История развития источников энергии

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Факультет экономики и  менеджмента

Кафедра Экономики и  менеджмента недвижимости и технологий

Реферат

  Дисциплина: «концепции современного естествознания»

             Тема: «История развития источников энергии»

Выполнил студент гр. 1072/1                              Яковлев Е.А.

Научный руководитель                              Бабаева М.А.

Содержание:

1. Введение………………………………………………………………………………..3
2. Источники энергии древнего мира……………………………………..4-5
3. От Средневековья до XX века………………………………………………6-9
4. XX век………………………………………………………………………………...10-14
5. Заключение…………………………………………………………………………..15
6. Список использованной литературы……………………………………16

Введение

Человечество с самого своего появления  пользуется источниками энергии. Сначала  они были весьма примитивными. Таковыми были, например, огонь или лук. Но с ходом развития человеческой цивилизации  усложнялись и источники энергии, используемые им, а также открывались  или изобретались новые источники. И вот, в ХХ веке, человек научился использовать энергию атомного ядра и термоядерного синтеза, построил МГД - генератор.

Открытие новых источников энергии  шло сложными путями. На начальном  этапе развития человечеств открытие чего - либо нового происходило, либо по счастливой случайности, либо благодаря  гениальному, либо это открытие совершалось  на протяжении значительного периода  времени (поиск способов добывания  огня).

В Средние века, во время упадка науки, открытия совершались лишь благодаря  немногим действительно образованным людям, но из-за огромной власти христианской церкви им, в лучшем случае, приходилось  отказываться от своих убеждений, в  худшем - они попадали на костёр инквизиции.

В тот период мировой истории, называемый Ренессансом, а также в более  позднее время (период Новой истории), многие люди вплотную начали заниматься наукой и техникой, в том числе - постройкой различных машин. С этого  времени и начался поиск универсального двигателя, способного заменить уже  используемые (водяное колесо). Этот поиск шёл с переменным успехом  и вёлся совершенно разными людьми. Эти изобретатели были различны; многие из них стали изобретателями благодаря  великим учёным или из-за того, что  их просто заинтересовала важная и  интересная проблема - постройка двигателей. Например, изобретатель парового котла  и конструктор первых моделей  двигателя внутреннего сгорания и паровой машины Дени Папен был  в своё время врачом, но увлёкся  этой областью техники лишь благодаря  встречам с Христианом Гюйгенсом.

В ХХ веке область техники, связанная  с постройкой двигателей и других источников энергии перестала существовать отдельно от науки. Стали иметь место  такие случаи, когда между открытием  новых свойств какого-либо материала  и постройкой источника энергии, использующего эти свойства, проходило  очень мало времени (например: открытие радиоактивности и постройка  ядерного реактора). Конструированием новых источников энергии теперь занимались не отдельные выдающиеся личности, а целые группы учёных, исследовательские институты, конструкторские  бюро и производственные объединения. Именно ими были созданы такие  сложные и оригинальные конструкции, как ТОКАМАК, МГД - генератор, установки  лазерного термоядерного синтеза, многие так называемые альтернативные источники энергии.

Источники энергии древнего мира

Люди рано открыли полезные свойства огня - его способность освещать и согревать, изменять к лучшему растительную и животную пищу. Неизвестно, кто и когда сумел преодолеть животный страх перед огнём и принёс его в своё жилище.

Первым источником огня для человека был "дикий огонь", возникавший  от удара молнии или лавы вулкана. С того момента, как человек научился пользоваться огнём, он стал основой  его хозяйства и постоянным спутником. В древние времена огонь был  незаменимым источником тепла, света, средством для приготовления  пищи, орудием охоты. Однако и дальнейшие завоевания культуры и технологии (керамика, металлургия, сталеварение, тепловые двигатели и т.п.) обязаны комплексному использованию огня и изучению его свойств. Открытие способов добывания огня произошло не сразу, а в ходе наблюдений многих поколений. Возможно, что открытие этих способов произошло, как это часто бывает, случайно.

