Министерство энергетики США (DOE) 13 декабря отметило важную веху в освоении энергии термоядерного синтеза, рассказав о том, как ученые впервые смогли произвести больше энергии, чем необходимо для его запуска. То есть провели реакцию холодного термоядерного синтеза.
Холодный синтез. Миф или лженаука?
| Холодный ядерный синтез: обман века | В термоядерном синтезе ядра разгоняются до высоких скоростей (в токамаках и в Солнце — из-за высокой температуры). |
| Холодный ядерный синтез перестал быть лженаукой в ЕС | Если весь этот изотоп использовать в термоядерном реакторе, выделится столько же энергии, как при сжигании 300 л бензина. |
| Холодный ядерный синтез: почему у Google ничего не получилось? / ИА REX | Хотя об этом еще не было объявлено публично, эта новость быстро распространилась среди физиков и других ученых, изучающих термоядерный синтез. |
В Ливерморе совершили прорыв в получении термоядерной энергии
И учёные осуществляли его уже неоднократно. И даже при комнатной температуре. Но, к сожалению, мюоны очень нестабильны. И часто распадаются ещё до начала процесса холодного синтеза, в котором они участвуют. Нестабильность мюонов приводит к тому, что процесс их создания в ускорителях частиц потребляет намного больше энергии, чем количество, которое возникает при их последующем использовании. Это обстоятельство делает весь этот процесс бессмысленным. И его можно использовать для бомбардировки и осаждения на поверхность металла, такого как титан.
Когда кристаллическая решётка металла оказывается заполнена, часть дейтерия начинает вступать в реакцию синтеза. Этот процесс называется синтезом твёрдого тела. И его используют для производства нейтронов в лаборатории. Металл помогает уменьшить кулоновский барьер и облегчает процесс синтеза. Однако в этом случае скорость синтеза крайне низка. А количество вводимой энергии значительно превышает количество получаемой на выходе.
На самом деле учёные считают, что, возможно, другие типы металлов будут иметь ещё более низкий кулоновский барьер. У исследователей Мартина Флейшманна и Стэнли Понса однажды возникла подобная идея. И они выбрали палладий в качестве металла-катализатора. И это сработало! Исследователи сообщили всему миру о производстве избыточного тепла. И даже некоторых побочных продуктов синтеза!
К сожалению, ни одна другая лаборатория не смогла воспроизвести этот эксперимент. И это погасило бушующее пламя сенсации — холодного синтеза с положительным выходом энергии. Никто так и не смог объяснить, почему один раз это сработало, а в другие — нет. Отбросьте глупые амбиции!
Токамак Т-15 МД размером с небольшой дачный домик полностью спроектировали и построили в России за 10 лет. Подобный термоядерный реактор должен помочь заменить атомные электростанции и работать на безопасном и доступном топливе — дейтерии и тритии. На несколько порядков больше, чем сжигание нефти или газа того же количества, в десятки тысяч раз», — сообщил научный руководитель комплекса термоядерной энергетики и плазменных технологий НИЦ «Курчатовский институт» Петр Хвостенко. Еще в 50-х годах прошлого века советские ученые придумали установку в форме тора, или бублика, где разогретую плазму удерживает магнитное поле. Тогда и родился термин «токамак» тороидальная камера с магнитной катушкой.
Сегодня в работе с токамаками российские специалисты по-прежнему впереди планеты всей. В термоядерном синтезе множество задач, которые никому не удается решить уже десятки лет. Глава правительства Михаил Мишустин дал старт большому проекту класса «Мегасайенс», который должен помочь выйти за рамки современных научных догм. И, конечно, я сразу же хочу поздравить весь ваш дружный коллектив, который много лет работал над тем, чтобы продвинуться еще дальше. Появляется уникальная инфраструктура для научных исследований, для того, чтобы, как говорят ученые, управляемый термоядерный синтез все-таки создал неиссякаемый источник энергии», — сказал премьер Михаил Мишустин.
