10 необычных способов применения ядерной энергии
|
|
Ядерная энергия произвела революцию. Некоторые инженеры и учёные не довольствуются использованием ядерной энергии только для выработки электричества: они хотят её использовать везде. Данный список является примером того, как инженеры пытались установить ядерные реакторы в нормальные, повседневные вещи, просто чтобы посмотреть, будут ли они работать.
Ядерный самолёт NB-36 «Convair»
Сразу после Второй мировой войны ведущие сверхдержавы приступили к созданию огромных бомбардировщиков, способных нести ядерные бомбы. Так как разработка межконтинентальных ядерных ракет была ещё в зачаточной стадии, использование дальних бомбардировщиков было наилучшим способом поразить вражеские цели. Но, при всех своих достоинствах, бомбардировщики имеют и недостатки - даже дальние бомбардировщики имеют ограниченный радиус действия. Для увеличения дальности полёта своих бомбардировщиков, Соединённые Штаты обратились за помощью к альтернативным источникам энергии. Именно поэтому командование ВВС США решило приступить к разработке бомбардировщика с ядерным реактором.
В то время основным бомбардировщиком ВВС США был гигантский B-36 «Peacemaker» («Миротворец»). Самолёт был достаточно большим и мощным, чтобы на его борту можно было разместить ядерный реактор и чтобы он смог с ним взлететь. Инженеры «Consolidated Vultee Aircraft» («Convair») решили модифицировать B-36, разместив на нём небольшой ядерный реактор, что давало самолёту неограниченный радиус действия. Получивший название NB-36 бомбардировщик претерпел ряд изменений. Чтобы уберечь экипаж от радиации, отсеки для экипажа были расположены за специальной антирадиационной защитой, а для поглощения излучения вокруг реактора проектировщики разместили рядом с ним большие баки с водой.
Во время первых лётных испытаний реактор не был подключен к двигателям. Но даже без активного реактора представители ВВС США были очень осторожны с NB-36. Во время испытаний, на самолёт нанесли радиоактивную маркировку, была установлена особая «горячая линия» с президентом Соединённых Штатов, чтобы сообщать ему о любых авариях. Ею едва не воспользовались, когда во время испытаний в отсеке с реактором сработала пожарная сигнализация. Несмотря на многообещающее начало, в связи с прогрессом в области традиционного самолётостроения и появлением возможности дозаправки в воздухе от производства атомных бомбардировщиков отказались. Государственные должностные лица выразили обеспокоенность по поводу безопасности такого самолёта, что привело к тому, что в начале 1960-х годов работы над проектом были полностью приостановлены.
Атомный танк TV-8 «Chrysler»
Во время Холодной войны командование НАТО опасалось, что Советский Союз может использовать тактическое ядерное оружие, чтобы переломить ситуацию в наземной войне. Компания «Chrysler» в США спроектировала танк, разработанный специально для того, чтобы выдержать ядерный удар. В массовое производство он так и не пошёл, были выпущены лишь демонстрационные модели, но это было единственной серьёзной попыткой создания атомного танка. Чтобы выжить при ядерном взрыве, TV-8 имел необычную конфигурацию. Все жизненно важные части танка, в том числе всё оружие и даже двигатели, были расположены в башне имевшей форму луковицы. Башня была полностью изолирована от внешнего мира, а для наблюдения за местностью экипаж пользовался камеры кругового обзора.
Разработанный как средний танк, TV-8 был оснащён стандартной 90-миллиметровой пушкой. Необычным для танка было и то, что башня не могла поворачиваться, для наведения на цель экипаж должен был развернуть весь танк. На вершине купола башни было установлено два пулемёта, которыми управлял командир танка. Первоначально «Chrysler» оснастила танк обычным двигателем, но позже была разработана модель танка с небольшим ядерным реактором, располагавшемся в задней части башни, также был создан и вариант танка на электрическом приводе.
После изучения проекта, армия США решила, что преимущества этого танка очень незначительны по сравнению с обычными конструкциями танков, и проект не получил одобрения.
Ядерная базука М-29 «Davy Crockett».
