Лазер и химия
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
Одно из наиболее значительных изобретений нашего времени — лазер — не избежал участи многих других: военные изо всех сил стремится сделать его орудием истребления людей. В армии США испытывается ружье-лазер. Осветив им человека с расстояния до 1500 метров, можно его ослепить или поджечь на нем одежду. Накачка кристалла энергией занимает 10 секунд. 3начит скорострельность в лучшем случае 6 выстрелов в минуту. Вес ружья с батареей, питающей его током, 12 килограммов — в два с лишним раза больше новейших винтовок.
Почему же лазер пока может конкурировать в качестве оружия лишь с винтовками образца, скажем, конца позапрошлого века? (С другой стороны, может и хорошо, что в наше время лазер используется не столько для военных целей, сколько для мирных, например таких как удаление родинок лазером и тому подобное)
Дело в том, что этот небольшой и легкий прибор требует громоздкого и тяжелого электрического оборудования. Ему необходимы мощные источники энергии для питания лампы, накачивающей светом кристалл. Вот в источниках энергии и вся загвоздка. Генератор тока, аккумуляторы, батареи — без них вроде бы не обойтись. Впрочем…
А химия? Разве за счет химических реакций нельзя получать ярчайшие вспышки света? Сейчас многие зарубежные лаборатории ищут составы, дающие возможно более яркие вспышки. И небезуспешно. Смесь алкьминиевой пудры с перхлоратом натрия дает яркость, соответствующую температуре в 3500—4000 градусов Кельвина. «Лазер с химической зарядкой весом в 40 фунтов дает ту же яркость, что электрический весом в 1000 фунтов», — заявил один из иностранных специалистов. А это еще не предел. Смесь из перхлората калия и порошка циркония дает яркость, соответствующую 5800 градусам.
Световой эффект взрывчатых веществ можно увеличить, не меняя их химического состава, а лишь взрывая их в условиях повышенного давления. Теоретические расчеты сулят в скором времени температуру в 9000 градусов.
Предел ли это? Нет, не предел. Химики создают детонирующие вещества, способные вызвать такую взрывную волну, что при ее прохождении газ в ударной трубе светится еще сильнее, чем вспышка взрыва.
В лаборатории фирмы Норт Америкен при прохождении ударной волны гелий достигал яркости в 5 раз большей, чем можно получить электрическими способами. В Станфордском университете яркость ударной волны доводилась до 30 000 градусов!
Неверно предполагать, что борьба химии и электротехники за право обслуживать лазеры кончится поражением одного из «конкурентов». Несомненно, они быстро придут к разделу «сфер влияния». Там, где лазер стационарен и должен работать постоянно или, по крайней мере, многократно, все преимущества на стороне электричества. Но там, где нужны однократные или немногочисленные «выстрелы», как, например, в астрономии или космонавтике, конечно, окажется проще и выгоднее не подводить огромные электрические мощности, а прибегнуть к взрывчатке и термитам.
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.