Реакции термоядерного синтеза возможны в случае экстремального нагрева атомов вплоть до 100 миллионов градусов по Цельсию, что приводит к их слиянию с побочным выделением большого количества энергии. Этот метод был назван управляемым термоядерным синтезом с инерционным удержанием, и спустя множество десятилетий работы его удалось воплотить в лабораторных условиях.
Холодный ядерный синтез — научная сенсация или фарс?
Это не утопия, это обычный день в мире, где человек освоил реакцию холодного ядерного синтеза. В четверг, 22 мая 2008 года, группа японских физиков из Университета Осаки под руководством профессора Араты провела демонстрацию реакции холодного ядерного синтеза. Некоторые из присутствовавших на демонстрации ученых назвали ее успешной, однако большинство заявило, что для подобных утверждений необходимо независимо повторить опыт в других лабораториях. О заявлении японцев написало несколько физических изданий, однако наиболее уважаемые в научном мире журналы, такие как Science и Nature, пока не опубликовали своей оценки этого события. Чем объясняется такой скепсис научного сообщества? Все дело в том, что холодный ядерный синтез с некоторых пор пользуется у ученых дурной славой. Несколько раз заявления об успешном проведении этой реакции на поверку оказывались фальсификацией либо неверно поставленным экспериментом.
Чтобы понять, в чем трудность осуществления ядерного синтеза в лабораторных условиях, необходимо коротко коснуться теоретических основ реакции. Куры и ядерная физика Ядерный синтез - это реакция, при которой атомные ядра легких элементов сливаются, образуя ядро более тяжелого. При реакции выделяется огромное количество энергии. Это обусловлено действующими внутри ядра чрезвычайно интенсивными силами притяжения, которые удерживают вместе входящие в состав ядра протоны и нейтроны. На маленьких расстояниях — около 10-13 сантиметров - эти силы чрезвычайно сильны. С другой стороны, протоны в ядрах заряжены положительно, и, соответственно, стремятся оттолкнуться друг от друга.
Радиус действия электростатических сил намного больше, чем у ядерных, поэтому когда ядра удалены друг от друга, первые начинают преобладать. В обычных условиях кинетическая энергия ядер легких атомов слишком мала для того, чтобы они смогли преодолеть электростатическое отталкивание и вступить в ядерную реакцию. Заставить атомы сблизиться можно, сталкивая их на большой скорости или используя сверхвысокие давления и температуры. Однако теоретически существует и альтернативный способ, позволяющий проводить желанную реакцию практически "на столе". Одним из первых идею осуществления ядерного синтеза при комнатной температуре высказал в 60-е годы прошлого века французский физик, лауреат Нобелевской премии Луис Кервран Louis Kervran. Ученый обратил внимание на тот факт, что куры, не получающие кальция с пищей, тем не менее несут нормальные яйца, покрытые скорлупой.
В скорлупе, как известно, содержится очень много кальция. Кервран заключил, что куры синтезируют его у себя в организме из более легкого элемента — калия.
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. Так из пары атомов дейтерия можно получить, например, тритий или гелий.
Что характерно, это происходит при низких температурах, а вовсе не при многих миллионах градусах, как в токамаках и иных термоядерных реакторах. Проблема в том, что энергия, которую в такой реакции можно получить за счет мюона, — не более 1,4 гигаэлектронвольта. А чтобы получить мюон на современных ускорителях, необходимо придать частице энергию от нескольких гигаэлектронвольт. Ситуация как с золотом, которое можно получить из других элементов с помощью ядерной физики: сам процесс возможен, но золото, полученное им, будет много дороже обычного.
Никаких путей снизить нужную для наработки мюонов энергию пока даже не просматривается. Сторонники «холодного синтеза» ищут какие-то катализаторы типа мюонов, но при этом намного более стабильные, способные сделать реальностью слияние атомов при умеренных температурах «за недорого». Проблема этих поисков в том, что они идут без каких-либо здравых теоретических идей, «на ощупь», и даже сама возможность решения этой проблемы никак не доказана. Возьмем обычные токамаки: считается, что если вложить 25 миллиардов долларов ITER, то удастся добиться «горячей» термоядерной реакции, при которой энергии получалось бы больше, чем нужно на нагрев и удержание плазмы в токамаке.
И некоторые другие. Но все это иллюзии, уверен директор АНО «Атоминфо-центр» Александр Уваров: Александр Уваров директор АНО «Атоминфо-центр» «В термоядерной энергетике давно была шутка, что термоядерная энергетика была, есть и будет светлым будущим нашей энергетики. Волны, действительно, возникают. Как правило, это совпадает с какими-то кризисными явлениями. Сейчас понятно, что с ростом цен на энергоносители. Здесь нужно внимательно подходить, вокруг очень много пиара.
Частники, в общем-то, понимают, что есть деньги, то можно попробовать их заложить туда. А вдруг это сработает? Большая часть из них понимает, что, скорее всего, это вложение на далекое будущее. Кто-то ориентируется на внуков, а кто-то верит рекламе».