Не стоит удивляться тому, что во времена Холодной войны различные силы разрабатывали необычные системы вооружения, но именно США превзошли всех. Опасаясь советского наземного вторжения в Европу, Соединённые Штаты потратили много денег на развитие малого ядерного оружия, которое могло бы переломить ситуацию в случае войны. Ключевым проектом среди предлагаемых систем вооружения был М-29 «Davy Crockett». Это была безоткатная установка, способная стрелять ракетами с небольшими ядерными боеголовками, что делало её, по существу, ядерной базукой. Первоначально «Davy Crockett» разворачивались для боевого применения группой солдат и управлялись с помощью расчёта из трёх человек. Позже конструкция была приспособлена для размещения на джипах и других армейских автомобилях. К сожалению для США, и к счастью для мира, «Davy Crockett» оказался не особенно эффективным оружием. Даже при подрыве в самой высокой точке, боеголовки имели ничтожно малый радиус поражения. Кроме того, последствия ядерного заражения угрожали безопасности европейцев.
M-29 была проста в использовании. Прибыв на место, расчёт сначала открывал огонь из 37-миллиметрового пулемёта, чтобы выяснить расстояние до цели и просчитать траекторию полёта. Но даже с использованием пристрелочного пулемёта точность стрельбы «Davy Crockett» была ужасной. Во время испытаний в Неваде ракета приземлялась в сотнях метров от намеченной цели. Но, хотя у проекта и были недостатки, в период с 1961 по 1971 годы «Davy Crockett» были развёрнуты в Европе. В реальном бою они никогда не использовались.
Ядерный космический зонд на орбитах спутников Юпитера
Галилеевы спутники Юпитера имеют ряд интересных особенностей. В частности, главной из них является возможность наличия океанов на планетах Европа и Ганимед. Для изучения этих планет NASA разработало различные космические аппараты. Одним из самых интересных и необычных был спутник «Jupiter Icy Moons Orbiter» (JIMO) с атомным двигателем.
«JIMO» был разработан в рамках проекта «Прометей», который исследовал возможности использования ядерной энергии для приведения в движение космических аппаратов с ионными двигателями. Проект показал, что создание космического атомного зонда вполне возможна, и что при этом также открываются беспрецедентные возможности для исследовательских работ. «JIMO» мог получать гораздо больше электроэнергии, чем нынешнее поколение зондов, что позволяло использовать один зонд для изучения сразу трёх ледяных спутников Юпитера. Проведя какое-то время на орбите одного из спутников, «JIMO» мог запустить свои атомные двигатели и переместиться на орбиту другого спутника для проведения дальнейших исследований. Когда пришло время для выделения средств, NASA оптимистично рассчитывало, что новый космический аппарат даст возможность исследовать галилеевы спутники на предмет наличия на них жизни. Тем не менее, сразу появились проблемы с финансированием. В ходе дискуссии о программе «JIMO» руководители NASA поняли, что проект был слишком дорог для организации и им пришлось перейти на менее амбициозные проекты изучения спутников.
Атомный автомобиль «Ford Nucleon»
До того, как люди стали бояться атомных электростанций, те обещали стать новым поколением долговечных и экологически чистых источников энергии. Поэтому не удивительно, что в течение 1950-х годов инженеры и производители пытались выяснить способы использования ядерной энергии для различных целей. Большинство из них так и остались на стадии теорий, но компания «Форд» выступила с амбициозным проектом - установить ядерный реактор на обычном автомобиле.
Названный «Nucleon», концепт-кар от «Форд» был спроектирован в расчёте на будущее. Если бы удалось разработать технологии, необходимые для его построения (например, небольшие реакторы с достаточной мощностью и лёгким экраном), каждый «Nucleon» был бы в состоянии пройти без подзарядки 8000 километров. Вместо поиска способов дозаправки реактора, «Форд» планировала создание станций подзарядки, на которых старый реактор просто менялся бы на новый. Концептуально, эти зарядные станции должны были занять место обычных АЗС, но вместо бензина они бы продавали те же урановые стержни.
«Nucleon» имел красивый дизайн и был похож на космический корабль с прямыми линиями и двумя закрылками в хвостовой части, прямо как в научно-фантастических фильмах. Пассажиры располагались в капсуле в передней части автомобиля, размещённой над передней осью - инженеры «Форд» исходили из необходимости держать пассажиров как можно дальше от ядерного реактора. После того, как утихла первоначальная шумиха вокруг, холодные головы поняли, насколько опасно иметь миниатюрные ядерные реакторы, передвигающиеся с высокой скоростью по городам и автомобильным дорогам США. Работы над проектом были прекращены.
