Эта тема также требует специального рассмотрения. Я ограничусь лишь тем, что приведу некоторые цифры1.
Для того чтобы радиоактивные элементы ядерных источников энергии не представляли никакой опасности с биологической точки зрения, предпринимаются всякого рода предосторожности. Так, стронций-90 применяется в виде титаната. Последний нерастворим в воде и потому не может проникнуть в человеческий организм.
В настоящее время созданы атомные реакторы, предназначенные для снабжения электрическим током баз, расположенных в пустыне, для грузовых кранов и для обеспечения войск горячей водой и годной к употреблению опресненной морской водой.
В настоящее время существуют проекты охлаждения атомных реакторов висмутом. Этот металл с низкой температурой плавления имеет только один изотоп с массой 209. При облучении в реакторах он будет давать значительное количество висмута-210, что, вероятно, заставит пересмотреть упоминавшееся выше предложение Миллера. Подсчитаем радиоактивность в единицах кюри, необходимую для получения 5 Вт электрической мощности. При к. п. д. 5% тепловая мощность равна 100 Вт.
Возьмем стронций-90, у которого имеются две группы В- частиц, с максимумами спектра соответственно при 0,55 и 2,26 Мэе. Средняя энергия (3-частиц равна примерно 1,24 Мэе. Так как 1 Мэе = 1,6* 10~13 Дж> из этого следует, что для источника мощностью 5 Ет потребуется 14 000 Кюри Стронция-90. Допустим, что стронций-90 находится в виде титаната SrTi03 с плотностью 4,85. Чтобы получить тепловую мощность 100 Ет, потребуется минимум 54 См3 этого радиоактивного соединения.
Тепло, поглощаемое металлом, сообщает последнему высокую температуру и заставляет его излучать электроны. Электроны возбуждают пары цезия, и между эмиттером и коллектором появляется ток, как показано на рис. 7.6 и 7.7. Однако тепловые потери при этом слишком велики.
SNAP 5. Прибор похож на предыдущий, но заряжен плутонием-238, в результате чего его средняя продолжительность жизни равна пяти годам.
Электростатическую модель, созданную в начале века, усовершенствовали и запатентовали в Швейцарии для использования в часовом механизме. В первом варианте SNAP пар приводил в движение крошечный турбогенератор переменного тока. Однако вскоре этот вариант был оставлен из-за ненадежности, присущей вращающимся механизмам. Затем появился ряд конструкций SNAP под номерами 3, 5, 7 и т. д., в которых используются радиоактивные элементы и потому в них нет движущихся деталей. Четными номерами обозначены источники, которые используют тепло, высвобожденное миниатюрными ядерными реакторами.
Любопытен также способ, в котором применяется люминесценция фосфора, облучаемого с помощью радиоактивного элемента.
Для получения и передачи информации космическим кораблям необходима электрическая энергия. Несомненно, для этой цели можно использовать солнечную энергию. В этом случае фотоэлементы преобразуют солнечный свет в электрический ток (рис. 7.1), который заряжает аккумуляторы. Этот способ имеет два существенных недостатка: во-первых, выходят из строя фотоэлементы в результате атомного излучения, загрязнения метеоритной пылью и резкого изменения температуры во время вхождения в земную тень; во-вторых, мертвые периоды в зоне тени, во время которых недопустимы никакие неполадки с аккумулятором.
Источники системы SNAP не только избавлены от всех этих неудобств, но к тому же позволяют обходиться без аккумуляторов и без тяжелых приборов. Они отлично подходят для снаряжения автоматических межпланетных станций и космических кораблей.
В любом случае — идет ли речь о снабжении энергией автоматической межпланетной станции или стационарной метеорологической установки на дрейфующей льдине — проблема остается почти одинаковой: необходимо иметь достаточно мощный источник энергии, не зависящий от солнечного излучения и не требующий никакого обслуживания.
Именно для этой цели и были созданы ядерные источники энергии типов SNAP и APPR. Название SNAP образовано из начальных4,букв как английских, так и французских слов: Systemes Nucleaires Auxiliaires de Puissance, ~т. e. вспомогательная ядерная энергетическая система1; название APPR происходит от Army Package Power Reactor, т. e. компактный энергетический реактор для нужд армии.
Обе системы были созданы в США, хотя первая могла бы раньше появиться во Франции, если бы во французской промышленности в 1957 г. были более компетентные научные советники.