Другим способом было добывание  огня с помощью искры.  Этот способ требовал от человека терпения и удачливости, так как искру можно было либо высечь сразу, либо её могло не быть совсем. Для большей успешности этого  способа человек также применял различные усовершенствования: выбирал, согласуясь со своим опытом, только определённые камни, покрывал их серой. Объединение этих двух способов нашло  применение в кремневых зажигалках.

Не менее значительным достижением  древности является изобретение лука. Это оружие создано так давно, что не известна дата изобретения и имя изобретателя. Возможно, идея изобретения возникла при сгибании упругих веток деревьев, но следует отметить, что лук не был изобретением одного человека, а, скорее всего, являлся результатом наблюдений нескольких поколений. Лук позволял преобразовать потенциальную энергию тетивы в кинетическую энергию стрелы таким образом, что стрела, выпущенная из лука, летела намного дальше, чем стрела, брошенная рукой человека.

Метательных машин античности, использовавших силу упругости волокон, сухожилий  и дерева, было создано достаточно много, но, ни одно из них не сохранилось  в целости и сохранности. Особого  развития метательные машины, а особенно станковые арбалеты, достигли в Древнем  Китае. С помощью этого оружия китайцы оборонялись от кочевников и сумели сдержать первый натиск монгольских  завоевателей. Именно из этого оружия метались первые начинённые порохом  снаряды.

В последствие, в эпоху античности было изобретено водяное колесо. Несмотря на относительно высокий КПД, водяные колёса были маломощными двигателями. Обычно их мощность равнялась 5 - 6 лс. Для получения больших мощностей строились колёса огромных размеров, что было связано с новыми трудностями: такая "махина" была тяжела, громоздка, её было трудно запустить. Вслед за водяным колесом в эволюции водяных двигателей стоит паровая машина Герона, изобретенная во II веке до н.э. в Александрии. Ёе работа основана на принципе реактивного движения: пар из котла поступал по трубке в шар, укреплённый на горизонтальной оси; вытекая затем из коленчато-изогнутых трубок, пар толкал эти трубки в обратном направлении, и шар начинал вращаться.

Отдельное место следует уделить  изобретению пороха. Порох был изобретён, хотя нет, даже не изобретён, а почти что случайно открыт китайским алхимиком Сунь Сымяо в VII веке н.э. Изначально порох применялся в качестве зажигательного средства, скорее всего из - за того, что изготовленный из неочищенных компонентов порох не давал сильного взрывного эффекта. Но через некоторое время стали применяться разрывные снаряды. После распространения пороха в Европе он стал изготавливаться в самых отдалённых её уголках и применяться во всех армиях Европейских стран. Несмотря на некоторые недостатки в применении пороха, эта смесь на протяжении 6-ти столетий была единственным взрывчатым веществом, используемым человеком.

Для того, чтобы вещество считалось взрывчатым, оно должно обладать двумя свойствами: оно должно очень быстро сгорать; при горении должно выделятся большое количество газов, имеющих высокую температуру и давление. Именно этими свойствами обладал чёрный порох.

От  Средневековья до XX века

В эпоху Средневековья отдельное  внимание уделялось тепловым двигателям. По одной из версий сам Леонардо да Винчи в своих работах упоминал некий «паровой двигатель», и даже нарисовал несколько эскизов. В целом, тепловыми двигателями называют машины, в которых происходит превращение теплоты, полученной при сгорании топлива, в механическую работу. Вещество, производящее работу в тепловых машинах, называют рабочим телом или рабочим веществом. В паровых машинах рабочим телом является водяной пар, в двигателях внутреннего сгорания - газ. Тепловые машины могут быть устроены различно, но все они обладают общим свойством - периодичностью действия, или цикличностью, в результате чего рабочее тело возвращается в исходное состояние. Следует напомнить, что КПД любого двигателя не может быть равен 100%. Для тепловых двигателей эта невозможность определяется из II закона термодинамики: не существует такого термодинамического процесса, единственным результатом которого было бы превращение некоторого количества теплоты в работу.

