Государство Исландия находится на вулканическом острове, и горячая магма там подходит близко к поверхности. Поэтому большую часть электричества эта маленькая страна получает от геотермальных электростанций, которые питаются теплом земных недр.
А вот атомные электростанции получают горячий пар совсем необычным способом. В них используется особое ядерное топливо – редкие и очень тяжелые металлы, такие как уран. Уран не горит, но его частицы (ядра) настолько большие и неуклюжие, что постоянно норовят развалиться на куски. При этом высвобождается особая энергия этих частиц, которая так и называется – ядерной. Куски развалившихся частиц разлетаются в стороны на большой скорости, с большой энергией. Они и позволяют нагреть воду, а потом с ее помощью получить электричество.
Главное – держать уран под контролем: если сразу много частиц начнут делиться одновременно, они выбросят так много ядерной энергии сразу, что может произойти настоящий взрыв. Хорошо, что сегодня ученые знают, как не допускать таких аварий.
Делясь, ядра урана превращаются в ядра других химических элементов. Некоторые из них тоже неустойчивы и радиоактивны, как сам уран. Такие отходы приходится аккуратно собирать и прятать в хранилища, которые устраивают вдали от людей, иногда на большой глубине. Здесь ядерные отходы должны храниться тысячи лет, пока все опасные элементы в них не распадутся сами собой.
И газовые, и атомные, да почти любые электростанции производят ток с помощью генераторов. С английского это слово так и переводят: «производитель». Устроены генераторы довольно просто.
Если сделать рамку из металлического провода и крутить между парой магнитов, по ней начинает бежать ток. Останется лишь направить его в провода. В больших промышленных генераторах, которым надо получать как можно больше электричества, используются рамки с катушками, на которые наматывают целые километры тонких проводов, и огромные магниты. Некоторые из них весят много тонн.
Крутить такую махину довольно тяжело, и если мы хотим делать это без сжигания топлива, – например, силой ветра, – нам понадобятся очень большие лопасти. Каждый, кто был возле ветряной электростанции, удивлялся, какие они огромные! Вышки бывают размером с 50-этажный дом и даже больше! Быстро вращаясь, ветряная турбина крутит генератор, и энергия движения становится электрической. Но что за энергия у самого ветра?
В море, где ветру не мешают ни здания, ни леса, ни горы, ветры дуют сильнее и устойчивее, чем над сушей. Поэтому ветряные электростанции часто строят прямо в воде, неподалеку от берега. Башни ветряков закрепляют на дне, а ток передают на сушу по проводам, которые тянутся по дну.
Мы уже знаем, что энергию нельзя ни создать, ни уничтожить. Ее можно только превратить из одной формы в другую. Так и генератор превращает в электричество энергию своего движения.
Энергию несет все, что перемещается. Летящий камень, дующий ветер, автомобиль, проезжающий по дороге. Чтобы их разогнать, требуется энергия: солнечная подгоняет ветер, химическая энергия бензина – автомобиль. По закону сохранения она переходит в энергию движения, которую называют кинетической.
Раньше домашние приборы и инструменты работали благодаря мускульной энергии человека. Пилить дерево и даже крутить барабан стиральной машины приходилось вручную. А утюги и плиты работали от тепла угля. Сегодня все эти источники энергии заменяет электричество.
Одинаковое количество энергии можно потратить на то, чтобы слегка ускорить что-нибудь тяжелое или разогнать что-нибудь легкое, но до очень высокой скорости. Чем тяжелее предмет и чем быстрее движется, тем больше кинетической энергии он несет.
