Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта. Благодаря им мы улучшаем сайт!
Принять и закрыть

Читать, слущать книги онлайн бесплатно!

Электронная Литература.

Бесплатная онлайн библиотека.

Читать: Юный техник, 2009 № 06 - Журнал «Юный техник» на бесплатной онлайн библиотеке Э-Лит


Помоги проекту - поделись книгой:

С. ЗИГУНЕНКО, научный обозреватель «ЮТ»

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ


ГАСТРОНОМИЯ И КЛИМАТ. Противодействовать глобальному потеплению климата можно, если… радикально изменить рацион жителей развитых стран, уверяют эксперты исследовательской организации, работающей при Суррейском университете, Великобритания.

В настоящее время, по данным организации, средний англичанин потребляет в неделю 6 кг мяса и 4,2 л молока. Но если он хочет сохранить климат планеты таким же, как сейчас, то должен ограничить свой рацион 500 г мяса и литром молока в неделю. Снижение спроса на молочные и мясные продукты позволит сократить производящие их отрасли, ответственные за выбросы углекислого газа в атмосферу, считают экологи. Ведь ныне объем парниковых газов, ежегодно вырабатываемых продовольственным сектором Великобритании, составляет пятую часть выбросов всей промышленности страны.

КОТ ОХОТИТСЯ ЗА… ГРИБАМИ?! Жительница Швеции Ингрид Андерссон заметила, что ее питомец Вилли вынюхивает грибы, еще когда тот был маленьким котенком. И теперь, став уже взрослым котом, он охотно ходит со своей хозяйкой на «грибную охоту», помогая ей всякий раз быстро набирать полную корзину.

ЕСЛИ РЫБЫ ЗАКАШЛЯЛИ… значит, пора менять воду в аквариуме. К такому выводу пришли американские биологи, применив специальные гидрофоны и магнитозапись. Причем, как полагают ученые, по интенсивности кашля можно также судить и о степени загрязнения природных водоемов.

РЕКОРДЫ СКОРО ЗАКОНЧАТСЯ… К такому выводу пришли сотрудники парижского Института спортивной медицины и эпидемиологии. Проанализировав данные по 3263 мировым рекордам, установленным с 1896 по 2007 год по пяти спортивным дисциплинам (легкой атлетике, плаванию, велогонкам, бегу на коньках и тяжелой атлетике), они пришли к выводу, что кривые роста спортивных достижений постепенно становятся все более пологими. И к 2027 году они достигнут своего практического потолка.

Дальнейший рост рекордов возможен лишь в двух случаях: при непременном использовании допинга либо если будущих рекордсменов начнут отбирать по генетическому коду с младенчества и будут выращивать их по специальным методикам.

МАТЕМАТИКУ НУЖНО ВООБРАЖЕНИЕ. Интересный эксперимент провели в детском саду психологи из университета Ватерлоо (Канада) под руководством Даниэллы О’Нейл. Показав детям картинки, их просили сочинить по ним рассказ. При этом учитывалась длина самого сочинения, интересные подробности, богатство словаря каждого испытуемого.

Через несколько лет ученые поинтересовались успехами в школе подросших испытуемых. Оказалось, что лучшие отметки по математике получают те дети, которые сочинили наиболее сложные и интересные истории.

С ПОЛКИ АРХИВАРИУСА

Атомное сердце для локомотива

Правда ли, что в СССР, кроме атомных подводных лодок и ледоколов, которые существуют и сегодня, проектировались гигантские поезда, которые должны были везти локомотивы с атомными двигателями? Зачем они понадобились? Разве обычных электровозов с тепловозами недостаточно?

Антон Коломийцев, г. Орел


В середине прошлого века, когда стали появляться планы строительства БАМа — Байкало-Амурской магистрали, — среди прочих рассматривался проект строительства абсолютно новой дороги. Газета «Гудок» — печатный орган Министерства путей сообщения СССР — в 1956 году, в частности, писала:

«В условиях Севера, Дальнего Востока и пустынь Центральной Азии не всегда целесообразно электрифицировать вновь строящиеся железнодорожные линии. В этих условиях лучше, применять атомные локомотивы, которые могли бы работать без подвоза больших количеств топлива»…

В дальнейшем специалисты развили эту идею. Ставить атомный котел на обычный паровоз или тепловоз сочли невыгодным. Атомные локомотивы должны были двигать мегапоезда, состоящие из гигантских вагонов, поставленных на сверхширокую колею, которая в 2,5–3 раза превышала бы по ширине принятый в нашей стране стандарт — 1520 мм.

