Глава 443 - Атомный горн
[Эра Божественных Откровений, 3278 год (осень)]
Столица Великого Ся, Институт физики при Палате познания вещей.
В герметичном шкафу архива покоился пожелтевший лист. Столетие назад его передала Палата жрецов — это была копия рукописи Отца Богов, сделанная рукой Верховного жреца Вэнь Гуана.
В центре листа красовалась единственная формула, над которой физики Великого Ся бились целое столетие:
$E = mc^2$
Логика формулы проста: масса и энергия — две формы одного и того же свойства материи, связанные через квадрат скорости света. Но долгое время эта запись оставалась красивой философией, а не проверенным законом.
Проблема кролась в пороге экспериментальной проверки. В обычных химических реакциях — будь то горение угля или взрыв динамита — выделяется много тепла, но если собрать весь зольный остаток и газы, их масса не отличается от исходной. Погрешность приборов не позволяла уловить мизерный дефект массы.
Так было до тех пор, пока физики не проникли во внутреннее устройство атомного ядра.
***
В пятидесяти ли вглубь от заброшенной шахты под Городом Чёрного Камня располагался подземный бункер, защищённый свинцом и бетоном. Это была Лаборатория №0 Института физики.
Пятидесятипятилетний академик У Чэнь в тяжёлом защитном костюме стоял за толстым просветлённым экраном из радиационно-стойкого стекла, наблюдая за цилиндрической установкой в центре зала. То был прототип микро-реактора деления тяжёлых ядер, собранный силами Палаты математики, Палаты материаловедения и Палаты физики за десять лет работы.
— Директор У, контур охлаждения работает штатно, графитовый замедлитель откалиброван, — доложил ассистент, следя за приборами.
— Начать фиксацию массы перед пуском, — распорядился У Чэнь.
За защитным стеклом стоял электромагнитный масс-спектрометр высокой точности, способный вычислять массу ядер по их отклонению в магнитном поле.
В качестве топлива использовался очищенный изотоп тяжёлого металла — урана. О его радиоактивности знали давно, а наблюдение показало: его ядро нестабильно. При попадании нейтрона оно распадается на два более лёгких фрагмента, выбрасывая новые нейтроны и выделяя колоссальное тепло.
— Запись: масса урановой мишени и налетающих нейтронов до начала реакции зафиксирована.
У Чэнь аккуратно внёс длинное число в журнал.
— Извлечь регулирующие стержни, подать пучок нейтронов.
Механизмы загудели, графитовые стержни поползли вверх. Нейтронный источник испустил незаметный поток, ударивший по урану.
Внутри свинцового кокона всё казалось тихим, но приборы зафиксировали бурю.
— Температура калориметра резко растёт! Мощность активной зоны увеличивается по экспоненте. Подача охлаждающей воды увеличена автоматически.
У Чэнь молча смотрел на кривую температуры. Он знал: это вода впитывает энергию распадающихся ядер.
Опыт продолжался около четырёх часов, пока топливо не выгорело.
— Охладить зону, задействовать манипуляторы для сбора продуктов деления.
***
Следующие три дня ушли на скрупулёзную сверочную работу.
Несколько новых транзисторных вычислителей работали на полную мощность, обрабатывая массивы данных. У Чэнь и ведущие физики сидели за столом, заваленным черновиками.
Задача была одна: сравнить массу «до» и массу «после».
В подземной тишине раздавался лишь шелест бумаги да щёлканье печатной ленты вычислителя.
— Сводка готова, — доктор математических наук протянул итоговую ведомость.
У Чэнь нацепил очки.
Масса исходных ядер урана и нейтронов оказалась больше , чем суммарная масса всех продуктов реакции.
Масса уменьшилась. Этот мизерный остаток назывался дефектом массы . В обычных реакциях его не разглядеть, но при ядерном распаде он проявился во всей красе.
— Масса не исчезает… — прошептал У Чэнь, беря ручку.
Он подставил дефект массы в ту самую формулу столетней давности и умножил на квадрат скорости света — триста тысяч километров в секунду, возведённые в квадрат. Это дало гигантский множитель. Даже ничтожная масса превращалась в колоссальную величину.
Он вывел теоретическую энергию. Затем открыл отчёт калориметра о фактически выделенном тепле за четыре часа.
Теория и практика совпали до знака в пределах погрешности.
В подземной комнате физики молча смотрели на эти цифры. Никто не кричал «эврика». Настоящая наука встретила триумф строгим спокойствием.
— Совпадает, — У Чэнь снял очки и устало потёр глаза. — Рукопись столетней давности получила экспериментальное подтверждение.
Законы Великого Ся связывали век прошлый и век нынешний. Эквивалентность массы и энергии из абстрактной формулы превратилась в реальный инструмент.
Если химическое топливо было фундаментом индустрии, то внутри ядра кролась сила, в миллионы раз превосходящая уголь и нефть. Один грамм дефекта массы давал энергию тысячи тонн взрывчатки.
— Директор У, — тихо спросил ассистент, — отправляем отчёт в Кабинет министров и Управление аэронавтики?
— Немедленно, — кивнул У Чэнь, укладывая листы в папку.
Он знал, в каком тупике сидят ракетчики. Химические двигатели упёрлись в потолок по удельному импульсу. Чтобы выводить в космос тяжёлые корабли, нужен был иной источник энергии.
И этот ключ физики только что выковали.
— Опечатать материалы, — поднялся У Чэнь. — Наша следующая задача — научиться плавно снимать эту энергию и вращать турбины генераторов. Мы построим первый в мире атомный горн.