Проект по созданию реактивных ядерных двигателей «Плутон»
В конце 1950-х годов Соединённые Штаты приступили к серьёзной разработке межконтинентальных баллистических ракет и крылатых ракет. С целью создания наиболее разрушительных и эффективных ракет ВВС США провели огромное количество экспериментов. Одним из наиболее необычных и страшных проектов, был проект «Плутон». В рамках этой секретной оборонной разработки был спроектирован воздушно-реактивный двигатель с ядерной установкой для ракет «Vought SLAM». Хотя сама ракета так и осталась на стадии чертежей, её экзотический двигатель был собран.
Прямоточные воздушно-реактивные этого двигателя позволяли развивать сверхзвуковую скорость. По проекту «Плутон», двигатели оснащались неэкранированным ядерным реактором. Поскольку не было экрана, реактор должен был разогревать поступающий в двигатель воздух, что значительно увеличивало тягу ракетного двигателя. Ракета SLAM с таким двигателем должна была развивать скорость, четырёхкратно превышающую скорость звука и иметь огромную разрушительную силу.
В 1961 году начались испытания первого ядерного двигателя под названием «TORY-IIA». Наземные испытания продолжались в течение трёх лет. Все эксперименты проводились в штате Невада, вдали от цивилизации. В ходе испытаний, двигатель для ракеты SLAM показал чрезвычайную мощность и хороший КПД. Но, в ходе испытаний ВВС США пришли к выводу, что ракета была слишком опасной даже для них. Главная проблема заключалась в том, что после пуска реактор нельзя было выключить. В случае неудачного пуска неэкранированный ядерный реактор продолжал бы работать в зоне своего падения. К счастью, командование ВВС решило, что риск слишком велик и закрыло проект.
Атомный ледокол «Ленин»
Ледокольный флот очень важен в холодных северных морях. У нас, в России, без специально предназначенных для создания проходов через льды судов невозможно было бы организовать северный морской путь. До распада Советского Союза ледоколы были обычным явлением, но все они имели очень жёсткие ограничения по дальности из-за объёмов топлива, которое они могли нести. Чтобы исправить эту проблему, советские кораблестроители решили поставить на корабль ядерный реактор, создав ледокол «Ленин», который стал первым атомным ледоколом и первым надводным атомным кораблём в мире.
«Ленин» был спущен на воду в 1959 году и одновременно использовался как для решения практических задач, так и для научно-исследовательских целей. Подобный корабль никогда ранее не создавался, и он демонстрировался как достижение советских инженеров, так и возможность использования ядерной энергии в мирных целях. С самого начала судно показало выдающиеся результаты, и «Ленин» дал старт созданию в Советском Союзе нового поколения кораблей. Используя ядерный реактор, «Ленин» совершил ряд арктических экспедиций и в конечном счёте в 1974 году был награждён Орденом Ленина. Это было высшей наградой Советского Союза, которой, как правило, награждались люди за проявленный героизм при исполнении своих служебных обязанностей, но Советский Союз так гордился своим ледоколом, что для него было сделано исключение.
Вдохновлённые успехом «Ленина», советские кораблестроители построили целый флот атомных ледоколов. В годовщину 50-летия с момента своего создания «Ленин» был отправлен на стоянку в Мурманске, где в настоящее время он функционирует в качестве музея. По сей день корабль остаётся памятником начала ядерной эры и один из самых мощных судов всех времён.
Проект добычи нефти из битумных песков с помощью ядерного взрыва
Бурение нефтяных скважин остаётся спорной темой даже сегодня, но тогда, в конце 1950-х, она была ещё более спорной. В 1958 году канадское правительство искало пути добычи нефти из битуминозных песков Альберты. Известный геолог доктор Мэнли Нэтлэнд считал, что решение есть. После наблюдения заката в Саудовской Аравии, Нэтлэнд понял, что извлечь нефть из битумных песков поможет подземный ядерный взрыв и предложил быстрый и эффективный способ её добычи.