А как это сделать в более-менее обычных условиях, не знаю. Известные мне попытки холодного синтеза недостоверны, а иногда и подложны». Отталкивание протонов, которое не позволяет ядрам приблизиться на достаточно близкое расстояние, называется кулоновским барьером — и в термоядерных реакциях преодолеть его позволяет температура в миллионы Кельвинов. В холодном ядерном синтезе этих температур нет — следовательно, непонятно, за счет чего барьер преодолевается.
Опровержения Флейшмана и Понса появились достаточно быстро, и, возможно, даже слишком быстро. Сергей Цветков, главный ученый Deneum, писал о том, что выделение тепла в эксперименте ученых начиналось через 40 дней — а первые опровержения появились уже через 30 дней. В любом случае, на сегодняшний день не существует ни одного убедительного эксперимента, который бы однозначно доказывал достоверность результатов Флейшмана и Понса. С этим тезисом могут поспорить ученые, которые занимаются холодным ядерным синтезом, но к их мнению мало кто прислушивается. И после неудачных попыток повторить эксперимент научное сообщество пришло к выводу , что это невозможно. Холодный ядерный синтез перешел из области экспериментальной науки в сферу, где вроде бы еще не лженаука, но и доказательной базы процесса не существует при этом. Тем не менее, откровенный скепсис научного сообщества не остановил эксперименты. Коммерческие эксперименты Холодный ядерный синтез получил новое название — низкоэнергетические ядерные реакции LENR и работа продолжилась. Химики, инженеры и инвесторы продолжают попытки генерации избыточного тепла, надеясь на ошеломительные коммерческие прибыли.
Миллс еще в 1991 году представил свою теорию, согласно которой электрон в водороде может переходить в новые состояния, высвобождая огромное количество энергии. Он назвал новый тип водорода «гидрино» и основал компанию Brilliant Light Power BLP , которая пыталась использовать технологию с коммерческой стороны. BLP до сих пор представляют прототипы своих устройств, но трудно сказать, что происходит в них на самом деле. У него даже был заключен контракт с американской армией, но, по некоторым сообщениям , устройства не работали согласно своим спецификациям. Самойловских говорит, что они знакомы с Росси: «Мы не заглядывали внутрь, но у нас есть достаточно веские основания полагать, что у него этот продукт есть.
При этом Минэнергетики США объявило, что министр Дженнифер Гранхолм и замминистра по ядерной безопасности Джилл Хруби объявят о «крупном научном прорыве» в лаборатории во вторник, 13 декабря. В ведомстве отказались от комментариев.
Источник дешевой энергии
- Зачем это нужно
- Экспериментальные установки
- BERES • Отчет по "народной проверке" холодного ядерного синтеза (ХЯС)
- Холодный ядерный синтез: возможно ли? - YouTube
- Читайте также:
Термоядерная мощь: насколько люди близки к созданию неисчерпаемого источника энергии
При этом установка не выделяла дополнительную энергию [24]. Сразу же после публикации физик Нэт Фиш англ. Nat Fisch, занимается Физикой Плазмы в Принстонском университете высказался: «То, что я видел, производит впечатление безграмотного и неряшливого отчёта» [25]. Два других сотрудника Окриджской лаборатории повторили эксперимент на той же аппаратуре с другим детектором и не обнаружили поток нейтронов, который наблюдал Талеярхан [24] [25].
Критики также указывают, что температура и энергия в центре схлопывающихся пузырьков газа на три порядка ниже, чем нужно для слияния ядер дейтерия [24] [26] [27]. Япония, 2008 год[ править править код ] В 2008 году отставной японский учёный Ёсиаки Арата [en] из Осакского университета совместно с китайским коллегой Юэчан Чжан из Шанхайского университета сообщили о выделении энергии в эксперименте с палладием, оксидом циркония и дейтерием под высоким давлением, и заявили, что они наблюдали реакцию холодного ядерного синтеза с выделением гелия. Авторы не сообщили никаких данных о деталях своих опытов, в том числе не предоставили для анализа методику измерений [6].
Арата ещё в 2004 г. История вызвала всплеск интереса СМИ.