Одним из первых открытий в области  тепловых двигателей, можно считать паровой котёл Папена. Дени Папен, будучи врачом по образованию, был знаком с крупнейшим ученым того времени – Христианом Гюйгенсом. Это знакомство и повлекло за собой позднее создание парового котла. Позже Папен пытался создать паровую машину, но она была весьма немощной и непроизводительной, в результате чего, он отказался от идеи ее реализации.

Томас Ньюкомен сумел воплотить  в жизнь задумку Папена. И в 1711 году он изобрел паровую машину.  К сожалению, машина имела КПД, равный 1%, и поэтому нашла применение только на угольных шахтах, где было дешёвое топливо. Принцип действия машины был несложен: давление пара, впускаемого в цилиндр, поднимало поршень вверх. Когда он достигал определённой точки, в цилиндр подавалась холодная вода, из-за чего пар конденсировался, и давление резко падало - поршень начинал двигаться вниз под действием атмосферного давления.

Более удачливым в конструировании, а также признании универсального двигателя был английский механик Джеймс Уатт. Уатт был механиком, работавшим в мастерских университета города Глазго. Однажды он получил задание - починить имевшуюся при университете машину Ньюкомена. Уатт выполнил задание, а сам сделал себе модель машины и начал с ней экспериментировать. После нескольких опытов механик выявил её основные недостатки, и решил построить свой тепловой двигатель, который был от них свободен. После нескольких более или менее удачных проектов Уатт сконструировал действительно универсальный тепловой двигатель. Двигатель Уатта оказался не только универсальным, но и мощным и компактным, что позволяло его ставить не только на заводы, но и на средства передвижения.

Паровая машина Уатта сыграла значительную роль в истории человечества, т.к. она сумела произвести промышленный переворот, т.е. переход от ручного  производства к машинному.

Следующим этапом в развитии источников энергии стала паровая турбина. Её автором считается шведский инженер Карл Густав Патрик де Лаваль. Рабочее колесо этой турбины имело по окружности множество лопаток. К лопаткам примыкало 4 сопла, из которых со скоростью свыше 1 км/с выходил пар, передавая свою кинетическую энергию турбине, заставляя её вращаться с огромной скоростью. Эта турбина имела мощность 5 лс и развивала 30000 оборотов в минуту, что делало её непригодной для привода рабочих машин (станков и пр). Но после упорной работы Лаваль стал строить турбины мощностью 500 лс при 10000 оборотов в минуту; чтобы ещё снизить число оборотов, Лаваль применял редуктор.

Постепенно конструкция паровых  турбин усложнялась, и в начале XIX века был изобретен первый двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Всё началось с открытия в 1799 году Филиппом Лебоном светильного газа. Он же высказал идею о создании двигателя, работавшего на этом газе. Но в 1804 году Лебон погиб, не успев воплотить в жизнь свою идею. Честь создания газового ДВС принадлежит бельгийцу Жану Этьену Ленуару, который он построил в 1860 году. По устройству и внешнему виду двигатель напоминал паровую машину. Его КПД едва достигал 4%, он потреблял гигантские количества смазки и газа, но всё же был дешевле паровой машины. Первый бензиновый двигатель предложил немецкий изобретатель Август Отто. Сначала он работал над газовым двигателем, но больший коммерческий успех ему принёс двигатель на жидком топливе с четырёхтактным рабочим циклом. В 1878 году англичанин Дуглас Клерк предложил ДВС с двухтактным циклом. В целом, двухтактный двигатель оказался мощнее и проще по устройству, чем четырёхтактный, но…он был не экономичен - часть топлива улетала в трубу в прямом смысле. Двухтактный цикл нашёл применение в дизель - моторах и в двигателях малой мощности.

