Лед, плавясь, поглощает огромное количество тепла. Такое же количество тепла отдает вода при замерзании. Если бы вода имела небольшую теплоту плавления, то наши реки, озера и моря, вероятно, застывали бы после первых же заморозков.
Еще один интересный вопрос: что происходит сейчас с ледниками на Земле – растут ли они, остаются такими же или, может быть, постепенно уменьшаются?
Каждый год ледники получают подкрепление в виде падающего снега, и каждый год они отдают воду. Одни ледники растут, вбирая в себя все больше снега и льда, другие постепенно уменьшаются. Современную геологическую эпоху считают периодом отступления ледников. Однако более конкретные обширные исследования последних лет свидетельствуют об иных фактах. Горные ледники уже не отступают, более того, многие из них даже наступают. Растут, например, ледники на Аляске и юго-западе Канады. Увеличиваются некоторые среднеазиатские ледники. Появились наступающие горные льды и в Альпах. Не дает ли нам природа первые сигналы о новом ледниковом периоде? Ответить определенно сейчас трудно.
Секрет разрушительной мощи лавин кроется еще и в том, что снежный вал гонит перед собой воздушную волну, а воздушный таран более опасен, чем удар снежной массы, – он опрокидывает дома, ломает деревья, убивает людей. По существу, такая волна воздуха напоминает ударный фронт, возникающий при взрыве гигантского боезапаса
Величественные явления природы, связанные с циклопическими массами замерзшей воды, можно найти не только на морских просторах, но и среди высокогорных плато и расщелин. Там расположились ледники и срывающиеся с них снежные лавины.
Вот как это происходит.
Каждая снежинка в первые секунды приземления сохраняет свою совершенную, кружевную фрактальную форму. Но снег продолжает идти, и, придавленные мириадами других, снежинки теряют свою красоту, смерзаются с другими. А затем со снежинками начинаются новые превращения. Укрытая толстым слоем снега, земля попадает как бы в теплицу; если она до этого мерзла, то теперь под снеговой шубой начинает согреваться. И снежинки, которые легли на голую землю, тают.
Пары воды поднимаются в верхние, более холодные этажи снежного покрова и вызывают изменение снежных кристаллов. Происходит, как говорят, перекристаллизация снега – он становится рыхлым и зернистым снизу и более плотным сверху. Если при этом дует ветер, процесс ускоряется. Когда воздух быстро движется над поверхностью снега, давление падает и водяные пары, словно насосом, вытягиваются из снежного пласта.
Постепенно покрывающий крутой склон горы и весящий сотни и тысячи тонн пласт снега теряет прочную связь со своим основанием и может в любое мгновение сорваться вниз. Чаще всего это случается при резком потеплении. Тогда с гор по тающему насту, как на санках, скатывается масса увлажненного и потому отяжелевшего снега. Свежие слои сухого снега, не успевшие слипнуться с покрываемым ими старым снегом, готовы сползти от малейшего толчка или даже звука. Достаточно иногда падения ветки или эха, чтобы нарушить их равновесие. А раз это равновесие нарушено, то снег начинает ползти по скату сначала медленно, потом все скорее и скорее, причем масса его постоянно увеличивается, захватывает с собой камни, кусты, ломает деревья, сметает хижины горцев и со страшным шумом обрушивается в долину. А вокруг снегового обвала крутятся снежные вихри, тоже способные вырывать деревья с корнем. Такие лавины прокладывают себе иногда широкие дороги в вековых лесах и ломают деревья в окружности одним только вихрем, их сопровождающим.
Еще более подвижны наносы снега на гладкой, уже схваченной после оттепели морозом поверхности старого снега… Не только громкий звук, но даже тень может иной раз дать первый толчок грозному призраку гор.
Представьте себе склон горы, занесенный снегом. Он выпал недавно и лежит на твердом насте. Яркое солнце сначала освещает ее склон, а затем уходит за гору. По расчетам профессора Аккуратова, такой снежный покров на поле длиною в 1 километр при понижении температуры на 1° сокращается примерно на 17 сантиметров. И это может оказаться достаточным для того, чтобы дать первый роковой толчок: массив трогается с места, его движение все ускоряется. Так и рождаются всесокрушающие лавины.
Разнообразные меры борьбы с горными лавинами уже разработаны: лавинорезы и лавиноспуски, металлические и нейлоновые сети, гасящие энергию несущейся массы, террасы и щиты, задерживающие снег там, где он выпал.
Для радикальной борьбы с лавинами применяются артиллерийские системы, с помощью которых ведут обстрел снежных масс. Причем задача в этом случае перед артиллеристами или минометчиками может стоять разная: либо спровоцировать сход лавины, чтобы она не сорвалась сама в другое время и при других обстоятельствах, либо подавить ее в самом зародыше, разметав взрывами начавшийся скапливаться снег.