Колея в 3–4 м (а некоторые конструкторы предлагали даже делать ее шириной в 6–8 м) позволила бы уравнять товарные поезда по грузоподъемности с кораблями и баржами, а пассажирам в составах предоставлялись бы условия, сравнимые по комфорту с первоклассными океанскими лайнерами. Причем для начала сверхширокие магистрали можно было создать с минимумом затрат — просто мегапоезд опирался бы на внешние рельсы обычной двухпутной магистрали.

Однако когда эту идею стали анализировать, оказалось, что рельсы все равно придется перекладывать, поскольку на существующих магистралях строго выдерживается дистанция лишь между рельсами одной ветки, а на каком расстоянии проложены друг от друга сами ветки стальных магистралей, никто особо не следит. Кроме того, для супертяжелого мегапоезда пришлось бы все равно менять шпалы, да и сами рельсы делать особой прочности.


На рисунке показана схема самого простого односекционного атомного локомотива, в котором и реактор, и генератор, и электромоторы располагались внутри общего корпуса; только атомный котел с теплообменником прикрыты слоем биозащиты.

Цифрами обозначены: 1 — атомный реактор, 2 — паровой котел, 3 — пар, 4 — турбина, 5 — кабина машиниста, 6 — генератор, 7 — распределительное устройство, 8 — электромоторы, 9 — защита, 10 — насосы.

И это еще не все: пришлось бы заново создавать не только локомотивы, но и весь вагонный парк. А это потребовало бы таких расходов, что экономия на подвозе топлива и электрификации магистрали оказалась бы просто копеечной.

Эти соображения заметно охладили интерес конструкторов к атомным локомотивам. А тут еще создатели реакторов для атомных подлодок ознакомили с трудностями, которые встречаются в их работе: необходимо ведь не только вмонтировать реактор в заранее заданные габариты, но при этом еще обеспечить надежную биологическую защиту от радиации как людей в поезде-гиганте, так и окружающей среды.

Сама же по себе идея поезда с ядерным реактором проста, для ее реализации нет никаких препятствий фундаментального характера. Работают же сейчас АЭС и ледоколы с атомными установками. Примерно ту же схему можно использовать на атомном локомотиве. Тепло, образующееся в результате ядерной реакции, передается теплоносителю первичного контура. Он, в свою очередь, отдает тепло воде в парогенераторе. Образующийся пар поступает по трубам к электротурбине, та приводит во вращение вал электрогенератора, а выработанный ток идет для питания электромоторов, вращающих колеса.

Основная техническая сложность проекта заключалась в том, что атомный котел локомотива пришлось бы изолировать толстым слоем свинца или бетона, причем со всех сторон. Общий вес такой защиты составил бы сотни тонн, да и компактной ее никак не назовешь.

А если учесть, что и первые ядерные реакторы, создававшиеся в середине прошлого столетия, сами по себе отличались большими габаритами, то размеры и вес атомного локомотива оказались бы просто титаническими. Потому проект так и остался на бумаге.


Схема контроля передвижения ядерного поезда по спецмаршруту.

Впрочем, не надо думать, что он забыт окончательно. В наши дни в разных странах мира конструкторы ведут разработки новых типов ядерных реакторов — компактных и более безопасных. Например, в ЮАР конструируют так называемый модульный реактор с шариковой засыпкой (PBMR). Вместо привычных стержней с тепловыделяющими элементами (ТВЭЛами) в реакторе предполагается использовать шарики из графита, включающего в себя микроскопические вкрапления оксида урана в капсулах из карбида кремния. Через шарики продувается инертный газ (лучше всего подходит гелий), который отводит тепло, возникающее в ходе реакции.

Другой проект компактного и не слишком дорогого ядерного реактора предложен учеными Федерального университета Рио-Гранде-ду-Сул (Бразилия). Он также использует топливо в виде шариков с вкраплениями оксида урана; только вместо газа тепло отводится с помощью жидкости. Но будут ли на основе этих проектов созданы реальные локомотивы, пока не известно.

И. ЗВЕРЕВ

Кстати…

СЕКРЕТЫ ЯДЕРНОГО ПОЕЗДА


Если атомные локомотивы так и не были построены, то вот ядерные поезда — это реальность наших дней. Нет, локомотивы у них самые обычные, но вот груз…

Вы когда-нибудь задумывались, как транспортируют с места производства на место хранения ядерные боеголовки? Или радиоактивные отходы атомных электростанций?

