Капитан ближнего плавания - Квинтус Номен

Но это при лобовом столкновении, а в реальности такое случается довольно редко, и исследования показывают, что примерно в девяноста шести процентов случаев столкновение будет идти по касательной. Я сейчас долгие выкладки опущу, вы их потом, в конце второго полугодия сами все просчитаете, а сейчас лишь скажу, что средний нейтрон отдаст среднему атому только половину энергии лобового столкновения, то есть атом вольфрама приобретет скорость в жалких сто пятьдесят километров в секунду.

— То есть совсем вроде немного?

— Ну, по сравнению со скоростью нейтрона немного. И мы уже не будем рассматривать дальнейшую судьбу этого нейтрона, и не обратим внимания на то, что он для того чтобы скорость свою хотя бы вдвое уменьшить, должен почти триста раз с другими атомами столкнуться… с аналогичными последствиями. Нас интересует сейчас только первый атом вольфрама, по которому нейтрон ударил. И который летит куда-то со скоростью в сто пятьдесят километров в секунду. И нам пока даже не очень важно, куда именно он летит. Пока неважно, пока нам и того достаточно. И нам интересно, какая температура будет у этого одинокого атома вольфрама. Надеюсь, все помнят формулу вычисления среднеквадратичной скорости молекул в зависимости от температуры?

Формулу никто из курсантов не помнил, да и вообще никогда не знал: в школах на уроках физики до седьмого класса включительно слово «термодинамика» если и упоминалось, то лишь для того, чтобы детям сообщить о том, что и такой раздел в физике есть. Но учителя это не смутило: формулу информаторий просто вывел на экран.

— А теперь мы ее инвертируем, чтобы уже по скорости температуру вычислить… Все вы наверняка заметили, что при росте массы молекулы или температуры скорость нарастает пропорционально квадратному корню от приращения. А в инвертированной формуле мы видим, что температура растет пропорционально квадрату скорости — и получается, что этот одинокий атом после столкновения с одиноким нейтроном нагревается… среднеквадратично, конечно, но для одного атома это одно и то же, до температуры всего-навсего в сто шестьдесят пять миллионов градусов. Безусловно, всего за несколько пикосекунд этот атом столкнется с десятком своих соседей и температуру собственную понизит до жалких сто шестидесяти пяти тысяч градусов, а если других нейтронов поблизости не будет, то за несколько наносекунд атом и вовсе остынет, поделившись своим теплом с соседями. Однако в термоядерном реакторе нейтронов образуется очень много, все соседи нашего атома тоже свое получат, и нашему остужаться будет просто не об кого. А так как направление движения этих быстрых атомов окажется совершенно произвольным, то — сейчас я вычисления пропущу, они очень простые — больше сорока процентов таких атомов полетит не вглубь металла, а наружу. И если мы на мгновение представим, что реактор наш имеет мощность в тысячу двести мегаватт, то мысленно увидим: вольфрамовая оболочка камеры реактора начнет испаряться со скорость. полтора миллиметра в секунду. Но это не значит, что она столько времени испаряться будет: из стенок будут вылетать не нейтральные атомы, а ионизированная плазма. И атом, потеряв только из-за термоэмиссии вообще всю внешнюю электронную оболочку — и там еще и гамма-излучение с помощью эффекта Комптона немало добавит… то есть электронов с атомов сдерет… а сильно заряженный ион вольфрама, вылетев в реактор, где мощнейшее магнитное поле пытается удержать плазму в жгуте, полетит, согласно правилу буравчика, куда? Полетит в плазменный жгут и спустя сотую долю секунды, если мощность начального излучения превысит пару мегаватт, мощнейший поток вольфрамовых ионов реакцию синтеза просто погасит. Вывод — не верьте бездумно сказкам про колобка, колобки — они хотя и круглые, но не сферические.

— Жаль… — тихо пробормотал Славка, но было видно, что для него вопрос не исчерпался. — Но можно же иным способом лед растопить. Например, добавить в атмосферу того же углекислого газа и за счет парникового эффекта…

— Вот я думаю, может запретить информаторию курсантам древние сказания выдавать до того, как они экзамен по теме не сдадут? Вячеслав, мы на Марсе, площадь поверхности которого вчетверо меньше земной. Мощность солнечного излучения здесь в среднем втрое меньше, чем на Земле. А углекислого газа даже изначально в атмосфере было в двадцать раз больше, чем во всем земном воздухе — и что, сильно Марс согрелся? Мы за время работы Службы Преобразования углекислого газа в атмосферу добавили даже чуть больше, чем его изначально было — и что? Толщина южной полярной шапки зимой выросла с метра до трех, шапка эта стала на сто километров дальше на север за зиму продвигаться, среднегодовая температура планеты упала на полградуса потому что гораздо большая часть солнечного света бесполезно отражается льдом.

— Значит, нужно другой парниковый газ использовать, тот же метан. Я читал, что он тепло лучше задерживает.

— Верно, и именно благодаря завезенному метану температура упала только на полградуса, а не на полтара-два: метан хотя бы не замерзает. Но и метан — всего лишь полумера, он под действием солнечного излучения очень быстро диссоциирует.

— Ясно… то есть совершенно не ясно: а отчего температура-то падает?

— Меня радует, что вы способны задавать действительно важные вопросы. Но чтобы на него ответить, давайте зайдем издалека, и начнем с парниковых газов, причем не на Марсе, а на Земле. Того же углекислого газа в пике в середине двадцать второго века было около пяти сотых процента — и результат, думаю, всем известен: средняя температура на Земле упала на полтора градуса.

— Почему? Ведь он больше солнечного тепла удерживал?

— Удерживать можно лишь то, что есть. Да и удерживал он все равно крохи, внимания не заслуживающие. Арифметику вы, надеюсь, все учили? Давайте считать, главные парниковые газы считать будем, и за единицу теплоудержания возьмем как раз углекислый газ, раз о нем речь зашла. Углекислого газа в пике было почти пять сотых процента, чуть меньше, а метана, который в двадцать восемь раз лучше тепло удерживает, всегда было в триста-четыреста раз меньше, чем углекислого газа, то есть метан этот к нашему эталону добавлял долю небольшую, и их совместное воздействие как раз пяти сотым процента двуокиси углерода в атмосфере и равнялось А вот водяного пара в атмосфере всегда было примерно в сто раз больше, чем углекислоты, при том, что водяной пар удерживает тепло вдвое лучше углекислого газа. То есть все прочие парниковые газы к действию водяного пара добавляли около половины процента. Так вот: в середине двадцать второго века за счет всех парниковых газов температура поднялась примерно на три