Глава 226 - Дейтерий-дейтериевый синтез
Завершив строительство первого детектора магнитных монополей, Ли Цинсун тут же столкнулся с новой, едва ли не более изощренной проблемой.
Согласно теоретическим расчетам, магнитные монополи в природе встречались катастрофически редко. Это означало, что уловить их можно лишь одним способом: гигантские улавливающие станции должны были быть не просто колоссальными по размеру, но и исчисляться сотнями, а лучше тысячами.
Однако для постройки каждого такого детектора требовался гелий-3.
За все долгие годы непрестанного труда Ли Цинсун сумел накопить скромные запасы этого изотопа — не более нескольких миллионов тонн. И все они до последней капли ушли на создание лишь одной-единственной конструкции. Единичный детектор дочиста опустошил все его государственные закрома.
А получить новый гелий-3 в естественных условиях было сродни чуду.
Гелий-3 — редчайший изотоп. Обычный гелий, чей атом содержит два нейтрона и два протона, в научной среде называют гелием-4. У его же капризного сородича в ядре таится лишь один-единственный нейтрон.
Запасы гелия-4 во Вселенной поистине безграничны: на любой из планет системы Пегаса V432 можно без труда добыть десятки, а то и сотни миллионов тонн этого газа. С гелием-3 всё было иначе.
Опираясь на эволюционные модели, Ли Цинсун знал: относительно высокие концентрации этого изотопа образуются лишь на карликовых планетах или крупных спутниках, лишённых атмосферы и расположенных достаточно близко к материнской звезде.
Яркий тому пример — Луна, верный спутник Земли.
Под непрестанной бомбардировкой солнечного ветра поверхностные породы Луны миллиарды лет впитывали высокоэнергетические частицы, постепенно накапливая в своей толще гелий-3.
Но слово «высокие» здесь было весьма условным.
По сравнению с другими небесными телами на Луне его действительно казалось много. Однако в абсолютных цифрах запасы всей планеты не превышали нескольких миллионов тонн — этого едва хватило бы Ли Цинсуну на постройку ещё одного детектора. К тому же эти крохи накапливались на Луне под палящими лучами Солнца на протяжении четырех с лишним миллиардов лет.
А система Пегаса V432 была слишком молода — её возраст уступал солнечному в десятки раз. Местные планеты попросту не успели впитать и сконцентрировать нужный изотоп.
Вторым потенциальным кладезью гелия-3 являлась сама звезда.
Но этот путь отпадал сразу. Подобраться к столь колоссальному и бушующему светилу ближе чем на шесть миллионов километров было пределом возможностей Ли Цинсуна, а о добыче ископаемых прямо из звездного пламени нечего было и мечтать.
Оставалась последняя надежда — газовые гиганты.
Состав этих исполинов во многом повторяет состав самих звёзд. И если звезда богата гелием-3, то и газовые гиганты не должны быть обделены.
Увы, детальная разведка разбила и эту иллюзию.
В недрах газовых гигантов гелий-3 действительно присутствовал в чуть больших количествах, чем на каменных планетах. Но снова подводила относительность. В абсолютном выражении его концентрация оказалась в миллионы раз ниже, чем концентрация дейтерия, который Ли Цинсун использовал в качестве основного термоядерного топлива. Чтобы собрать хоть сколько-нибудь приличное количество изотопа, пришлось бы потратить вечность.
Ли Цинсун оказался в тупике.
— Если другого выхода нет, — сквозь зубы процедил Ли Цинсун, принимая нелегкое решение, — придется создавать его самому.
Заниматься синтезом вещества на фундаментальном атомном уровне с помощью обычных химических реакций было невозможно — древняя алхимия так и не научилась превращать свинец в золото.
Зато на это была способна ядерная физика. Как ядерный синтез мог рождать золото, так же он мог производить и гелий-3.
К счастью, Ли Цинсуну был известен один особый режим термоядерного синтеза, побочным продуктом которого выступал именно нужный изотоп.
Дейтерий-дейтериевая реакция.
Синтез ядра дейтерия с другим ядром дейтерия мог идти по двум равным путям с вероятностью пятьдесят на пятьдесят. И конечным продуктом одного из этих путей являлся гелий-3.
Расчёты показывали: при полном сгорании одного килограмма дейтерия рождалось порядка 0,375 килограмма гелия-3!
В тот период Ли Цинсун сжигал в реакторах около ста миллионов тонн дейтерия в год. Перейдя на новый процесс, он мог ежегодно получать до 37,5 миллиона тонн гелия-3 — этого с лихвой хватило бы для постройки почти десятка детекторов магнитных монополей ежегодно!
Однако эта кажущаяся простота таила в себе колоссальные технические трудности.
В тот момент вся энергетика Ли Цинсуна строилась на дейтерий-тритиевом синтезе. Причина была проста: эта реакция отличалась высочайшим КПД, превращая около 0,375% массы в чистую энергию — более чем в четыре раза превосходя показатели деления урана, и достигалась относительно легко.
Это было экономично, выгодно и невероятно эффективно.
Дейтерий-дейтериевый же синтез обладал скромным КПД конверсии массы — всего 0,092%, едва-едва обгоняя традиционный атомный распад. К тому же он требовал куда более чудовищных температур и давлений.
Неэкономично, невыгодно, да ещё и малоэффективно.
Чтобы полностью перевести энергетику на дейтерий-дейтериевый рельсы, Ли Цинсуну потребовалось бы нарастить число своих термоядерных электростанций — а их насчитывалось порядка 326 тысяч — ровно в четыре раза, лишь бы сохранить прежний уровень энергопотребления!
Более того, из-за жестких требований к температуре и давлению сложность постройки каждой новой станции возрастала более чем вдвое, взвинчивая затраты до небес.
Это был титанический, почти непреодолимый объём работ!
Но выбора не оставалось. Раз уж он твердо вознамерился совершить научный прорыв в системе Пегаса V432, то был обязан принять этот вызов, каким бы грандиозным он ни казался.
Строить. Без промедления.
Ли Цинсун отдавал приказы четко и хладнокровно.
Не нарушая работы действующей промышленности и поддерживая исследования детектора распада протонов и смежных областей, он мобилизовал и бросил на стройку колоссальную армию — около пятисот миллионов клонов.
Заводы и комбинаты снова заработали на пределе мощностей. Астрономическое количество узлов, несущих конструкций и сложнейших механизмов сходило с конвейеров, погружалось на тяжелые грузовые корабли и развозилось по десяткам планет.
ИИ «Шэньгун», опираясь на неисчерпаемую вычислительную мощь, которую выдавал квантово-электронный суперкомпьютер, снова продемонстрировал свое величие. Миллионы человекоподобных роботов и автоматических строителей трудились без сна и отдыха, 24 часа в сутки. В центрах управления клоны и инженеры-чертёжники сменяли друг друга по круглосуточному графику, не теряя ни единой секунды.
Вскоре задымила первой плазмой первая дейтерий-дейтеривая электростанция.
По габаритам она ничем не уступала стандартной дейтерий-тритиевой станции, но если старая выдавала три миллиарда киловатт-часов в час, то новая — лишь около семисот миллионов.
Зато каждые сутки она сжигала около двух тонн дейтерия, оставляя в сухом остатке почти 750 килограммов драгоценного гелия-3.
Едва новый реактор заступил на вахту, мощность старой станции снизили.
А когда в строй встали четыре дейтерий-дейтериевые электростанции, прежний дейтерий-тритиевый реактор окончательно угас, погрузившись в тьму.
Четыре новых гиганта теперь давали галактической индустрии около трех тонн гелия-3 ежесуточно.