Ядерный реактор у себя в сарае
Атомная промышленность — одна из важнейших и развитых в нашей стране: к примеру, на АЭС приходится 18% общей выработки электроэнергии (а в европейской части — до 42%). Ядерная энергия — необычайно полезный, но крайне опасный и непредсказуемый «зверь». Поэтому допускать к ней дилетантов ни в коем случае нельзя, это многократно опаснее обезьяны с гранатой. Однако энтузиазм и находчивость иногда помогают дилетантам сделать собственную гранату. Точнее, ядерный реактор. У себя дома.
Во времена промышленной революции потребность в инженерно-технических кадрах способствовала распространению и популяризации среднего образования. В середине 20 века началась научно-техническая революция, частью которой стало зарождение атомной промышленности, совершенно новой для человечества индустрии. Для которой нужны были подготовленные работники, а значит, её необходимо было популяризовать. А кадры, как известно, куются смолоду.
Конечно, расщепление атомов — это вам не шестерёнки тачать. Тут важно иметь достаточно высокий уровень абстрактного мышления. Но ведь и электричество пощупать и увидеть нельзя, мы имеем дело с абстракцией и её косвенными проявлениями. Но практическому применению электричества можно научить даже человека, который совершенно не может представить себе, что такое электроны. Например, ребёнка. Для этого есть детские наборы, обучающие азам электротехники: всякие лампочки, конденсаторы, выключатели и прочие реостаты. Или наборы а-ля «Юный химик», в которых есть куча разных химических веществ и инструкция с описаниями опытов.
По тому же самому пути пошли авторы детского научно-популярного набора Gilbert U-238 Atomic Energy Lab, недолго выпускавшегося в США в 1950–51 годах.
Помимо разных инструментов, призванных познакомить тянущиеся к науке умы с азами атомной физики, в наборе было несколько образцов урановой руды и слаборадиоактивных изотопов свинца, полония, цинка и рутения. Такое могло случиться только в те годы, когда люди ещё мало знали о воздействии радиации на организм. К слову, эти наборы иногда всплывают на Ebay, правда, образцы в них фонят уже очень слабо и не подпадают под ограничения при торговле радиоактивными материалами.
Спрос на наборы для юных атомщиков оказался невелик, да и стоили они довольно не по-детски, по тем временам, — почти $50. Так что повышенную дозу в детском возрасте получило совсем не много американцев. Но сегодня общедоступность информации привела к тому, что молодые умы очень часто будоражат идеи, которые были бы уместны лет 60–70 назад, во времена Atomic Energy Lab. И с годами некоторым детишкам приходит в голову, что просто наблюдать радиоактивное свечение слишком скучно и мелко. Нужно что-то более масштабное. Например, почему бы не сделать собственный атомный реактор. Совсем маленький, ради красоты замысла.
Когда-то в солнечном Детройте жил-был мальчик по имени Дэвид Хан. Он был членом бойскаутского движения. С детства неистово увлекался химическими опытами, нередко весьма опасными. Но с годами пытливым юношей овладела навязчивая идея получения всех веществ из таблицы Менделеева. И для этого он решил построить в сарае рядом с домом собственный атомный реактор. Вероятно, с его помощью Дэвид планировал получить некоторые трансурановые элементы.
Для реализации своего замысла он проявил недюжинную смекалку: долгое время собирал частички радиоактивных материалов из всевозможных бытовых устройств и приборов, выпытывал у учёных необходимую информацию, выдавая себя в переписках за студента или учителя. Это прокатывало.
В конце концов, Дэвид собрал примитивную установку, в которой собирался запустить реакцию. К счастью, отсутствие в 1995 году всезнающей Википедии не позволило ему создать по-настоящему опасный источник радиации. Собрав, как ему казалось, в правильную конструкцию несколько радиоактивных веществ, Дэвид не смог запустить реакцию ядерного деления. Вместо этого получился шар из фольги, излучение от которого примерно в 1000 раз превышало фоновое. Увидев показания дозиметра, «Радиоактивный бойскаут» (так его прозвали после того, как история получила огласку) струхнул и решил избавиться от своей поделки. Ночью он начал грузить компоненты установки в машину, чтобы отвезти в лес и закопать. Но его ночная активность заинтересовала полицейский патруль, и в результате научно-практическим опытом Дэвида заинтересовалось ФБР и Комиссия по ядерной энергетике.
Конец истории оказался бесславным: весь сарай с содержимым утилизировали на кладбище слаборадиоактивных отходов, родителей Дэвида оштрафовали на большие деньги, а сам он так и не нашёл себе потом места в жизни. Умер он в возрасте 39 лет, 27 сентября прошлого года — за один день до российского Дня работника атомной промышленности.
Зато у Тейлора Уилсона всё сложилось гораздо лучше. Он пошёл по другому пути и не стал пытаться создать «классический» термоядерный реактор. В 14 лет талантливый парнишка построил в гараже полноценную рабочую установку, реализующую принцип электростатического удержания плазмы. Если кратко: в герметичной ёмкости Тейлор создавал вакуум, подавал небольшое количество предварительно извлечённого им из воды дейтерия, который ионизировался и превращался в высокотемпературную плазму из ионов дейтерия, удерживаемую мощным электромагнитным полем внутри проволочной сферы из сплава тантала и вольфрама.
Хотя установка Тейлора успешно расщепляла атомы дейтерия, она потребляла куда больше энергии, чем производила. По сути, это была нормальная лабораторная установка, позволяющая с помощью получаемых в ходе реакции расщепления нейтронов создавать новые нестабильные изотопы, которые можно идентифицировать по сигнатуре их излучения.
К счастью, юноша не стал потрошить приборы, извлекая из них мелкодисперсные радиоактивные вещества, и скупать «фонящие» материалы в сомнительных интернет-магазинах, как это делал Ричард Хэндл. Тейлор изначально подходил к вопросу с научной точки зрения, хорошо изучив теорию и явно получив поддержку семьи. Это и уберегло его от облучения и вдыхания порошкообразных веществ, что куда хуже. Полученный опыт вдохновил парня и дальше заниматься атомной темой. Юный учёный в 18 лет выступил на TED с идеей создания компактных «одноразовых» атомных реакторов, которые работают без перезаправки около 30 лет, а потом утилизируются. По сути, огромные атомные батарейки, которые сможет купить любой желающий. Молодое дарование даже рассказывало о своих разработках Обаме. В общем, дальнейший жизненный и творческий путь Тейлора Уилсона должен быть куда безоблачнее, чем у Дэвида Хана и Ричарда Хэндла. А всё потому, что атомная энергия не прощает ошибок и не терпит дилетантского подхода.
Мирного вам неба над головой и изотопов с малым периодом полураспада!