Еще одним, не менее значимым изобретением XIX века, является цикл Карно. Знал ли парижский книгоиздатель Башелье, что отпечатав и выставив в витрине своего магазина в 1824 году тоненькую брошюрку, что ей суждено положить начало новой науке и взбудоражить умы многих учёных и инженеров того времени. Название книги удивляло и озадачивало: "Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу". Автором её был молодой инженер Сади Карно. В своей книги Карно излагал принципы, по которым мог бы работать идеальная тепловая машина, указывая также на недостатки существующих тепловых двигателей. Была выведена формула КПД для этого цикла: КПД равен разности единицы и отношения температур охладителя и нагревателя. Он не зависит от вида рабочего тела (газ или пар), а является только функцией от температуры. КПД будет тем выше, чем выше температура нагревателя и чем ниже - охладителя. КПД цикла Карно самый высокий из КПД всех тепловых двигателей. Цикл Карно не противоречил основным законам термодинамики, однако, практически он был неосуществим, так как изотермический процесс является идеальным, практически невозможным.

В 1893 году на весь мир прогремела брошюра, принадлежащая перу немецкого инженера Рудольфа Дизеля, с кричащим названием: "Теория и конструкция теплового двигателя, призванного заменить паровую машину и другие существующие в настоящее время двигатели". Идея Дизеля строилась в основном на предположениях Карно. Он предлагал построить двигатель, который мог бы работать по циклу Карно. Однако уже после постройки первых моделей двигателя Дизель отошёл от многих предложений французского изобретателя и своих первоначальных замыслов. Дизель также предлагал использовать в качестве топлива угольную пыль, но ему пришлось заменить её парами бензина, из-за чего при первом пуске двигателя в нём произошёл такой взрыв, что сам изобретатель и его помощники чудом остались живы. Данная модель была в последствие названа «идеальным двигателем».

Помимо механизмов, работающих за счет энергии воды или энергии, образующейся при сжигании топлива, существуют и  такие, которые работают благодаря электроэнергии. Так, например, первый генератор электрического тока изобрёл сам открыватель закона электромагнитной индукции - Майкл Фарадей. Это было ещё весьма примитивное устройство - медный диск вращался в магнитном поле, вследствие чего в нём создавалась ЭДС. Генератор электрического тока был создан и изобретателем электродвигателя - Б.С. Якоби в 1842 году. Он предназначался для приведения в действие взрывателей пороховых мин и имел "карманный" размер. Кстати, именно российским физиком был сконструирован первый электродвигатель. Он работал от постоянного тока и, хотя и был годен для практического применения, не использовался из-за дороговизны гальванических батарей, с помощью которых он приводился в действие. Поэтому широкого применения он не нашёл.

Сначала все генераторы вырабатывали постоянный ток, но с открытием полезных свойств переменного тока (возможность  трансформации и, как следствие, передачи на дальние расстояния) широко стали распространяться генераторы переменного тока, а вместе с ними - строительство электростанций, электрификация промышленности, транспорта и быта людей.

Также следует упомянуть о химических источниках тока. Химическую энергию можно преобразовать в электрическую. Так, например, в гальваническом элементе электрическая энергия выделяется за счёт химической реакции между электродами и электролитом. В первом гальваническом элементе, созданном итальянским физиком Алессандро Вольта, в качестве электролита использовалась серная кислота, а в качестве положительного и отрицательного электродов - медный и цинковый стержни соответственно. Отрицательные ионы серной кислоты притягивают к себе положительные ионы цинка и меди. Из-за того, что кинетическая энергия ионов цинка больше, чем кинетическая энергия ионов меди (так как медь менее активный металл, чем цинк), то в раствор переходит больше положительных ионов цинка, чем меди, поэтому цинковый электрод приобретает отрицательный заряд относительно медного электрода.

В аккумуляторах накопление электрической  энергии происходит за счёт её превращения  в химическую. В отличие от гальванических элементов, которые сразу готовы к работе, аккумулятор нужно зарядить. Поэтому их называют иногда вторичными элементами. Аккумуляторы широкого применения подразделяются на кислотные и щелочные; к кислотным относится свинцовый аккумулятор, к щелочным - железоникелевый.

ХХ  век

Атомная энергия

В современной атомной энергетике используются две химические реакции: первая – это реакция деления урана U-235, которая сопровождается выделением большого количества энергии, вторая - реакция размножения ядерного топлива, происходящая в реакторах на быстрых нейтронах - получение из урана U–238 плутония Pu-239 - искусственного элемента, делящегося при тех же условиях и так же, как и уран U-235.