В ином кинофильме иногда показывают: поезд, а к нему почему-то прицеплен спецвагон с боеголовкой. На самом деле все обстоит совершенно иначе. Вот как, например, организована охрана спецпоездов на Приаргунском горно-химическом комбинате, что расположен в закрытом городе Забайкальске Читинской области.

По словам одного из разработчиков защитной системы, Владимира Соколова, ключи безопасности ядерных поездов находятся на космической высоте. А именно, благодаря глобальной навигационной системе ГЛОНАСС и спутниковой системе связи «Гонец» диспетчер совершенно точно знает, где находится в данный момент спецпоезд и не нужна ли ему помощь.

Сама трасса движения на всем ее протяжении оснащена датчиками, которые скрытно наблюдают за местностью и подают сигнал опасности при нештатной ситуации — например, при продвижении к железнодорожному полотну группы людей без особого на то разрешения.

Кроме того, состав спецпоезда состоит из особых вагонов-сейфов, по сравнению с которыми бронепоезда Первой мировой войны выглядят детскими игрушками. Но даже если злоумышленники проникнут внутрь вагона, там их ждут такие «сюрпризы», что выбраться обратно у них не будет шансов, — утверждает Владимир Соколов.

Само же ядерное топливо или его отходы упакованы в сверхпрочные модули, способные выдерживать падение с высоты десятиэтажного дома, пожар и прямое попадание самолета. Так что даже подстроенное крушение поезда ничего не даст террористам — вскрыть его быстро не удастся. Вывезти же сам многотонный модуль — задача нелегкая в самом прямом смысле этого слова. Тут нужна особая техника, передвижение которой опять-таки сразу же будет засечено с орбиты.

…Каждый день по спецмаршруту и особому расписанию движутся поезда с радиоактивными материалами. За ними следят сотни чутких умных приборов из космоса. Надежность такого контроля проверена временем — за все время работы этой системы безопасности она не дала ни одного сбоя.

ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ

Дом, который придумал Том

Каждую зиму человечество выбрасывает буквально на ветер огромное количество энергии. Значительная часть тепла улетучивается через окна. Кроме того, централизованная подача тепла от ТЭЦ, как показывает практика, не очень рациональна — до половины тепла теряется по дороге. Можно ли избежать таких потерь?


Рациональный дом начали строить в предместье Гааги, Нидерланды. Главный архитектор стройки, 36-летняя Эвелин Раденбург поясняет, чем этот, с виду ничем не примечательный, дом отличается от других. Одна из особенностей дома — в его остеклении. У него даже крыша стеклянная, а в окнах — особые стекла. Расположенная внутри оконных блоков прозрачная пленка отличается одной интересной особенностью. Летом, когда солнце обычно высоко стоит над горизонтом и его лучи падают на стены и окна дома под углом, эта пленка отражает инфракрасную, тепловую часть спектра, так что внутри не так жарко… Зимой же, когда солнце находится невысоко над горизонтом, оно посылает свои лучи почти под прямым углом к окнам, пленка пропускает инфракрасное излучение внутрь и оно дополнительно обогревает помещение.

Крыша у дома тоже особая. Здесь расположены панели, помогающие снабжать дом не только теплом, но и электричеством. Каждая такая панель представляет собой фотоэлемент, под которым расположены трубки теплообменника, отводящего солнечное тепло. Таким образом, одним махом, вопреки пословице, ловятся сразу два зайца. Охлаждение фотоэлемента повышает его КПД, а значит, дом получает больше электроэнергии. Само же дополнительное тепло, получаемое с крыши, обогревает помещения.

Придумал эту рационализацию инженер Томас Рау, который и возглавляет фирму, затеявшую строительство экспериментального дома. Причем главная «изюминка» конструкции, по его мнению, вовсе не в новом остеклении.


— Меня давно одолевала досада вот по какому поводу, — говорит он. — Летом мы то и дело открываем окна, а то и включаем кондиционеры, чтобы избавить дом от излишнего тепла, а зимой тратим прорву энергии на его отопление. Нельзя ли запасать тепло летом, а тратить его зимой?

Несколько лет Томас Рау бился над решением этой проблемы. И кажется, кое-что придумал. В подвале его рационального дома будет расположен особый теплоаккумулятор, который способен сохранить тепло лета до самой зимы.

— К сожалению, такого чудодейственного вещества, которое было бы способно не остывать несколько месяцев, мне отыскать не удалось, — разводит руками Томас Рау. — Поэтому приходится использовать обходные маневры…

Одна из таких хитростей заключается в том, что летом излишнее тепло и электричество используется для разложения воды на водород и кислород. Газы закачиваются в баллоны высокого давления и используются затем по мере надобности.