Корнилова к. Сообщение химиков Мартина Флейшмана и Стенли Понса об электрохимически индуцированном ядерном синтезе — превращении дейтерия в тритий или гелий в условиях электролиза на палладиевом электроде [13] , появившееся в марте 1989 года, наделало много шума.
Журналисты назвали их опыты «холодным термоядом» [4] [14] [15]. Эксперименты Флейшмана и Понса не смогли воспроизвести другие учёные, и научное сообщество считает, что их заявления неполны и неточны и представляют собой либо проявление некомпетентности, либо мошенничество [4] [16] [17] [18] [19] [20] [21]. Флейшман и Понс сделали вывод о ядерной реакции, обнаружив излучение нейтронов. Академик РАН Эдуард Кругляков пояснил, что в экспериментах с пропусканием тока через палладиевый электрод возникает «искрение» на микротрещинах электрода, при этом ионы разгоняются до энергии порядка 1 кЭв, и этого может быть достаточно для получения небольшого количества нейтронов [22].
Такие исследования плохо воспроизводятся [23]. США, 2002 год[ править править код ] 8 марта 2002 года в солидном международном научном журнале «Сайенс» появилось сообщение о наблюдении «явлений, не противоречащих возможности» ХЯС. Русско-американская группа исследователей под руководством Руси Талеярхана в эксперименте с ультразвуковой кавитацией ацетона, в котором простой водород замещён дейтерием, наблюдала замену дейтерия тритием и излучение нейтронов во время сонолюминесценции.
Ячейки были изготовлены максимально идентичными геометрически, но в измерительную ячейку заливался электролит на тяжелой воде: раствор 0,1 моля LiOH - в тяжёлой воде. В контрольную ячейку - в одном случае такой же щелочной раствор на обычной дистиллированной воде, а в другом — такой же раствор в дейтерированной воде, но в качестве катода использовалась такая же, как трубка из меш-металла по весу и форме, трубка из химически стойкой нержавеющей стали электрические параметры у всех ячеек совпадали. Ячейки во всех случаях были размещены в одном цилиндрическом корпусе с хорошей теплоизоляцией и снабжены включенными встречно термопарами, так что на регистрирующем приборе отображалась только разность температур между ячейками. Регистрация разности температур осуществлялась в стационарных условиях с помощью электронных самописцев Термодат разных моделей. Также применялись мультиметры Fluke 189 и Fluke 187 в режиме протоколирования измерений с последующей передачей данных на комп с помощью дополнительного программного обеспечения FlukeView Forms. Результаты приведены в таблице 1. Есть только сумбурные и противоречащие друг другу устные описания от самого Росси и псевдо подробный патент US20140326711 A1. Однако, при всем при этом, его опыт неоднократно воспроизводился и вот самый простой и успешный аналог: Фиг. Сначала реактор нагревается с помощью внешнего источника энергии, но при достижении определенной температуры реакция ХЯС должна начать производить избыточное тепло. За 90 минут работы реактор произвел сверх потребленной электроэнергии около 3МДж или 0,83 кВт-часа энергии. Это сравнимо с энергией, выделяемой при сгорании 70 г бензина. При этом уровень ионизирующих излучений радиации во время работы реактора не превысил фоновые показатели. Основная польза этого эксперимента состоит в установлении факта, что нет опасной радиации. Можно смело экспериментировать и не заморачиваться счетчиками нейтронов. Реактор представляет собой простейшее устройство: два керамических стаканчика с последовательно включенными нагревателями одинакового омического сопротивления. Стаканчики закупорены пробками из ультратонкого пустотелого кварцевого волокна и помещены между пластинами из этого же материала. Это обшивка шаттла Буран, выдерживает 1650 оС и не пропускает тепло. Для гарантии отсутствия теплопередачи от ячейки к ячейке между пластинами оставлен вентилируемый зазор, вся сборка обернута титановой фольгой. Сначала реактор нагревался с помощью внешнего источника энергии, но при достижении определенной температуры мы брали 1000оС, 1100оС, 1200оС и 1280оС , реакция ХЯС должна начать производить избыточное тепло. Термопары включались, как всегда, встречно. Исходный материал был получен посредством отжига аморфного сплава палладия с цирконием Zr65Pd 35. Контейнер перед началом опыта прогревается и