Наши партнеры

С конца второй мировой войны, т. е. с тех пор как были взорваны первые атомные бомбы, человек начал осваивать ту энергию, которая в огромных количествах выделяется при взаимодействиях атомных ядер. Атомная эра началась с воспроизведения реакций распада, приводящих к расщеплению тяжелых атомов, таких, как уран, на более легкие и на субатомные частицы. Теперь, однако, в исследованиях по атомной энергии, причем в качестве промежуточных продуктов в этой последовательности реакций участвуют ядра других атомов. Точная масса каждого из четырех атомов водорода, участвующих в этом термоядерном синтезе, равна 1,008, а точная масса продукта синтеза — атома гелия — равна 4,003. Масса, вступающая в реакцию (4X1.008 = 4,032), оказывается, таким образом, больше массы продукта реакции (1X4,003 = 4,003), а это значит, что приведенное выше уравнение не сбалансировано. Разности масс (0,029) — ее называют дефектом массы — соответствует, по закону Эйнштейна, энергия Е = шс2, где Е — выделяющаяся энергия (в эргах), m — дефект массы (в граммах) и с — скорость света (3-Ю10 см/с). Хотя эрг — очень малая единица (одна калория равна 40-Ю6 эрг), из формулы Эйнштейна следует, что при превращении в энергию даже самых ничтожных количеств массы высвобождаются большие количества энергии.

Согласно оценкам вещество исчезает со скоростью 120 миллионов тонн в минуту, и это сопровождается излучением в космическое пространство колоссальных количеств энергии.

Из всей солнечной радиации поверхности Земли достигает ежегодно около 5,5-1023 кал, или 100000 кал/см2/год. Примерно одна треть всего этого количества расходуется на испарение воды, так что на фотосинтез и на некоторые другие процессы остается около 67 000 кал/см2/год. Ежегодно зелеными растениями связывается в процессе фотосинтеза — в виде Сахаров — 200 млрд. т углерода из атмосферной С02, а это приблизительно в 100 раз превышает массу всего того, что за год производит человек. Однако, хотя фотосинтез — самый распространенный химический процесс на Земле, зеленые растения используют солнечную энергию, вообще говоря, малоэффективно. В среднем по всей земной поверхности на фотосинтез ежегодно затрачивается всего лишь около 33 кал/см2, т. е. около 1/2000 всей наличной энергии. Правда, эти цифры не очень точно отражают эффективность фотосинтеза, поскольку существенная часть солнечной радиации достигает поверхности Земли в тех местах, где растительность отсутствует. Если включить в расчет только то количество солнечной радиации, которое действительно поглощается зелеными растениями, то общая эффективность фотосинтеза (отношение запасенной лучистой энергии к поглощенной) окажется более высокой — порядка нескольких процентов, улор делается в основном на реакции синтеза, в которых более мелкие частицы, например протоны (ядра водорода), сливаются с образованием более крупных единиц, например альфа-частиц (ядер гелия). Синтез ядер гелия из ядер водорода - реакция, лежащая в основе водородной бомбы, — изучается в настоящее время также и для того, чтобы найти способы осуществлять управляемый термоядерный синтез и использовать его как источник промышленной энергии.

Солнце — это, в сущности, водородная бомба. Оно представляет собой как бы термоядерный «реактор», в котором из атомов водорода синтезируются атомы гелия; в результате сложной последовательности реакций четыре атома водорода с массой, близкой к 1, сливаются в атом гелия с массой, близкой к 4.

Жизнь растения