Нэтлэнд обсудил своё предложение с американской Комиссией по Атомной Энергии, которая проводила исследования по использованию ядерных взрывов в мирных целях в рамках проекта «Plowshare». КАЭ дала Нэтлэнду добро и даже заявила, что готова помочь ему с проведением первого взрыва, который планировалось провести на глубине 10 километров в отдалённой провинции Альберта. Тем не менее, предложение Нэтлэнда встретило скептицизм в связи с воздействием взрыва на окружающую среду, в частности, возможным загрязнением подземных вод. В конце концов, правительство Канады решило отказаться от использования ядерного оружия в мирных целях, объяснив это тем, что канадские ядерные устройства могут попасть в руки советских властей. Это поставило крест на планах Нэтлэнда.
Ядерные ранцы и мины SADM и MADM
Как упоминалось ранее, Соединённые Штаты были очень обеспокоены возможностью наземной войны с Советским Союзом в Европе. Для ведения войны, они разрабатывали различные нетрадиционные виды оружия, которые, как правило, вращались вокруг создания небольших ядерных зарядов, вроде упоминавшейся ранее М-29 «Davy Crockett». Рассматривалась и возможность создания «Специальных» и «Средних» атомных боеприпасов (SADM и MADM), которые были, по существу, ядерными минами.
SADM, которые предполагалось использовать в большей степени, были небольшими ядерными зарядами, которые можно было разместить внутри ранца бойцов спецподразделений. Ожидалось, что боец спецназа будет заброшен с парашютом в тыл врага, после чего использует небольшую ядерную бомбу для уничтожения ключевых объектов инфраструктуры. Спецназовцы также могли использовать эти боезаряды и в случае погружения с аквалангом. После успешной диверсии территория вокруг места взрыва будет необитаемой, что замедлит любое вторжение в Европу.
Испытания SADM проходили в течение всей Холодной войны, но, в конце концов, были прекращены. С этим оружием было связано и создание MADM, которые были уменьшенной версией SADM. Широкое применение MADM не планировалось, это было оружие малой мощности, которое должно было использоваться в качестве фугаса для затруднения передвижения войск. К счастью, SADM и MADM никогда не применялись на поле боя.
Бытовой ядерный реактор LENR
Большинство ядерных устройств, описанных здесь, связаны с войной, но чикагский предприниматель Льюис Ларсен считает, что будущим ядерных реакторов является их использование в домашних условиях. Большую часть своей профессиональной жизни Ларсен провёл, меняя различные места работы, но в 1990-х годах он начал исследовать ядерную энергию с целью создания небольших ядерных реакторов. С тех пор его имя стало синонимом работ в этой области.
Ларсен делает упор на развитие низкоэнергетических ядерных реакторов, или LENR. LENR Ларсена можно будет разместить в обычном доме, он почти не излучает радиации и будет похож на обычную небольшую микроволновую печь. По его словам, с точки зрения технологии и науки, это возможно, всё, что осталось сделать, это создать рабочий проект. Скептики утверждают, что LENR Ларсена выглядит подозрительно, вспоминая создание холодного термоядерного реактора в Университете штата Юта, которое оказалось мистификацией.
Тем не менее, Ларсен может быть прав. Недавно NASA начало исследовательские работы по созданию LENR-электростанций для домов и космических кораблей. Физик, занимавшийся серьёзным изучением работ Ларсена, утверждает, что LENR Ларсена принципиально отличается от холодного синтеза. Хотя идея может показаться довольно надуманной, в 2013 году Министерство энергетики США стало оказывать небольшую финансовую поддержку этому проекту. Нам осталось только подождать и посмотреть, что из этого получиться, а пока остается играть в Fallout 4.
Материал подготовлен по статье сайта listverse.com - специально для Muz4in.Net
Copyright Muz4in.Net © - Данная новость принадлежит Muz4in.Net, и являются интеллектуальной собственностью блога, охраняется законом об авторском праве и не может быть использована где-либо без активной ссылки на источник. Подробнее читать - "об Авторстве"
Вам понравилась статья? Просто перейди по рекламе после статьи. Там ты найдешь то, что ты искал, а нам бонус...
|
|
Почитать ещё: