Мемуары маньяка (СИ) - Быков Валерий Алексеевич (читать книги полные txt) 📗
Глава 13: Галактика.
Началось моё обучение. Надо сказать, что я как-то сразу повёлся на посулы искусственного интеллекта о том, что я должен, обязан и сделаю. Впрочем, я учился старательно, не только потому, что я считал, что я должен, просто это было интересно. Параллельно я продолжал работать подсобным рабочим на стройке, весна подходила к концу, началось лето. Скоро должен был подойти срок моего восстановления в университете на специальность ракетные двигатели, и я и Скайнет, мы сходились во мнении, что мне нужно закончить своё образование по этой ключевой специальности. Я должен был впитать в себя максимум тех знаний и технологий, который только могла подарить мне эта цивилизация, чтобы выполнить то, о чём говорила мне машина. Тем более, довольно скоро, уже спустя пару месяцев интенсивного общения с ним, я и вправду поверил, что я действительно должен это сделать, и я старался так, как никогда, так, как никто не старался, я лазил по Интернету и изучал, старался понять сами свойства материи. Думаю, Скайнет был доволен, мы довольно быстро прошли всё то, что знала человеческая цивилизация. Впрочем... Я проходил эти материалы по щадящему курсу, Скайнет не видел смысла в изучении мною длиннющих и сложнейших формул, которые часто использовали люди раньше. Он пытался объяснять мне базу, понимание, как работает и почему. Он верил, что лучше использовать деталь, рассчитанную по простой арифметике из монокристалла вольфрама, чем деталь, рассчитанную по сложнейшим интегралам и заумным формулам, сделанную из обычной стали. Потому что, очевидно, что правильно подобранная кристаллическая решётка монокристалла вольфрама, полученная при нужном давлении и температуре, может быть, в сто раз прочнее стали, и иметь в четыре раза большую температуру плавления.
Но главное, мы продолжали делать упор на атомы, на методы получения антиматерии. Они кстати довольно примитивны, позитроны можно получать при некоторых атомных реакциях расщепления, но их неудобно использовать и хранить. А антипротоны получают путём сталкивания на большой скорости пучков ионов. При этом все столкнувшиеся частицы аннигилируют, а потом образовавшийся субстрат, его небольшая часть снова рекомбинирует в материю. При этом примечательно, что чем больше плотность энергии в зоне аннигиляции, тем большая часть аннигилируемого рекомбинирует. Из того вещества, что получится после столкновения, образуется около 30% антипротонов и 70% протонов, что вообще-то здорово нарушает законы квантовой физики о симметрии, но это не важно. Главное, что, поместив полученное в мощное электромагнитное поле, можно выделить небольшую часть антипротонов, до того как они аннигилируют, и поместить в магнитную ловушку. Таким образом, из затраченной энергии на ускорителе частиц, только 1-5% энергии идёт на то, чтобы рекобинировать, из этого только 30% превратится в антипротоны, и только 5-10% антипротонов удаётся поймать. Итоговый КПД получения антивещества в лучшем случае 0,1%, и то 0,1% КПД, это получение антивещества в лучшем случае, реально же, цифра на порядок ниже. Итого 0,01% антивещества можно получить, от затраченной на разгон частиц энергии. А если вспомнить то, что КПД разгона частиц на ускорителе тоже существенно ниже 100%, то можно полученное поделить смело ещё на десять, итого 0,001% КПД получения антивещества, в лучшем случае. Очевидно, что в космос, с таким КПД, как я писал в инженере, не полетишь, даже если удалось бы построить термоядерный реактор, но ITER не радовал. Его горе строители, заложили в основу реактора недостаточную величину Q, равную единице. То есть реактор не мог производить энергию в принципе, он может лишь поддерживать процесс термоядерного синтеза уже идущий. Чтобы повысить Q, а оно должно быть где-то на уровне 4-5 минимум, надо ещё более повысить температуру жгута, со 100млн К, до 400 и выше. Но даже при ста миллионах кельвин, мощности электромагнитного поля не хватает, чтобы удержать плазму хотя бы несколько секунд. То есть перегретая плазма прорывает магнитное поле, за счёт того, что отдельные её атомы получают большую скорость, кинетическую энергию, и выплёскиваются на стенки, мгновенно остывая. Следовательно, чтобы ITER заработал, надо либо ещё более увеличить размер камеры, либо принципиально повысить мощность электромагнитного поля, удерживающего жгут плазмы. А оно и так уже было по меркам наших учёных на пределе возможностей. Потому что использовались охлаждённые до 4,5К криогенные ванадиевые проводники с идеальной проводимостью. Увы, великие светила науки, о других ещё более проводящих материалах не слышали. И в итоге не могли в принципе, сделать на базе используемых ими материалов Такамак. А деньги уже выделили и проект стартовал, и без меня его уже строили целый год почти.
-Так что скажешь по поводу такамака? - Спросил Скайнет.
-Я подумал, и вот что скажу. Во-первых, ещё больше камеру делать не вижу смысла. Тут требуется увеличить мощность электромагнитного поля.
-Говорят это не возможно.
-Просто надо использовать в качестве проводника монокристаллы, а не привычные всем поликристаллические материалы. Я считаю, я уверен, что из-за отсутствия в монокристаллах межзёренных швов, как в обычных металлах, как в том ванадии, из которого изготовлены магниты ITER, в монокристаллах будет на много меньше сопротивление, и другое, мы сможем повысить силу тока в несколько раз. В то время как в поликристаллических идеальных проводниках, при сверхнизких температурах, максимальный порог силы тока меньше. Также хотел бы упомянуть ещё три момента. Первое, надо заменить ванадий на платину, она обладает большей проводимостью, в том числе и при сверхнизких температурах.
-Стоп, один момент, при температуре в 4,5 кельвина сопротивление ванадия равно нулю, также как и у платины, какая разница.
-Сила тока, это количество электронов текущих через проводник, напряжение, их скорость. В идеальном проводнике, в любом, существует предел количества электронов, которые могут течь через один квадратный миллиметр поперечного сечения провода. У платины этот предел выше, у монокристаллической платины ещё выше.
-Понятно.
-Также, следует понизить температуру платины, не до температуры идеальной проводимости, а ниже порога. Тогда можно будет увеличить силу тока ещё процентов на тридцать. А это много в данной ситуации. Также следует и дальше повышать напряжение, я знаю, что оно велико, кто-то говорит, что почти максимально, и, тем не менее, я считаю, что напряжение в вольтах, тока в идеальных проводниках можно сделать ещё выше, в том числе за счёт использования трансформатора также на основе идеальных проводников и монокристаллов. Это позволит повысить напряжение раз в десять, и мы создадим таким образом достаточное по силе электромагнитное поле, чтобы предотвратить убегание плазмы, по крайней мере в проекте ITER, но придётся полностью заменить проводники реактора и трансформатор.
-Хорошо, тогда вопрос решён, используем платину, хотя это очень дорого, платина дороже золота, но у многих государств существует платиновый запас, опустошим их. ITER важнее, чем какие-то там финансы банков, регулирующие экономику. Охлаждаем проводники до минимальных температур, ниже порога идеальной проводимости, и повышаем напряжение в десять раз, за счёт создания нового трансформатора, и это должно решить проблему.
-Нет, не всё. Это не решит проблему. Задача ведь не ITER создать, который в принципе изначально не способен производить энергию, потому что у него Q=1. Он может обеспечить энергией только сам процесс протекания термоядерного синтеза, без выделения в плюс. Задача изготовить реактор, способный производить энергии на много больше, чем требуется на поддержание термоядерного синтеза. Тем более, что с усилением поля, существенно увеличиваются затраты энергии на поддержание процесса, на само поле. Нам придётся повысить температуру в жгуте до двухсот, быть может, даже до четырёхсот миллионов кельвин. Тогда термоядерное топливо будет выгорать на много быстрее, не будет успевать остыть, потери уменьшатся, Q возрастёт в 16-25раз. Тогда реактор заработает.
