 37 лет и умер от брюшного тифа.

30 июня

Тунгусский метеорит – загадка ХХ века

30 июня 1908 года в районе реки Подкаменная Тунгуска в Центральной Сибири с ревом пролетел большой огненный шар. Его полет закончился взрывом, в 1000 раз более мощным, чем взрыв атомной бомбы в Хиросиме. В течение нескольких ночей над Сибирью и даже в Европе наблюдалось свечение неба.

К сожалению, война и революция помешали сразу начать поиски. Лишь спустя 19 лет на место катастрофы отправилась первая экспедиция под руководством Леонида Кулика. В невероятно трудных условиях удалось найти кратерообразную заболоченную впадину. В ее центральной зоне вся растительность была выжжена, а в радиусе 60 км деревья повалены вершинами от центра. В эпицентре стояли голые прямые стволы с обрубленными ветвями. Возможно, метеорит взорвался на высоте 5–10 километров над тайгой. Однако никаких его осколков не нашла ни первая экспедиция, ни все последующие.

В 2006 году российские и датские ученые, проведя химический анализ образцов древесины и почвы, показали, что их состав близок к составу материи кометы Галлея, определенному аппаратами «Вега» и «Джотто» (см. 6 марта). Возможно, Тунгусский метеорит – это ядро ледяной кометы. А в 2007 году группа итальянских исследователей объявила, что они нашли в восьми километрах от эпицентра место, куда рухнуло гигантское космическое тело – это озеро глубиной 50 метров необычной конусообразной формы. Оно могло образоваться от падения тела массой около полутора тысяч тонн и диаметром около десяти метров, – возможно, фрагмента Тунгусского метеорита. Исследования дна озера продолжаются…

Июль

1 июля

Блистательный Лейбниц

1 июля 1646 года родился Готфрид Лейбниц, немецкий математик, физик, изобретатель, философ, историк (ум. 1716).