Первым атомным реактором является реактор Ферми. Он был сконструирован в 1942 году под руководством Энрико Ферми. Реактор имел только научное значение: он предназначался для демонстрации возможности управляемой ядерной реакции. Дату пуска этого реактора можно считать началом новой эры - эры атомной энергии.

Аварийная защита реактора была оригинальна: на площадке над реактором стояло двое помощников Ферми, державшие в  руках вёдра с раствором солей  бора - поглотителя нейтронов. В случае даже незначительной опасности помощники  были готовы вылить содержимое вёдер  реактор. Реактор был графитовым. Основой реактора является алюминиевая рама с большим количеством трубок, в которые вставляются ТВЭЛы - тепловыделяющие элементы, представляющие собой трубку из циркониевого сплава, в которой заключены таблетки из обогащённого урана 235. Рама обложена кирпичами из графита высшей химической чистоты, играющими роль отражателя. Между трубок с ТВЭЛами также находится графит. В нём проделаны каналы, по которым пропускается теплоноситель - вода или жидкий натрий. Смена ТВЭЛов происходит посредством выталкивания старого новым ТВЭЛом. Аварийная защита и управление реакцией осуществляется посредством нескольких бронзовых пластин (или стержней), покрытых кадмием - поглотителем нейтронов. Реактор окружён бетонной защитой толщиной до 3 метров.

Кроме данного типа атомного реактора существуют также следующие типы: реактор на тяжелой воде, гомогенный реактор, реактор на быстрых нейтронах и др. Реактор на быстрых нейтронах является самым эффективным, т.к. при его работе вырабатывается больше ядерного горючего, чем было загружено перед запуском. С внедрением этого реактора в широкое производство электроэнергии человечество будет обеспечено энергией на много столетий вперёд.

Атомное оружие

Заметка из одной газеты от 30 апреля 1939 года: " Доктор Нильс Бор из Копенгагена заявил, что бомбардировка  небольшого количества чистого изотопа  урана - 235 медленными нейтронами вызовет " цепную реакцию", или атомный  взрыв, сила которого будет настолько  громадной, что взлетят на воздух лаборатория и все находящиеся  в данной местности сооружения в  радиусе многих миль".

Первая атомная бомба была изготовлена  в США летом 1945 года ("Тринити"), испытана 16 июня 1945 года на атомном  полигоне в пустыне Аламогордо. Мощность этой бомбы была равна 20 кт (единица  мощности ядерного и термоядерного  оружия: масса взрывчатого вещества тротила, мощность взрыва которого равна  мощности взрыва данного ядерного или  термоядерного заряда; измеряется в  килотоннах (кт) - 1000 тонн тротила и  мегатоннах (Мт) - 1000 килотонн тротила).

С изобретением атомной бомбы стало  ясно, что крупная война между  обладателями этого оружия станет последней  в истории человечества. Но атомная  бомба была и оружием сдерживания, предотвращения этой войны, так как  последствия её применения сознавали  все обладатели этого оружия. В  целом роль атомной бомбы в  истории была неоднозначна; в создании этого оружия есть не только отрицательные, но и положительные стороны.

Существует две возможные конструкции  атомной бомбы. Первая состоит из двух кусков урана U-235, которые, соединяясь, образуют массу больше критической. Для того чтобы вызвать взрыв бомбы, надо как можно быстрее сблизить их. Второй метод основан на использовании сходящегося внутрь взрыва. В этом случае поток газов от взрыва обычного взрывчатого вещества направлялся на расположенный внутри делящийся материал и сжимал его до тех пор, пока он не достигал критической массы, и не начиналась цепная реакция.

