Спогади вигнанця, фізика, громадянина світу - Жорж Шарпак

Колись дуже давно, приблизно за 5 млрд. років до виборів чинного президента Французької республіки 2002 р., існувала величезна маса газу і пилу.

Вона займала вельми незначну частину Всесвіту, що утворилася протягом 10 млрд років розширення після великого вибуху, пряме відлуння якого у виборах президента видається надто мізерним, аби брати його до уваги в цій статті, навіть якщо фахівці з астрології вміють із великою для себе користю пов’язувати невидимі космічні події та різні казуси в історії людей.

Тисячі мільярдів зірок борознили космічний простір. У них відбувалися термоядерні реакції, що споживали первинне пальне — водень — і виробляли відходи, серед яких були — у дуже великій або вельми незначній кількості — всі стійкі або радіоактивні елементи, відповідно до законів ядерної фізики, що про них людство довідалося впродовж століття після відкриття радіоактивності у 1896 р.

Куля з газу і пилу — власне, цікавить нас саме вона — була продуктом горіння та фінального вибуху однієї з зірок. За формою вона нагадувала диск і містила вихри, обертання яких становило пам’ять про первісну зірку.

Але попереду на пил чекало іще чимало пригод. Усі порошини поєднувала сила ґравітації — та сама, що притискає нас до планети і яка то потужніша, що більша маса тіла. А сукупна маса порошин у мільйони разів перевищувала масу Землі та була набагато більшою за масу Сонця.

А поки там що, порошини, «падаючи» одна на одну, спричиняли величезний тиск і височенні температури та зближалися настільки, що між атомами відбувалися ядерні реакції, від чого температура піднімалася ще вище й виникали ланцюгові реакції, які доводили температуру матерії до мільйонів та десятків мільйонів градусів.

Хоч ядерних реакцій, що відбувалися під час утворення порошин, було достатньо для спалення цілої зірки, все ж таки згорало не все. Це нагадувало недосконалу грубу, де серед попелу лишається багато шматків вугілля. Так народилося сонце — недовговічна куля, яка за кілька мільярдів років вичерпає ядерний запас.

Порошини, розкидані по краю диску, що обертався, злипались у його центрі, утворюючи планети, що кружляли навколо Сонця.

Серед тих планет була і Земля — вона складалася з пилу з мертвих зірок, в якому завдяки ядерним реакціям поєдналися елементи, з яких складається наш світ — живий і мінеральний. Деякі з елементів виявилися доволі стійкими. Інші ж були надто радіоактивні, та після радіоактивного розпаду перетворилися на стійкі. Вижили ж елементи, середня тривалість життя яких відповідала часові формування та існування Землі, тобто близько 4,5 млрд років. Вони відіграли — і досі відіграють — визначальну роль в існуванні людства. Саме енергія, яка походить від радіоактивності цих елементів, підтримує жар у «печі» та метали, з яких складається куля, в розжареному стані; діаметр цієї розпеченої кулі — 3500 км, і вона займає більшу частину центру Землі. Цей жар не дозволяє Землі охолонути. Він дорівнює енергії, що її виробляють 40 тис. сучасних атомних АЕС, хоча на сьогодні існує лише 400 подібних діючих станцій.

Звісна річ, цей жар — ніщо порівняно з енергією, яка доходить до нас із Сонця і перевищує його приблизно в 10 тис. разів. Сонячна енергія є джерелом життя. Їй ми зобов’язані не лише в середньому 15 додатковими градусами, а й теплом, потрібним рослинам. Отож, люди цілком слушно шукають способів удосконалення використання сонячної енергії та мріють перетворити її на основне джерело енергетичного підживлення.

Викопні радіоактивні залишки

Дуже важливо усвідомлювати, що, коли радіоактивні залишки горіння первісної зірки, ядерний вибух якої дав нам життя, грають визначальну роль у підтримці на планеті помірної температури, то, на думку деяких фахівців, вони визначають і виживання людства, яке 2050 року налічуватиме 9 млрд осіб, у прийнятних умовах.

Деякі з цих викопних радіоактивних залишків — уран, торій і калій — відіграють важливу роль у збереженні теплової рівноваги на планеті, адже найбільше сприяють її внутрішньому розігріву.

Первісні радіоактивні залишки є всюди. Середня тривалість життя калію-40 — одного зі складників природного калію — складає 1,3 млрд років. Ним насичені всі живі організми; людина вагою 70 кг завдячує йому радіоактивністю близько 6000 Бк, тож щосекунди в тілі розкладаються 6000 радіоактивних атомів калію.

На калій багата й переважно гранітоподібна поверхня континентів — калію в ній 1%; тож, на щастя для розвитку життя на Землі, радіоактивний елемент є лише однією тисячною її обсягу.

А звідси й радіоактивність граніту — близько 1 Бк на грам.

Граніт — дивовижна радіоактивна скеля

Якщо калій є базовим елементом радіоактивності граніту, то часом останній має значно вищий рівень радіоактивності — розповсюджена вона неоднорідно, залежно від походження скель, і часом спричинена наявністю домішок урану й торію.

В області Лімузен і на Корсиці радіоактивність граніту досягає рівня 3,5 Бк/г. У Бретані — 6 Бк/г. Плита площею 1м2 і завтовшки 4 см має радіоактивність близько 600 тис. Бк.

Розуміння можливого ступеня природної радіоактивності ґрунтів є важливим для належного сприйняття деяких випадків, що отримують гостру оцінку, коли йдеться про штучну радіоактивність, викликану ядерною енергетикою.

Таке місто, як Париж, де всюди гранітні бордюри, отримує опромінення в мільярди бекерелів. Переходячи на інший тротуар чи до іншого кварталу, перехожий неминуче стикається зі зміною радіаційного фону. Невже хтось насмілиться стверджувати, що це хоч якось впливає на здоров’я! При цьому віднедавна ми постійно бачимо критику випадків, радіоактивний вплив яких у сотні разів менший за зміни радіоактивного фону під час прогулянки Парижем. Чи варто казати, що паризьке довколишнє середовище рясніє небезпеками набагато серйознішими.

Уран — дуже поширений елемент, з нього складаються близько чотирьох мільйонних часток земної кори. Його присутність у майже всіх скелях значною мірою впливає на природне випромінювання людей — зокрема через газ, який він утворює, радон.

Енергія та безпека населення

Після винайдення ядерної енергії уран набув особливого значення. З урахуванням енергії, пов’язаної з поділом урану, та вмісту урану в земній корі кожний об’єм цієї кори може продукувати стільки енергії, скільки й такий самий об’єм вугілля.

Звісна річ, вартість виокремлення урану з неочищених руд завелика, а кількість рентабельних родовищ обмежена. Проте дослідження показали можливість отримання урану з морської води — такий уран коштуватиме у п’ятнадцять разів більше, ніж уран із родовищ, які живлять атомні станції; утім, це доводить практично необмежений запас цього енергоносія.

У майбутньому, позначеному загрозою вичерпання енергетичних запасів, основаних на нафті й вугіллі, великі надії покладатимуться на атомну енергію. І це нормально. Але масове виробництво штучних радіоактивних речовин, яке супроводжує цей тип енергії, викликають нині низку запитань і тривогу щодо наявної небезпеки масового використання цього джерела енергії майбутніми