Представьте, что вы можете управлять свойствами вещества, увеличивая или уменьшая (вплоть до нуля) энергии отдельных химических связей (например, водородных) или энергетические барьеры отдельных реакций. Что бы Вы смогли изменить в окружающем мире и как этого можно было бы достичь?
Обычно атомы химических элементов, кроме благородных газов, взаимодействуют либо друг с другом, либо с атомами других элементов, образуя химические связи с возникновением соответственно простых или сложных веществ.
Химическая связь – это совокупность сил, связывающих атомы друг с другом в более устойчивые структуры – молекулы или кристаллы. Энергия химической связи — это энергия, выделяющаяся в процессе её образования и характеризующая её прочность. Чем больше энергия химической связи, тем связь прочнее. Образование молекул и кристаллов обусловлено главным образом кулоновским притяжением между электронами и атомными ядрами.
Природа химической связи была уяснена лишь после открытия законов квантовой (волновой) механики, управляющих микромиром. Современная теория отвечает на вопросы, почему возникает химическая связь и какова природа её сил.
И если бы можно было управлять свойствами вещества, увеличивая или уменьшая (вплоть до нуля) энергии отдельных химических связей (например, водородных) или энергетические барьеры отдельных реакций, то первое, что приходит в голову, это управление ядерной энергией, поскольку в основе лежит фактически неуправляемая цепная реакция деления тяжёлых ядер, а это приводит к высвобождению разрушительной силы энергии.
Имея возможность контролировать реакцию, можно было бы избежать последствий. Если уменьшить энергию реакции деления тяжёлых ядер до значения, не приводящего к взрыву, то можно избавить человечество от ядерного оружия, держащего в страхе весь мир и приводящего к вечной холодной войне между развитыми странами, а не к их союзу и взаимодействию на благо мира.
Если бы я мог управлять свойствами вещества, увеличивая или уменьшая (вплоть до нуля) энергии отдельных химических связей (например, водородных) или энергетические барьеры отдельных реакций, то, например, сделал одну молекулу воды. Точнее сделал бы связь между атомами в ней энергоемкой, что-то в духе топлива хорошего.
Если бы у меня была возможность менять энергоемкости химических связей, сложность их разрыва без последствий для существующего в мире порядка, первым делом я бы занялся проблемами энергии.
Так, энергия разрыва связи HO—H в молекуле воды, т. е. тепловой эффект реакции H2O = HO + H равен 495 кдж/моль. Помечтаем немного, отбросим, так сказать, здравый смысл. Увеличим эту энергию хотя бы в 10 раз и оставим такую же энергию разрыва этой связи. Я имею в виду, что энергия разрыва этой связи остаётся такой же, но при этом, в случае разрыва выделяется какая-то дополнительная энергия. То есть мы тратим мало энергии на то, чтобы разорвать связь, а при этом ещё во время разрыва выделяется какая-то большая энергия, в 10 раз превышающая энергию разрыва связи. Что мы получим? Возможно, решение проблемы с нехваткой энергии в мире. Возможно, мы бы даже пережили очередной ледниковый период и отсутствие солнца как основного источника энергии и тепла на планете. С другой стороны, мне страшно представить, что бы стало с мировой экономикой? Крах? Очевидно. Войны? Скорее всего.
В заключении своего короткого комментария, хотел бы отметить, что вопрос - заманчивый как глоток воды после нескольких часов под палящим солнцем, но не стоит забывать про другую сторону медали. У любого действия есть противодействие, не бывает абсолютной панацеи, лекарства от энергетического кризиса (в перспективе?). Только системный анализ может привести к решению проблемы, даже при помощи таких «сказочных» мер.
Кроме того, увеличил энергоемкость связи, и оставил бы такую же возможность связь разорвать или даже ослабить. Чтобы быстро связь порвали - много энергии получили. Можно было бы еще что-то сверхпрочное получить, но тут подумать надо, сначала я бы с энергией разобрался.
И с отходами проблем не было бы, если можно было бы управлять свойствами вещества, то те же полимеры при уменьшении энергии отдельных химических связей можно было бы быстро и без вреда разлагать на воду и уголь, например. Насколько чище стала бы наша планета, где сегодня даже океан загрязнен и морская фауна страдает от этого очень сильно.
А вообще, вмешиваясь в законы природы (в данном случае энергию связи), мы запустили бы необратимый механизм изменений. Нельзя поменять энергию связи в одной молекуле, не затронув другие. Закон сохранения энергии работает. Мы можем уничтожить наш мир, увеличив или уменьшив энергию любой связи, так как мы повлияем на строение атома. Если мы вмешиваемся в природу, то появляется новый мир, в котором все будет по-другому. Как - мы не знаем. Возможно, хуже, чем сейчас. Так что пусть всё остается на прежнем уровне. Вот только на счет утилизации мусора стоит подумать!
|