Взрыв атомной бомбы произойдёт только тогда, когда масса заряда урана U-235 или плутония Pu-239 будет больше критической массы - массы такого куска делящегося вещества, в котором возможна самоподдерживающаяся цепная реакция. По расчётам, критическая масса заряда приблизительно равна 50 кг, но её могли значительно уменьшить следующими способами: во - первых, выбором подходящей формы заряда (чем больше площадь поверхности заряда, тем больше нейтронов бесполезно излучается в окружающую среду). Наименьшей площадью поверхности обладает сфера, следовательно, сферический заряд при прочих равных условиях будет иметь наименьшую критическую массу.

Во-вторых, критическая масса зависит  от чистоты и вида делящихся материалов.

В-третьих, критическая масса обратно  пропорциональна квадрату плотности  этого материала, что позволяет, например, при увеличении плотности  заряда в 2 раза, уменьшить критическую  массу в 4 раза.

В-четвёртых, критическую массу  можно уменьшить, окружив заряд  экраном, хорошо отражающим нейтроны. В качестве такого экрана можно использовать свинец, бериллий, вольфрам, природный  уран, железо и др.

Только при выполнении этих условий  возможно осуществление неуправляемой  цепной реакции - атомного взрыва.

Энергия термоядерного  синтеза

Кроме деления тяжёлых ядер, идущего  с выделением энергии, возможен синтез лёгких ядер, при котором выделяется ещё большая энергия. Однако этот синтез может происходить только при очень высокой температуре  и давлении. Эти условия необходимы для преодоления кулоновского отталкивания заряженных ядер и сближения их до расстояний, когда начинают действовать  силы ядерного притяжения. В качестве термоядерного горючего используются изотопы водорода - дейтерий и тритий. Первый входит в состав молекулы тяжёлой воды, в небольшом количестве, содержащейся в обычной воде. Второй может быть получен из лития посредством указанной реакции.

Сейчас возможно осуществление  только неуправляемая термоядерная реакция (термоядерный взрыв), над осуществлением управляемого термоядерного синтеза (УТС) работают учёные России, США, Японии, Франции, Великобритании.

В целом, УТС является весьма выгодным, дешёвым, экологически чистым способом получения энергии. КПД теоретической  термоядерной электростанции (ТЯЭС) будет  достигать 38% - что является достаточно высоким показателем.

Установки управляемого термоядерного  синтеза (УТС)

Основные направления развития УТС идут по двум путям: УТС в ТОКАМАКАХ  и лазерный УТС. ТОКАМАК - аббревиатура, предложенная русскими учёными, расшифровывается как ТОРидальная КАмера с МАгнитным полем.

ТОКАМАК представляет собой трансформатор, первичная обмотка которого не имеет  каких - либо существенных особенностей, вторичной "обмоткой" является шнур ионизированной смеси дейтерия и  трития. Дополнительными катушками  продольного поля осуществляется удержание  плазмы в нужном состоянии. Так как  плазма является вторичной "обмоткой", то в ней индуцируется ток, который  и осуществляет подогрев плазмы до требуемой температуры. На крупнейшей установке этого типа - "ТОКАМАК-15" - расположенной в России, возможно удержание плазмы в течение нескольких секунд, и для "зажигания" дейтериево-тритиевой  смеси требуется только повышение  температуры и давления всего  на несколько порядков.

Другим способом осуществления  УТС является лазерный УТС. Схема  этого способа представлена на рисунке. Сначала идёт облучение DT-мишени, затем  следует сжатие мишени и её микровзрыв с выделением большого количества энергии. В целом этот способ перспективен и может быть использован в  том случае, когда будут сконструированы  лазеры с высоким КПД. Разработка этого способа осуществления  УТС также ведётся во многих странах  мира, построены установки для  проведения опытов с лазерным управляемым  термоядерным синтезом, в том числе  и в нашей стране. Лазерный УТС  будет весьма эффективен после создания мощных лазеров с высоким КПД (КПД современных лазеров большой  мощности едва достигает 5%).

Термоядерное оружие

В настоящее время возможно только осуществление неуправляемого термоядерного  синтеза, происходящего при взрыве водородной бомбы. Первая водородная бомба была создана в СССР в 1953 году при участии Курчатова, Сахарова и Тамма.