откачивается обезгаживается. После его охлаждения до комнатной температуры начинается медленный напуск водорода Н2 или дейтерия D2 из баллона с давлением порядка 100 атмосфер. При этом контролируется давление в контейнере и температура в двух выделенных точках. В течение первых десятков минут напуска давление внутри контейнера остаётся близким к нулевому за счёт интенсивной абсорбции газа порошком. При этом происходит быстрый разогрев образца, достигающий максимума 60-700С через 15-18 минут, после чего начинается охлаждение образца. Вскоре после этого около 20 минуты начинается монотонный рост давления газа внутри контейнера. При напуске водорода на 15-й минуте достигается максимальная температура 610С, после чего начинается остывание. Авторы утверждают, что наблюдаемые различия воспроизводимы. Такая реакция совершенно невероятна в классическом термояде порядка 10-6 разницы при столкновении «голых» ядер из-за необходимости удовлетворять законам сохранения импульса и момента импульса. Однако в условиях твёрдого тела такая реакция может оказаться доминирующей. Существенно, что при этой реакции не происходит появления быстрых частиц, отсутствие или дефицит которых неизменно рассматривался в качестве решающего аргумента против гипотезы о ядерном синтезе. В случае напуска водорода, начиная с 500-ой минуты, температуры образца и контейнера сравниваются с комнатной. При напуске H2 ни в газе, ни в рабочем веществе не обнаружено ни гелия, ни дейтерия.
Двадцать вторая Международная конференция по холодному термоядерному синтезу проходит, как видно из названия, уже почти третий десяток раз. Холодный термояд считается неперспективным методом получения энергии минимум с 1990 года, однако еще много лет туда съезжались сотни человек. Это не только ученые-пенсионеры или ученые из областей, не связанных с ядерной физикой, но имеющих о ней свои особые представления. Такие места привлекают и инженеров, и типичных «изобретателей вечных двигателей» без заметных знаний даже об основах физики. Фото «реактора» Тадахико Мизуно. Легко видеть уровень оснащения «лаборатории» разработчиков. Лженаука — то, что считает себя наукой, но на деле не имеет с ней связей, исходя из принципиально других представлений о научном методе и многом другом. Один из наиболее важных принципов лженауки — ее нельзя опровергнуть, потому что, как правило, она выдвигает нефальсифицируемые предположения. Так называют предположения, которые нельзя опровергнуть и подтвердить экспериментами. Например, учение о плоской Земле, удивительно популярное даже в наше время, по ряду признаков весьма близко именно к лженауке — но только до тех пор, пока его сторонники не попробуют космические полеты, чтобы увидеть на практике: плоская Земля или шарообразная. С практической точки зрения это вполне лженаука, поскольку реально существующие «плоскоземельцы» не способны сами создать средства достижения космоса, а «официальным» ракетам они не доверяют. Холодный термояд точнее именовать «патологической наукой». Это значит, что его сторонники формально не отвергают научный метод, строят предположения, которые могут быть подтверждены или опровергнуты. Однако они — часто будучи неспециалистами — ставят эксперименты некорректно или неверно интерпретируют их результаты, поэтому остаются убеждены, что делают реальные научные открытия. Автор термина, нобелевский лауреат по химии Ирвинг Лэнгмюр, отмечал, что почва для «патологической науки» формируется почти каждый раз, когда какая-то концепция признается научным сообществом некорректной. Всегда найдется тот, кто не хочет оставить ее, или же, в силу того, что не является специалистом в вопросе, не может понять причины, по которым наука оставила эту концепцию. Как отличить патологическую науку от нормальной Есть несколько банальных рекомендаций, позволяющих быстро заметить, что вам «втирают какую-то дичь». Первое: где опубликовано сообщение.
Deneum: как заниматься холодным ядерным синтезом и бороться с сомнениями ученых
Выглядит внушительно, но, как и всегда в сложных темах, следует вникать в детали. Что скрывается за буквами ICCF-22? И почему те, кто пишут о Мизуно, не расшифровали это сокращение сами? То есть перед нами тема, которую активно обсуждают уже 30 лет — вот только в основном за пределами научных кругов.
Это может показаться необычным, потому что физически «холодный» термоядерный синтез возможен — более того, это установленный научный факт. Но обо всем по порядку. Сперва — о том, что якобы получилось у Тадахико Мизуно.
Никель, палладий, даровая энергия? Автор утверждает, что установил у себя дома трубообразный реактор с никелевой сеткой, покрытой палладием. При подключении к сетке тока должно было выделяться тепло.
Это и произошло, вот только калориметр показал, что этого тепла якобы было выделено порядка 500 ватт при вдвое меньшей подаче энергии. Более того, при подаче на «реактор» 50 ватт выделяемая в виде тепла энергия, по утверждению Мизуно, была эквивалентна 300 ватт. Основной предполагаемый механизм якобы наблюдавшегося процесса — превращение более легких изотопов водорода в тяжелые, с выделением тепловой энергии.
В общепринятой физике слияние ядер атомов в нормальных условиях невозможно: кулоновское отталкивание не даст им сблизиться на достаточно малое расстояние. Чтобы преодолеть его, нужны температуры и давления, которые делают термоядерную энергетику непрактичной. В рамках концепции холодного термоядерного синтеза возможны условия, когда ядра атомов сливаются, несмотря на кулоновское отталкивание.
Вообще-то сходные процесс известны и в «нормальной» физике. Если заменить в изотопах водорода электрон на мюон отрицательно заряженная частица, примерно в двести раз тяжелее электрона , то из-за большей массы мюона возможно сближение ядер атомов такого «модифицированного» водорода на расстояния, при которых они сливаются.
Талейархан и Лейхи пропускали звуковые волны через ацетон, в котором легкий изотоп водорода протий был заменен на дейтерий. Им удалось зарегистрировать поток нейтронов высокой энергии, а также образование гелия и трития — еще одного продукта ядерного синтеза. Несмотря на красоту и логичность экспериментальной схемы, научная общественность восприняла заявления физиков более чем прохладно. На ученых обрушилось огромное количество критики, касающейся постановки эксперимента и регистрации потока нейтронов. Талейархан и Лейхи переставили опыт с учетом полученных замечаний — и снова получили тот же результат. Тем не менее, авторитетный научный журнал Nature в 2006 году опубликовал статью , в которой высказывались сомнения в достоверности результатов. Фактически, ученых обвинили в фальсификации. В Университете Пердью, куда перешли работать Талейархан и Лейхи, было проведено независимое расследование.
По его итогам был вынесен вердикт: эксперимент поставлен верно, ошибки или фальсификации не обнаружено. Несмотря на это, пока в Nature не появилось опровержения статьи, а вопрос о признании кавитационного ядерного синтеза научным фактом повис в воздухе. Новая надежда Но вернемся к японским физикам. В своей работе они использовали уже знакомый палладий. Точнее, смесь палладия с оксидом циркония. Ученые пропускали дейтерий через ячейку, содержащую эту смесь. После добавления дейтерия температура внутри ячейки поднялась до 70 градусов по Цельсию. По словам исследователей, в этот момент в ячейке происходили ядерные и химические реакции. После того как поступление дейтерия в ячейку прекратилось, температура внутри нее оставалась повышенной еще в течение 50 часов. Физики утверждают, что это свидетельствует о протекании внутри ячейки реакций ядерного синтеза - из атомов дейтерия, сблизившихся на достаточное расстояние, образовывались ядра гелия.
Пока рано говорить, правы японцы или нет. Эксперимент должен быть неоднократно повторен, а результаты проверены. Скорее всего, несмотря на скепсис, многие лаборатории займутся этим.