Часть 5. Теория заговора
…заметную роль в мировом энергетическом балансе термоядерный синтез начнет играть, как мне думается, лишь лет через 30–40. Причем первые промышленные термоядерные электростанции, видимо, будут применять в качестве топлива смесь дейтерия с тритием. Что же касается использования только дейтерия, запасы которого в Мировом океане практически безграничны, то ученым еще предстоит решить проблему практической реализации этой идеи, поэтому срок появления таких электростанций пока назвать затруднительно. Но я верю, что наступит день, когда еще одна сложнейшая задача будет решена, и человечество получит поистине неисчерпаемый источник энергии.
Экологические катастрофы с танкерами и нефтяными платформами, смог от угольных теплогенераторов, неполадки с ядерными реакторами на атомных электростанциях – да и вообще катастрофическое истощение углеводородных ресурсов заставляет лихорадочно искать новые источники энергии для мировой экономики. К сожалению, ни солнечная, ни ветряная, ни тем более геотермальная и приливная энергетика не может удовлетворить спрос в энергоресурсах. Именно поэтому уже долгие годы самым перспективным направлением остается ядерный синтез. Но здесь пока непреодолимым камнем преткновения служит невозможность нагреть до нужной температуры и удержать в рабочей зоне реактора высокотемпературную плазму.
Энергия будущего
«Водородная термоядерная энергетика» – ну кто не слышал эти слова, так заманчиво рисующие перед нами безоблачное будущее нашей цивилизации…
Несколько лет назад наш выдающийся современник академик Велихов сделал замечательный доклад о том, сможет ли человечество поставить себе на службу тот безбрежный океан энергии, который скрыт в глубинах земной гидросферы. Выдающийся ученый рассказал, что по современным физическим представлениям существует всего несколько фундаментальных источников энергии, которые в принципе могут быть освоены и использованы человечеством. Ядерные реакции синтеза – один из таких источников.
В реакциях синтеза энергия производится за счет работы ядерных сил, совершаемых при слиянии ядер легких элементов и образовании более тяжелых ядер. Эти реакции широко распространены в природе – считается, что энергия звезд, и Солнца в том числе, производится в результате цепочки ядерных реакций синтеза, превращающих 4 ядра атома водорода в ядро гелия. Можно сказать, что Солнце – это большой естественный термоядерный реактор, снабжающий энергией экологическую систему Земли.
Академик Велихов, характеризуя современное положение дел в тепловой энергетике, подчеркивает, что в настоящее время более 85 % энергии, производимой человеком, получается при сжигании органического топлива: угля, нефти и природного газа. Этот дешевый источник энергии, освоенный человеком около 200–300 лет назад, привел к быстрому развитию человеческого общества, его благосостоянию и, как результат, к росту народонаселения Земли.
Очевидно, что будущая энергетика начнет более широко, чем нынешняя энергетическая система, использовать разнообразные и в том числе возобновляемые источники энергии, такие как солнечная, ядерная, гидроэлектроэнергия, энергия ветра, выращивание и сжигание биомассы. Доля каждого источника энергии в общем производстве будет определяться структурой потребления и экономической эффективностью каждого из этих источников
Предполагается, что из-за роста народонаселения и более равномерного потребления энергии по регионам производство энергии возрастет к 2050 г примерно в 3 раза по сравнению с нынешним уровнем и достигнет 1021 Дж в год. Не вызывает сомнения, что в обозримом будущем прежний источник энергии – органическое топливо – придется заменить на другие виды производства энергии. Это произойдет как из-за истощения природных ресурсов, так и по причине загрязнения окружающей среды, которое по оценкам специалистов должно наступить гораздо раньше, чем будут выработаны дешевые природные ресурсы (нынешний способ производства энергии использует атмосферу в качестве помойки, выбрасывая ежедневно 17 миллионов тонн углекислого и других газов, сопутствующих сжиганию топлив). Переход от органического топлива к широкомасштабной альтернативной энергетике ожидается в середине XXI века.
Именно поэтому уже первые сообщения более чем десятилетней давности о том, что открыт низкотемпературный аналог ядерного водородного синтеза, вызвали очень большой интерес даже у ученых, весьма далеких от ядерной физики. Увы, открытие уже вскоре получило самый страшный диагноз в науке, поскольку было признано «неповторяемым».
Однако, в отличие от многих других сенсаций-пустышек, «холодный термояд» до сих пор продолжает будоражить околонаучные круги журналистов, которые время от времени выискивают энтузиастов-разработчиков очередного типа «холодного» ядерного реактора. Эти непризнанные гении яростно убеждают репортеров, что в определенных условиях реакция термоядерного синтеза может протекать при комнатной температуре, а устройства, в которых это будет происходить, разместятся на обычном письменном столе! И абсолютно никакой радиации! Естественно, в подобную маниловщину настоящие ученые не верят, однако несколько лет назад некоторым вполне серьезным физикам-ядерщикам казалось, что в направлении поиска «холодного термояда» сделаны первые решительны