Недостаток этого способа, как самокритично заметил Рау, заключается в том, что баллоны с газами взрывоопасны и хранить их в жилом доме запрещено правилами пожарной безопасности.

Поэтому он в настоящее время вместе с группой исследователей ищет такие химические соединения, которые способны были бы под действием тепла переходить из одного состояния в другое и оставаться в нем до тех пор, пока температура окружающей среды не понизится. А затем начнется обратный процесс, сопровождающийся выделением тепла.

Однако поскольку эксперименты в этом направлении еще только начинаются, Томас Рау отказался сказать, когда эта работа перейдет в стадию практической реализации. И свой дом он пока собирается оснастить геотермальной системой отопления, использующей тепло земных недр. Такая система работает с помощью тепловых насосов. Внешний контур такого насоса забирает тепло из окружающей среды. Второй контур содержит хладагент, который отбирает тепло у первого контура и передает его в теплоприемник третьего контура; нагретая таким образом вода циркулирует по обычным трубам и батареям водяного отопления.

Аналогичные системы уже начали использовать в районе Франкфурта в декабре 2008 года для обогрева жилых домов.

В. ВЛАДИМИРОВ

Кстати…

НЕ УПУСТИ ТЕПЛО…

Обычный европейский дом требует в год 160–300 киловатт-часов на каждый квадратный метр площади, а здание с современной теплоизоляцией — всего 15–30 киловатт-часов, посчитали немецкие теплотехники. Отопление или кондиционирование включаются в нем только в самые холодные или в самые жаркие дни.

Правда, в новом строительстве в Германии такие дома составляют сейчас всего 2 %, поскольку пока обходятся слишком дорого. Но лиха беда — начало; ведь после реконструкции даже старого здания расход энергии на отопление и кондиционирование воздуха снижается на 90 с лишним процентов…

МАСЛО МАСЛЯНОЕ

Суперэффективную систему, которая способна снабжать дома энергией, теплом, а при необходимости и охлаждать их, разрабатывают британские ученые из Университета Ньюкасла. Она построена на сжигании растительного масла, которое получают из семян растения Croton raegalocarpus, произрастающего в Восточной Африке на землях, не подходящих для сельского хозяйства.

Система также включает в себя уникальную технологию хранения энергии. Сочетание генератора и аккумулятора энергии, устройство которого пока не раскрывается, позволяет гибко реагировать на изменение потребности в электроэнергии в домашних условиях. Установка сможет сохранять лишнюю энергию ночью и пускать ее в дело днем, когда она необходима больше всего.

ВЕСТИ С ПЯТИ МАТЕРИКОВ

ПОСЕТИТЬ КАБИНУ ЗВЕЗДОЛЕТА теперь могут все желающие в парке развлечений немецкого города Штутгарта. Здесь среди множества аттракционов и игровых площадок установлен макет звездолета Second Solar. По мнению устроителей аттракциона, именно такой корабль может донести путешественников до окрестностей звезды Gliese 581, отстоящей от Солнечной системы на 20,5 световых лет. Каким именно будет настоящий звездолет, конечно, пока приходится только гадать. Ясно одно: устроители этого аттракциона, потратившие на него 6,25 млн. евро, не прогадали. Юных посетителей от звездолета, что называется, за уши не оттащишь.


УМНАЯ ЗУБНАЯ ЩЕТКА создана в США. Это первая электрическая щетка со встроенным микропроцессором. Благодаря ему, на жидкокристаллическом индикаторе не только показывается уровень заряда в аккумуляторе. После окончания чистки щетка световым сигналом как бы выставляет оценку за качество. Если горит зеленый огонек, значит, операция прошла нормально, если красный — неплохо бы ее повторить еще раз. Во время чистки щетка подает звуковые сигналы таймера, чтобы вся процедура продолжалась не менее двух минут, как то рекомендуют стоматологи.

НАПЕРЕГОНКИ С РУСАЛКАМИ предлагает поплавать житель Ньюфаундленда Раймонд Ли. Он модернизировал ракетный ранец таким образом, что теперь главной его частью является водомет. Устройство забирает воду по длинной трубе, опущенной в водоем, а затем с силой выбрасывает ее через две дюзы за плечами пловца-летуна. В итоге человек может, подобно летучей рыбе, даже выскочить из воды и мчаться над ее поверхностью со скоростью 75 км/ч. Ориентировочная стоимость новинки — 126 тысяч евро.



Поделиться книгой:

На главную
Назад