Одна из возможных конструкций  водородной бомбы. Термоядерным зарядом  является твёрдое вещество LiD (дейтерид лития). В качестве детонатора используется атомная бомба. Сначала происходит её взрыв, сопровождающийся резким ростом температуры, давления, электромагнитным излучением, возникновением мощного  потока нейтронов, в результате указанной  реакции которых с изотопом лития  образуется тритий. Наличие дейтерия и трития при высокой температуре инициирует термоядерную реакцию, сопровождающуюся колоссальным выбросом энергии. Если корпус сделан из природного урана U-238, то быстрые нейтроны вызывают в нём новую неуправляемую цепную реакцию деления. Возникает третья фаза взрыва водородной бомбы. Таким образом, создаётся термоядерный взрыв огромной, почти неограниченной мощности. Самый мощный когда-либо созданный термоядерный боеприпас: советская авиабомба "Татьяна" мощностью 50 Мт.

МГД-реактор

Один из современных многообещающих и эффективных методов получения  электроэнергии основан на использовании  магнитогидродинамического эффекта, т.е. на новом остроумном применении закона электромагнитной индукции, открытого  Фарадеем более полутора столетий назад. Магнитогидродинамический эффект позволяет  сконструировать генератор электрического тока без движущихся частей. Любой  газ при высокой температуре  ионизирован, т.е. электроны его атомов способны двигаться независимо от ядер и таким образом служить носителями электрического тока. При прохождении  ионизированного газа с большой  скоростью поперёк магнитного поля в нём возникает электрический  ток, который может быть отведён  электродами.

Можно усмотреть парадокс в том, что МГД - генератор основан на законе Фарадея, как и обычные  генераторы электрического тока. Но этот закон однозначно допускает возбуждение  тока и в том случае, когда используются жидкие или газообразные проводники.

МГД - генератор обладает тем незаменимым  преимуществом, что в нём не используются вращающиеся детали, следовательно, отсутствуют потери на трение. Вместе с тем он вырабатывает только постоянный ток и требует очень высоких  температур, при которых газ ионизируется, а значит, и соответствующих материалов, способных без серьёзных повреждений  выдерживать такие температуры. Для создания МГД - генераторов нужны  мощные источники проточных газов. Реальными устройствами, удовлетворяющими строгим требованиям, предъявляемым  к таким источникам, являются ракетные двигатели. Важной вехой в развитии МГД - генераторов послужило введение в проточные газы ионизирующих добавок, например, углекислого калия, что  позволяет снизить температуру ионизации газов до 1500 градусов Цельсия и ниже. Большой успех в технической отработке использования МГД - генераторов для производства электрической энергии был достигнут благодаря комбинации магнитогидродинамической ступени с котельным агрегатом. В этом случае горячие газы, пройдя через генератор, не выбрасываются в трубу, а обогревают парогенераторы ТЭС, перед которыми помещена МГД - ступень. Общий КПД таких электростанций достигают небывалой величины - 65%.

В последние годы МГД - электростанциям  уделяют очень большое внимание, особенно в нашей стране. С 1965 г., когда в Москве начала работать первая станция У-02, советские конструкторы достигли заметного прогресса в этой области техники. К 1980 г. в СССР предполагалось построить несколько промышленных МГДЭС с единичной электрической мощностью до 200 МВт.

Заключение

Огромный прогресс человечества, от открытия полезных свойств огня до изобретения МГД-реакторов и ядерного оружия, наглядно демонстрирует нам  то, что ничего не вечно, и наука - не исключение. Научные достижения постоянно прогрессируют в соответствии с развитием общества, и этот прогресс не имеет конца.

Поиск новых источников энергии не закончен; существует большое количество так называемых альтернативных источников энергии, даровых двигателей, использующих, например, изменение атмосферного давления или радиоактивное излучение.

Наши знания постоянно обновляются  и, наверняка, люди будущего сумеют найти ещё великое множество способов для получения энергии, а также для её экономного использования, так как они будут жить в других условия и они будут значительно умнее и опытнее нас, потому что учиться они будут на наших ошибках и недочётах.