Предположим, что 10 стандартных ядерных топливных гранул были отправлены в 14 век нашей эры и разбросаны по 10 соседним городам с помощью одноразовой машины времени. Смогли бы люди в средневековье полностью использовать топливные гранулы? Могут ли они разработать из них полезные приложения? Могли ли они открыть атом и, в частности, нейтрон, не зная об этом? Можно ли избежать шариков, превращающих пункт назначения в города-призраки? Обратите внимание, что только топливные гранулы отправляются назад во времени. Одноразовая машина времени и любые письма или бумаги не переживут поездку.
Вы не можете оптимизировать ноль.
Во-первых, топливные стержни в ядерных реакторах насчитывают сотни или тысячи таких таблеток. Как будто я прошу вас изобрести автомобильный двигатель, просто дав вам каплю бензина.
Более того, человек с уровнем знаний 14-го века не может иметь ни малейшего понятия, что то, с чем он имеет дело, является радиоактивным материалом.
В частности, это даже не вызвало бы их любопытства, потому что необлученные гранулы не настолько активны, чтобы нагреваться. Посмотрите, на картинке ниже техник работает с машиной без защиты! И я даже помню, что, когда я был на атомной электростанции в Германии, в их сувенирном магазине продавали брелки с шариком, инкапсулированным в оргстекло.
Теперь, если вы увидите камень, который спонтанно остается горячим, как это сделал бы плутоний, вы, как человек 14-го века, вероятно, выбросили бы его как нечто явно дьявольское (ад — это вечный огонь, а этот камень постоянно горячий, вы не нужно быть знатоком Аристотеля, чтобы соединить точки).
Но этот конкретный камень просто причудливой формы и блестящего черного цвета. Если у вас хорошее настроение, вы, вероятно, пожертвуете ее местной церкви, чтобы она воплотилась в какую-нибудь святую статую.
Жители не имели бы ни малейшего представления о том, что это такое, они были бы просто довольно любопытными маленькими круглыми цилиндрами. Вероятно, они найдут им применение в качестве пращного камня или чего-то подобного, но они не принесут никакого понимания ядерной физики.
Одной из самых больших проблем является совершенно иная культура и мышление, предшествующие просветлению. Вещи, которые сегодня мы считаем само собой разумеющимися, такие как наука, технологии, прогресс и многое другое, либо вообще не существовали, либо существовали в форме, которую мы не признаем. Мир, в который прибыли эти топливные гранулы, был бы совершенно другим в культурном отношении.
Смогут ли они полностью использовать топливные таблетки: нет Смогут ли они разработать с их помощью полезные приложения: нет Смогут ли они открыть атом и нейтрон: нет Как избежать города-призрака: не так опасны (при условии, что они не использовались). Радиологический ущерб будет минимальным и полностью перекрыт последствиями болезней, голода и обычных случайных травм.
Физику не изобретут еще 300 лет. Исаак Ньютон, по сути, изобрел эту дисциплину в 1687 году, опубликовав «Начала» . Для этого ему пришлось изобрести новую область математики . После того, как это произошло, потребовалось несколько сотен лет прогресса в физике, прежде чем люди поняли достаточно, чтобы хотя бы заметить контрольные явления, доказывающие существование излучения.
Нет никаких шансов, что гранулы приведут к открытию атома, не говоря уже о субатомных частицах. У жителей четырнадцатого века просто не было ни инструментов для правильного изучения таких вещей, ни ноу-хау, чтобы действительно понять, что эти инструменты могли им сказать.
Гранулы будут производить альфа-излучение (спасибо, Марк), от которого вашей кожи достаточно, чтобы защитить вас. Так что лучевая болезнь вряд ли будет проблемой. Но даже если бы это было так, только в 1854 году кто-то использовал математику, чтобы соединить точки и доказать, что причиной вспышки холеры является загрязненная вода . Поэтому маловероятно, что граждане четырнадцатого века смогли бы понять, как радиоактивные материалы вызывают радиационное отравление, тем более что они отравляют вас даже без вашего прикосновения к ним. Какие топливные гранулы не могут вызвать в любом случае.
Единственная польза, которую люди 14-го века могли бы найти, - это гранулы как неиссякаемый источник тепла (за исключением, как указывали другие, в любом случае не так уж много тепла).
Вы знаете, забудьте обо всех ядерных вещах, здесь мы получили десять объектов, имеющих ИДЕНТИЧНЫЕ (с точки зрения 14C) размеры и вес.
Это имеет серьезную ценность, потому что внезапно я могу отдать один из них кузнецу и сказать, сделай мне 10 комплектов подшипников, в которые эта штука точно подойдет, и я могу пойти к ДРУГОМУ кузнецу и сказать, сделай мне десять осей, которые являются того же размера, что и эта штука, и два набора компонентов будут РАБОТАТЬ ВМЕСТЕ!
Здесь мы имеем начало метрологии. Теперь, если предположить, что это будет иметь большую ценность, скажем, в 17C (к тому времени Королева Лиз стандартизировала каналы стволов морских орудий), и нужна промышленная революция или серьезная война, чтобы ценность взаимозаменяемых частей действительно проявилась, но я должен думать, что Римляне получили бы его на 1400 лет раньше.
