Марк Медовник - Жидкости [оптимизированы иллюстрации]

Расплавленные стержни ядерного топлива очень напоминают вулканическую лаву, но эта жидкость намного горячее. Лава вытекает из вулкана раскаленная докрасна; как правило, ее температура составляет 1000 °C. Жидкое ядерное топливо – оксид урана – намного внушительнее; это раскаленная добела жидкость, температура которой превосходит 3000 °C. Она способна расплавить и растворить почти всё, с чем вступает в контакт. В «Фукусиме» она проплавила себе путь сквозь 25 см стали, которая ее удерживала, а затем продолжила прогрызать путь дальше, сквозь бетонный пол по крайней мере одного из реакторов. Но это было только начало.

Ядерное топливо в реакторе заключено в оболочку из сплава циркония. Он невероятно стоек к коррозии, но не при высоких температурах. При 3000 °C циркониевые сплавы активно реагируют с водой с выделением водорода. По оценкам экспертов, в результате расплавления в каждом из реакторов станции выделилось по тонне газообразного водорода. Он вступил в реакцию с воздухом внутри защитной оболочки реактора, и взрыв, в форме которого протекала реакция, разрушил комплекс (это случилось 12 марта).

Жидкости невероятно сложно удерживать, и в итоге значительная часть радиоактивного загрязнения от расплавления активной зоны реакторов проникла в местные водные системы, а затем и в море. Оттуда оно может попасть – и попадает – куда угодно. Вот почему главная забота всех инженеров, работающих с ядерными отходами, – предотвратить попадание воды в любые хранилища. Но большинство ядерных электростанций построено рядом с крупными водоемами не потому, что так безопаснее, а потому, что дешевле. Вода нужна для охлаждения: наличие поблизости большого водоема делает станцию значительно более рентабельной. Но, как мы видели на примере «Фукусимы», в случае катастрофы наш источник воды может пострадать от огромного количества радиоактивных отходов.

Это, конечно, проблема не только ядерной энергетики. Чуть ли не все крупные города мира построены на побережье, поскольку исторически торговля между странами требовала наличия портов. Но если уровень моря повысится в результате глобального изменения климата, действие цунами, ураганов и штормов сделает эти места – и их многочисленное население – еще более уязвимыми. Единственный способ защитить себя от этой угрозы – перебраться в более высокие места, а может быть, в воздух. Соблазнительная мысль, особенно если смотреть с моей позиции в самолете, где я в этот момент прихлебывал водичку и поглядывал вниз на громадный Атлантический океан. День был спокойный и ясный, и океан казался почти невинным.

Неожиданно раздался глухой удар, и самолет, как нам показалось, какую-то секунду падал, прежде чем выправиться и продолжить полет. Затем удар повторился, причем с такой силой, что вода выплеснулась из горлышка бутылки мне на колени.

«Мы проходим зону турбулентности, – объявил по громкой связи капитан авиалайнера. – Я включаю табло “Пристегните ремни” и прошу всех пассажиров вернуться на свои места. Мы возобновим нормальное обслуживание через несколько минут, когда выйдем в более спокойный воздух». Самолет вновь головокружительно рухнул вниз. Меня начало подташнивать, а за окном я увидел на мгновение, как дико вибрируют кончики самолетных крыльев.

Не важно, сколько раз я сталкивался с турбулентностью во время перелетов, – мне никогда, кажется, не удавалось подавить панику в мозге. Умом я понимал, что крылья не сломаются: мы летели на одном из самых высокотехнологичных пассажирских самолетов, которые производятся в мире; мне доводилось даже бывать на фабрике, где склеивают крылья, и видеть, как их механически испытывают. Однако мои паникующие нейроны упрямо игнорировали рациональную часть мозга. И я знаю, что я такой не один. За много лет я научился не рассказывать другим пассажирам о том, как склеивают самолеты; как правило, моих собеседников такие истории не успокаивают.

Многие жидкости обладают липкостью: если потрогать их пальцем, то они прилипают к нему. Вспомните масло, воду, мыло и мед. К счастью, есть вещи, к которым они прилипают лучше, чем к нам; именно поэтому полотенца выполняют свою функцию. Когда вы принимаете душ, вода ручейками стекает по телу, прилипая к вашей коже, вместо того чтобы отскакивать от нее; это позволяет ей следовать по изгибам вашей груди, живота и пятой точки, а не падать вертикально вниз под действием силы тяжести. Липкость возникает из-за низкого поверхностного натяжения между водой и вашей кожей. Когда же вода вступает в контакт с волокнами полотенца, они действуют как крохотные фитильки. Фитиль свечи всасывает наверх жидкий воск, а микрофитильки полотенца отсасывают воду с вашего тела. Кожа становится сухой, а полотенце мокрым. Липкость жидкостей, следовательно, не есть свойство, присущее им изначально; оно определяется их взаимодействием с различными веществами.