Книга Ранний старт 4 - Сергей Чернов

Вере. В холле Люда разводит руками, глядя на группу желающих продолжения банкета. Издержки появления золотого облака над восторженной публикой. Не только и не столько я испытываю сожаление, когда эта замечательная аура улетучивается.

26 ноября, среда, время 13:50.

МГУ, 2-й учебный корпус, аудитория П9.

— Хорошо, Колчин. Последний вопрос, ответишь — зачёт и «хорошо» за экзамен, — Дмитрий Александрович выходит за регламент, но не пылю. Всего второй сверху, но последний доп — небольшая цена за досрочную сдачу экзамена.

Только вот почему «хорошо»? Это не моя оценка. Кстати, мои фрейлины только что передо мной урвали досрочные зачёты. На экзамен не решились замахнуться, хотя я упорно их подталкивал.

Бирюков, наш препод по атомно-ядерной физике, манерой одеваться и ухватками –вылитый Стив Джобс. Свитер — любимая одежда, её свободный стиль гармонирует с неформальным поведением. Кажется, покойный создатель айфонов, человек и миллиардер, задал особый тренд для инженеров и научных работников. Не удивлюсь, если увижу подобных ему персонажей в популярных фильмах.

— Почему «хорошо»? — озвучиваю своё недоумение.

— Потому что курс лекций ещё не закончен. Не верю, что за оставшийся месяц вам не встретятся места, о которые вы не запнётесь. Так не бывает. Прослушаете курс до конца, разберётесь в узких местах…

— Вы их не нашли, Дмитрий Александрович, — в лице и голосе проскальзывает некая толика наглости.

— Хорошо. Тогда два допа.

— Извольте.

— Скажите, Колчин, случайно или нет, количество квантовых чисел, описывающих состояние электрона, совпадает с количеством обобщённых координат?

Аж восхитился им! Глубоко копает! Делаю паузу, это экзамен, импровизациям тут не место, поэтому ответ мне известен. Хотя должен сказать, что в учебниках его нет. Если только намёком.

К нам прислушиваются, делая вид. Семинар в другой группе идёт, ребята отрабатывают полученное задание. «Стив Джобс» решил совместить, чтобы не уделять нам отдельного времени. Одобряю. Время — вещь такая, всегда в дефиците.

— Нет, Дмитрий Александрович, не случайно. Квантовые числа — это и есть обобщённые координаты. Ведь нет никакого ограничения на их дискретность.

Настаёт очередь удивляться преподу. А ещё он виляет взглядом в сторону группы. Если те не дураки, то запомнят. Только что препод лишился козырного вопроса, теперь он никого на экзамене не поймает. По крайней мере, в этой группе. Дураков в МГУ нет. На ФКИ точно.

Справившись с шоком, препод приступает к следующему вопросу. Что характерно, не подтверждает правильность моего ответа, но и не опровергает.

— О каких современных проблемах и основных направлениях поиска в ядерной физике вы знаете?

Опять удивляюсь:

— Слишком размытый вопрос, Дмитрий Александрович. И большое поле для субъективных факторов. Как для ответа, так и для его оценки.

— Я это учитываю, Колчин, — улыбается доморощенный «Стив Джобс». — Если вы замахиваетесь на досрочность экзамена, вы должны быть в курсе современных проблем.

Пожимаю плечами. Хочешь лишиться ещё пары козырей, которыми мог бы валить студентов, дело хозяйское.

— Очень актуальная проблема — создание замкнутого ядерного цикла в атомной энергетике. Частично решена.

— Так-так… подробности?

— Только схематично и в общих чертах. В реакторах АЭС с течением времени активный элемент уран-235 «выгорает». В топливных элементах его содержание порядка 3 — 5%, остальное — уран-238, достаточно инертное в смысле ядерных реакций вещество. Но в процессе облучения нейтронами при работе реактора в нём образуется плутоний-239. Около процента, но за точность не ручаюсь. Этот изотоп плутония пригоден как для атомных бомб, так и для АЭС, но с особенностями.

— Какими?

— Реакция его распада очень схожа с ураном-235, но испускает он быстрые нейтроны, что приводит к усложнению технологической схемы АЭС. Например, в качестве теплоносителя вместо воды используется жидкий натрий, а это очень капризное вещество. И взрывоопасное.

Препод помалкивает, поэтому продолжаю:

— Насколько знаю — замечу, что атомная энергетика вне зоны моих интересов, — вторым шагом решения этой проблемы стало изготовление МОКС-топлива. Топливные элементы делают не из обогащённого урана, а из смеси оксидов урана и плутония. В подробности не вникал. Однако если учесть, что «крутить» в атомных реакторах начинают уран-238, которого 99,3% в природных источниках, то огромный шаг в этом направлении сделан. И реакторы на быстрых нейтронах начинают строить.

— Где?

— В Белоярске вроде, но не уверен. Знаю, что минимум одна такая АЭС уже работает.

— Хорошо. Ещё какие-либо направления вам известны?

— Второе направление мне интересно. Последние исследования в Дубне и Окридже (США) нацелены на синтез новых сверхтяжёлых элементов, которые в природе пока не были обнаружены. Существует гипотеза об «островке стабильности», который предполагается обнаружить в районе 120-ого порядкового номера таблицы Менделеева. Слышал, что подвижки в этой области есть. До 114-ого элемента наблюдалась тенденция сокращения периода полураспада до микросекунд. Но то ли со 115-го элемента, то ли выше, вдруг обнаружилось увеличение периода полураспада. Синтез сверхтяжёлых элементов осуществляют в мощных ускорителях бомбардировкой «мишеней» ядрами кальция-48.

— Почему «то ли», если тема вас интересует?

— Потому что статья, которую я читал, вскорости после прочтения вдруг исчезла. Так что уточнить не могу. Возможно, засекретили. Но перспектива синтеза новых сверхтяжёлых элементов будоражит весь научный мир. Появляется возможность создания материалов с удивительными свойствами. Например, с температурой плавления пять, восемь, десять тысяч градусов. Необычайной плотности в тридцать — сорок единиц или даже больше. Могут быть другие необычные свойства, например, сверхпроводимость при комнатной температуре…

Нас прерывает звонок. Увлеклись. Бывает.

Препод отпускает студентов. Меня тоже. Я своё урвал. Дмитрий Александрович тоже имеет вид накормленного до отвала кота, которого вдоволь почесали за ухом.

«Островок стабильности». До него добираются, бомбардируя самые тяжёлые элементы типа калифорния — жутко дорогого и чрезвычайно радиоактивного элемента — изотопом кальция-48. Замечателен этот изотоп тем, что он самый тяжёлый из всех изотопов кальция. Шесть избыточных нейтронов. Из-за этого им и пользуются. Для прорыва на «островок стабильности» как раз и нужна избыточность нейтронов, своеобразного «клея» ядерной материи.

Перспективы для космической отрасли трудно охватить одним взглядом. Если удастся получить металл с температурой плавления, например, в десять тысяч градусов, то его тут же можно применить для построения активной зоны ядерного ракетного движка. Чем больше температура в камере, тем выше скорость истечения газов, тем больше удельный импульс — важнейшая характеристика ракетного двигателя.

Потому-то у меня настолько жгучий интерес к этой теме. Хотя, ради равновесия и остужения излишней горячности, судя по ТТХ самых последних разработок, даже при нынешних материалах удаётся достигать рабочей температуры порядка пятидесяти тысяч градусов.