Если верить специалистам в области энергетики, лунных запасов гелия-3, необходимого для термоядерного синтеза, будет достаточно для обогрева и освещения Земли в течение следующих шести-семи тысяч лет. Правда, есть одна проблема. Некоторые физики считают применение гелия-3 в термоядерных реакторах неграмотным и настаивают на том, что все доводы в пользу этого элемента — обычная глупость. К китайскому опыту в этом направлении стоит приглядеться чуть внимательнее, поскольку физики из Поднебесной тестировали свой импульсный термоядерный реактор и повторяли опыты советских физиков. Однако российские учёные тем временем придумали, как из экспериментальной конструкции сделать пригодный к опытно-промышленному применению термоядерный реактор.
На токамаке реакторе, в котором разогретую плазму удерживают магнитные катушки Т-15МД российские учёные будут отрабатывать все процессы. Затем их масштабируют на реакторе ITER. Этот термоядерный реактор, строящийся сейчас на территории Франции, без опыта российских исследователей просто не запустится. Это значит, что без преувеличения жизни миллионов землян будущего зависят от российских физиков. Уже известно, что над проектом токамака Т-15МД трудятся лучшие специалисты Курчатовского института и Научно-исследовательского института электрофизической аппаратуры имени Ефремова, и, по сути, российские специалисты — единственные в своём роде: ни в одной другой стране мира попытки совладать с термоядерным синтезом не дошли до строительства реакторов подобного масштаба и типа, как в России. Инженер-атомщик Владимир Спиридонов в беседе с Лайфом отметил, что ни в США, ни в Европе, ни в Китае к разгадке секрета термоядерного синтеза пока не приблизились. Проблема та же, что и 30, и 40 лет назад. Нормальный источник возбуждения реакции не найден, механизм удержания — тоже.
Теоретически, у того, кто первым освоит термоядерный синтез, будет монополия на всё, что связано с электричеством. Энергия, выработанная термоядерными реакторами, даже по самым скромным подсчётам, должна стать дешевле атомной минимум в двадцать, а максимум в сто раз. Если всё произойдёт именно так, как это себе представляют учёные, то дорогая электроэнергия исчезнет как таковая, а вслед за ней буквально всё — от производства продуктов питания до лекарств — должно упасть в цене.
Iyengar et al. Непонятно, почему авторы статьи в Nature, получив большие средства, не использовали эти чувствительные и надежные методы идентификации продуктов ядерного синтеза. В экспериментах по облучению палладиевой проволоки дейтериевой плазмой сохранить тритий в тонкой проволоке крайне трудно, так как он практически полностью улетучивается в газовую фазу. Это объясняет, почему авторы статьи в Nature не обнаружили тритий в cвоих экспериментах. Тритий может частично сохраняться в более толстых мишенях, что, по-видимому, имело место в опытах T. Claytor at al. Tritium production from a low voltage deuterium discharge on palladium and other metals. Low energy nuclear reactions conference, Monaco, 1995 , которые авторы статьи безуспешно пытались воспроизвести. В то же время они наблюдали выход нейтронов, что является прямым свидетельством ядерных реакций, однако более подробных количественных данных не было приведено. В опытах с порошком никеля в атмосфере водорода экспериментаторы, проводившие проверку, не указали размер частиц, состав элементов-примесей и даже температуру опытов. Все эти факторы имеют принципиальное значение для ядерной реакции и выхода тепла. Очень важно, что в продуктах длительных опытов обнаружено изменение отношения изотопов никеля в десятки раз, что однозначно подтверждает ядерную природу выделяемой энергии. В опытах Александра Пархомова, проведенных по способу А. Так, например, содержание серебра возросло до 200 раз, что вызвано реакцией высокоэнергичных продуктов ядерного синтеза: нейтронов и протонов с изотопами палладия.
Самая грандиозная научная стройка современности. Как во Франции строят термоядерный реактор ITER
«Между холодным синтезом и уважаемой наукой нет практически никакой связи, потому что «холодные синтезаторы» видят себя как сообщество в осаде и не поощряют внутреннюю критику. Холодный ядерный синтез. Поступили новости о том, что американским ученым из Национальной лаборатории Лоуренса удалось повторить термоядерный синтез, высвободив больше энергии, чем было затрачено на запуск реакции. Стандартная реакция термоядерного синтеза T + D ---> He 4 + n+ 17.6 МэВ. Эта установка дает надежду на светлое будущее – термоядерный синтез может обеспечить человечество чистой энергией на тысячелетия вперед. Однако, при всей невероятности и даже сомнительности холодного термоядерного синтеза, нельзя прятать голову в песок. AngryDude666, Термоядерный синтез, это реакция синтеза, а не расщепления.