Эти топливные таблетки на самом деле являются измерительными блоками, которые просто сделаны из урана.
Поскольку эти гранулы являются частью машины времени и представляют собой топливный уран, я должен предположить, что эти гранулы использовались.
Если бы эти гранулы не использовались, то у вас был бы холодный, чрезвычайно плотный металл, который ржавеет немного быстрее, чем необработанное железо. Путешественник во времени со счетчиком Гейгера смог бы обнаружить его с очень близкого расстояния, и это выглядело бы эффектно в камере Вильсона, но до обеих этих технологий еще столетия; тем более, что камера Вильсона требует активного охлаждения.
Вы можете втирать его в кожу, и вы не пострадаете от каких-либо эффектов радиационного отравления, потому что определенные изотопы урана, используемые в топливных стержнях, являются излучателями альфа-частиц. Это ионизирующее излучение (в отличие от света от экрана вашего компьютера, который является «излучением» в педантичном смысле, но не опасен, так как не выбивает электроны). К счастью, альфа-частицы — это медленное и тяжелое ионизирующее излучение... У них большой удар, но они не могут пробить даже лист бумаги, а несколько дюймов воздуха остановят большинство из них. Мертвые клетки кожи, покрывающие ваше тело, являются более чем адекватной защитой от альфа-излучения.
Кто-то, обладающий современными знаниями, может измельчить его и использовать в качестве яда, так как это также токсичный тяжелый металл, похожий на ртуть, свинец и мышьяк. Кроме того, оказавшись внутри вашего тела, у вас больше нет слоя омертвевших клеток кожи, защищающих вас от альфа-излучения, и в зависимости от дозы вы можете получить острый радиационный синдром. Имейте в виду, что в вашем собственном теле уже есть радиоактивные изотопы , особенно из калия. Организм уже знает, как справляться с заживляющими повреждениями от ионизирующего излучения, поэтому нужна несколько большая доза за короткое время, чтобы убить кого-то от острого радиационного синдрома.
Однако, если они использовались для производства устойчивых реакций деления, как следует из вопроса, это означает, что они больше не являются гранулами только из оксида урана. В настоящее время существует очень небольшая, но значительная доля йода-135, чрезвычайно энергичного изотопа йода, испускающего бета-частицы.
Бета-частицы гораздо опаснее альфа-частиц; гораздо легче и быстрее, а значит проникают намного глубже. Вам понадобится несколько дюймов плотного материала в качестве защиты. В то время как толстые листы свинца являются предпочтительным материалом, в этих условиях лучшей защитой будет пара футов грязи.
135 I имеет период полураспада 6,6 часов. С таким коротким периодом полураспада он выбрасывает ионизирующее излучение в окружающую среду с ужасающей скоростью. Удержание топливного стержня в течение нескольких минут в течение часа после его использования в устойчивом делении, скорее всего, убьет вас в течение недели.
Йод также поглощается щитовидной железой, создавая режим для продления воздействия на случай, если кому-то не повезло принять его, например, «ржавчина» на шарике, попавшая в глаза, нос, рот, легкие или открытые раны.
135I распадается до 135Xe . У 135 Xe ужасающе короткий период полураспада, около 9 часов, и он также является бета-излучателем. Ксенон — благородный газ, а это значит, что он не может быть токсичным, но, будучи газом при стандартных температурах и давлении, он также будет очень стараться выйти из топливной таблетки в атмосферу. Это также позволяет ему довольно легко попасть в чьи-то легкие.
К счастью, 135 Xe распадается на 135 Cs. Сам по себе цезий лишь слегка токсичен, подобно урану, а 135 Cs также имеет очень длительный период полураспада, что делает его незначительным источником радиации. Он очень химически активен... это означает, что если 135 Xe не разложится внутри вашего тела, любой цезий из шарика, скорее всего, найдет что-то еще для реакции. Тем не менее, он будет поглощаться вашим телом, и какое-то время ваше тело будет пытаться использовать его вместо калия. Лучше не лизать.
Через 200 дней после пребывания в реакторе ваша топливная таблетка снова превратится в кусок оксида урана (правда, обедненного урана, а не топливного урана) с необычно высокой концентрацией цезийсодержащих химических веществ вокруг него. Некоторые животные заболеют... мертвые растения в этом районе будут разлагаться немного дольше... но если кто-то не знает, что конкретно искать, ваша топливная таблетка будет странным камнем с желтой ржавчиной.
Имейте в виду, что топливные гранулы крошечные. Топливный стержень - это сотни таблеток. Для работы термоядерного реактора требуются сотни стержней. Даже с современными технологиями и глубоким пониманием ядерной физики никто не собирается делать ничего интересного с 10 гранулами. Самое эффектное, что можно сделать, это поместить его в камеру Вильсона, но опять же создать технологию, которой не существовало в 14 веке.
LСерни
Джон
beppe9000
Мэтью Дейли
Георг Патшайдер