Что может луч в трубе
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Обычно электроны, вылетающие из ускорителя, тормозятся о воздух через несколько сантиметров. Исследователи разработали ускоритель электронов, создающий пучок частиц необычайной мощности. «Луч» электронов, генерируемый им, может разрушать горную породу, сваривать металл…
Придумать ускоритель, в котором пучок электронов обладал бы чрезвычайно большой мощностью, — довольно сложная инженерная задача. Новый ускоритель, сконструированный исследователями, черпает энергию непосредственно в высоковольтной сети. И тут же разгоняет электронный пучок до околосветовой скорости. В отличие от хорошо известного синхрофазотрона, частицы здесь не кружат по кольцевому тоннелю, а почти сразу устремляются за его пределы, превращаясь в своеобразный электронный луч. И еще одно немаловажное обстоятельство: КПД установки приближается к 95 процентам!
«Луч» электронов от обычного ускорителя в атмосфере не может осилить даже весьма скромные расстояния. Поток частиц вязнет в воздушной среде и рассеивается. Зато в новом ускорителе пучок электронов развивает такую мощность, что способен разрушать в считанные минуты достаточно прочную породу. Может он также и сваривать детали из тугоплавких сплавов, скажем, на молибденовой или вольфрамовой основе. До сего времени подобные процессы идут лишь в небольших вакуумных камерах, куда, к сожалению, не войдет, например, фюзеляж современного авиалайнера.
Конечно, из этого не следует, что установка уже сегодня может работать в шахтерском забое или, к примеру, заменит сварочный аппарат. Пока она действует лишь в лаборатории. Но поисковые работы в указанных направлениях уже ведутся.
Вполне вероятно, что пучок электронов может не только сваривать металл, но и передавать электроэнергию на большие расстояния. (Известно, что сегодня из-за высокого сопротивления проводов на магистралях ЛЭП значительная часть электроэнергии теряется). Представьте себе длинную трубу, из которой выкачали воздух. На одном конце такой трубы расположен передатчик электроэнергии — новый ускоритель, а на втором — приемник, устройство, способное превращать поток электронов в электроэнергию. По вакуумной трубе польется поток электронов, созданный ускорителем, его-то поймает специальный приемник. Потери же на сопротивление внутри вакуумной трубы почти отсутствуют.