Повторение эксперимента на более крупном реакторе
- Российские физики рассказали о приручении термоядерного синтеза - МК
- Deneum: как заниматься холодным ядерным синтезом и бороться с сомнениями ученых
- Холодный ядерный синтез: почему у Google ничего не получилось? / ИА REX
- Проект Google не смог обнаружить холодный ядерный синтез
- Академик Александров о холодном термоядерном синтезе -
Холодный синтез: миф и реальность
объяснения поддерживали в новостях то, что называлось "холодным термоядерным синтезом" или "путаницей термоядерного синтеза".[32. объяснения поддерживали в новостях то, что называлось "холодным термоядерным синтезом" или "путаницей термоядерного синтеза".[32. В термоядерном синтезе ядра разгоняются до высоких скоростей (в токамаках и в Солнце — из-за высокой температуры).
Холодный ядерный синтез перестал быть лженаукой в ЕС
Когда материал нагревается до очень высокой температуры, он превращается в плазму, в результате электроны отделяются от атома и превращаются в свободно движущиеся заряженные частицы, которые удерживаются сильным магнитным полем. В Хэфэе испытывали такомак EAST, который представляет собой модификацию установки, созданной в 90-х годах при сотрудничестве с Россией. В запущенном в Китае реакторе термоядерного синтеза использовалось достижение российских ученых, создавших устройство, отслеживающее температуру плазмы. Как рассказал «Звезде» научный сотрудник частного учреждения Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» «Проектный центр ИТЭР» Кирилл Артемьев, речь идет об алмазном детекторе.
Ключом к первому подходу в этой проблеме являются мюоны. Дело тут обстоит так: поскольку электроны очень лёгкие, они вращаются вокруг ядра атома достаточно далеко, на расстоянии, которое немного больше, чем необходимое для того, чтобы произошёл синтез. Но мюоны намного тяжелее электронов.
И если их поместить на место последних, они будут вращаться гораздо ближе к ядру, сливаясь с атомами гораздо проще и быстрее. Такой способ ядерного синтеза — это реальность. И учёные осуществляли его уже неоднократно.
И даже при комнатной температуре. Но, к сожалению, мюоны очень нестабильны. И часто распадаются ещё до начала процесса холодного синтеза, в котором они участвуют.
Нестабильность мюонов приводит к тому, что процесс их создания в ускорителях частиц потребляет намного больше энергии, чем количество, которое возникает при их последующем использовании. Это обстоятельство делает весь этот процесс бессмысленным. И его можно использовать для бомбардировки и осаждения на поверхность металла, такого как титан.
Когда кристаллическая решётка металла оказывается заполнена, часть дейтерия начинает вступать в реакцию синтеза. Этот процесс называется синтезом твёрдого тела. И его используют для производства нейтронов в лаборатории.
Металл помогает уменьшить кулоновский барьер и облегчает процесс синтеза. Однако в этом случае скорость синтеза крайне низка. А количество вводимой энергии значительно превышает количество получаемой на выходе.
На самом деле учёные считают, что, возможно, другие типы металлов будут иметь ещё более низкий кулоновский барьер. У исследователей Мартина Флейшманна и Стэнли Понса однажды возникла подобная идея. И они выбрали палладий в качестве металла-катализатора.
И это сработало! Исследователи сообщили всему миру о производстве избыточного тепла.
В своем эксперименте физики использовали электроды, предварительно "насыщенные" дейтерием. При прохождении электрического тока через "тяжелую" воду образовывались положительно заряженные ионы дейтерия, которые под действием сил электростатического притяжения устремлялись к отрицательно заряженному электроду и "врезались" в него. При этом, как были уверены экспериментаторы, они сближались с уже находящимися в электродах атомами дейтерия на расстояние, достаточное для протекания реакции ядерного синтеза. Доказательством протекания реакции стало бы выделение энергии — в данном случае это выразилось бы в увеличении температуры воды - и регистрация потока нейтронов. Флейшман и Понс заявили, что в их установке наблюдалось и то и другое.
Сообщение физиков вызвало чрезвычайно бурную реакцию научного сообщества и прессы. СМИ расписывали прелести жизни после повсеместного внедрения холодного ядерного синтеза, а физики и химики по всему миру принялись перепроверять их результаты. Поначалу в нескольких лабораториях вроде бы смогли повторить эксперимент Флейшмана и Понса, о чем радостно сообщали газеты, однако постепенно стало выясняться, что при одних и тех же начальных условиях разные ученые получают совершенно несхожие результаты. После перепроверки расчетов выяснилось, что если бы реакция синтеза гелия из дейтерия шла бы так, как описали физики, то выделившийся поток нейтронов должен был бы немедленно убить их. Прорыв Флейшмана и Понса оказался просто неграмотно поставленным экспериментом. И заодно научил исследователей доверять только результатам, сначала опубликованным в рецензируемых научных журналах, и только потом в газетах. После этой истории большинство серьезных исследователей прекратили работы по поиску путей осуществления холодного ядерного синтеза.
Однако в 2002 году эта тема снова всплыла в научных дискуссиях и прессе. Lahey, Jr. Они заявили, что смогли добиться необходимого для реакции сближения ядер, используя не палладий, а эффект кавитации. Кавитацией называют образование в жидкости полостей, или пузырьков, заполненных газом. Образование пузырьков может быть, в частности, спровоцировано прохождением через жидкость звуковых волн. При определенных условиях пузырьки лопаются, выделяя большое количество энергии. Как пузырьки могут помочь в ядерном синтезе?
Очень просто: в момент "взрыва" температура внутри пузырька достигает десяти миллионов градусов по Цельсию — что сравнимо с температурой на Солнце, где свободно происходит ядерный синтез. Талейархан и Лейхи пропускали звуковые волны через ацетон, в котором легкий изотоп водорода протий был заменен на дейтерий.
Теперь же данные официально подтвердились: 5 декабря команда исследователей провела первый в истории эксперимент по управляемому термоядерному синтезу, в результате которого было произведено больше энергии, чем потрачено лазерной энергии для запуска реакции. Часть установки, в которой была запущена реакция синтеза В рамках эксперимента самая мощная в мире лазерная установка, включающая 192 лазера, доставила до крошечной капсулы с топливом 2,05 МДж энергии, а в результате реакции учёные получили 3,15 МДж энергии. То есть на выходе оказалось более чем в полтора раза больше энергии, чем было затрачено. Термоядерный синтез — это реакция, при которой два лёгких атомных ядра объединяются в одно более тяжелое, при этом генерируя большой объём энергии. То же самое происходит внутри звёзд. Американские учёные ещё в 60-е годы прошлого века предположили, что для запуска реакции синтеза можно использовать лазеры, с помощью которых получится создать огромное давление и температуру, необходимые для запуска реакции.
Холодный ядерный синтез перестал быть лженаукой в ЕС
Во время термоядерного синтеза атомные ядра вынуждают сливаться вместе и образовывать более тяжелые атомы. Поступили новости о том, что американским ученым из Национальной лаборатории Лоуренса удалось повторить термоядерный синтез, высвободив больше энергии, чем было затрачено на запуск реакции. Холодный ядерный синтез: истории из жизни, советы, новости. За одну реакцию термоядерного синтеза длительностью 5 секунд было получено 69 МДж энергии.
Повторение эксперимента на более крупном реакторе
- Холодный ядерный синтез: почему у Google ничего не получилось?
- Что такое холодный термоядерный синтез? Холодный термоядерный синтез: принцип
- Российские физики рассказали о приручении термоядерного синтеза - МК
- В Ливерморе совершили прорыв в получении термоядерной энергии
- О холодном синтезе... афёра, но для чего?
- Термоядерная мощь: насколько люди близки к созданию неисчерпаемого источника энергии