Рождение и аннигиляция антинейтрона. Антинейтрон был получен в процессе реакции перезарядки антипротона на протоне жидководородной пузырьковой камеры. Образовавшийся антинейтрон затем аннигилировал с протоном с образованием пяти заряженных пионов и нескольких других нейтральных мезонов. Знак заряда образовавшихся пионов и их энергия определяются по кривизне траектории пиона в магнитном поле. Оставшуюся энергию уносят нейтральные мезоны. Поэтому в результате аннигиляции образуется один «лишний» положительно заряженный пион, который затем порождает цепочку последующих распадов. Образующийся в конце цепочки распадов позитрон аннигилирует с электроном среды образуя фотоны с энергией 0,511 Мэв. Отсюда и следует, что полоса энергии электромагнитных квантов дебройлевских или клубковых для образования нуклонов в сингулярных точках на коллайдерах или ЧСТ лежит в пределах 130—500 Мэв. Трёхконтурные оболочки нейтронов. Внутренние свойства нейтрона, которые обеспечивают эти внешние свойства — это шесть замкнутых, взаимно противоположных ядерных полярных вихронов и сильно взаимодействующих с определенной частотой, полярностью и поляризацией. По трём внутренним и внешним оболочкам нейтрона пульсируют замкнутые магнитные монополи ГЭММ, которые обновляют замкнутые контуры, формируя из них внешние поля. Между первой внутренней оболочкой и средней происходит сильное взаимодействие с аннигиляцией противоположных по знаку зерен-электропотенциалов, что приводит к почти полному уничтожению пространства между ними с помощью зоны холодной плазмы фото 4 третья справа. Равновесное состояние положения источников-сфер волноводов в указанной схеме обеспечивается равенством сил притяжения разных по знаку и величине зарядов энергии, но более близко размещённых, по сравнению с одинаковыми по величине зарядами энергии, но диаметрально противоположными сферами ГЭММ и более удалёнными друг от друга на полволны. Отсюда следует ещё одна форма жизни и существования зарядов электрическим потенциалом в состоянии динамического равновесия полного взаимного уничтожения пространства контурами-оболочками рождения слоистой холодной безмассовой плазмы и пространства нейтрона. Фото 4. Схемы оболочек нейтрона, слева — направо, внутренняя оболочка, составленная из двух сфер-источников ГЭММ с двумя четверть волноводами типа нейтрального К-мезона с полуцелым спином типа мюона; эта же оболочка в реальном виде из зёрен-потенциалов гравитационных внутри и электрических снаружи; две, вложенные друг в друга оболочки первая и средняя; три, вложенные друг в друга оболочки, образующие нейтрон. Гравитационные зёрна-потенциалы этих оболочек имеют одинаковый знак и высокую проницательность, поэтому при обновлении излучаются и выходят за пределы этих контуров, а взаимодействуя с центральным полем Земли проявляют массу нейтрона. Третья, внешняя оболочка нейтрона пульсирует в обе стороны с рождением как положительных зёрен-электропотенциалов, так и отрицательных, проявляя электронейтральность нейтрона в целом и полуцелый спин, как у электрона. В слабом гравитационном поле на поверхности Земли эта свободная внешняя оболочка распадается с рождением стабильных частиц — протона, электрона и с выбросом промежуточного остатка нейтрино половины внешней оболочки из зёрен-электропотенциалов без магнитного монополя. Отсюда согласно приведенной структуре нейтрона и его электронейтральности, последний является и античастицей по отношению к себе. Итак нейтрон — это три вложенных друг в друга оболочки со структурой нейтральных мезонов — три ядерные оболочки Фото 4 , составленные из противоположных по знаку электрического заряда частиц со структурой типа мюонов — сложная центральная интеграция материи-контуров в состоянии покоя. Это основное свойство гравиэлектромагнитных диполей высоких резонансных частот. Нейтрон не имеет электрического заряда, хотя обладает магнитным и электрическим дипольным моментами, имеет полуцелый спин и массу, которая примерно в 2000 раз больше, чем у электрона. Энергию для обеспечения этих состояний, нейтрон черпает от пульсирующих магнитных монополей в этих шести оболочках. Магнитный момент протона положителен и в полтора раза больше, чем у нейтрона, у которого он отрицателен. Разница в массах-энергиии нейтрона и протона составляет 1,293323 Мэв, которая при распаде нейтрона распределяется между его продуктами. Комптоновская длина волны нуклонов составляет величину 1,3 х 10—13 см, а с учётом разрыхленности внешней оболочки, задающей запирающий слой и полуцелый спин, размер её достигает значения 9,1 х 10 —13 см. Нейтрон легко проникает в ядра химических элементов при любой энергии, вызывает ядерные реакции и способен вызывать деление тяжёлых ядер. Медленные нейтроны, имеющие дебройлевскую длину волны соизмеримую с межатомными расстояниями, служат для использования их в исследовании свойств твёрдых тел. Большое внимание привлекают на себя осцилляции друг в друга нейтрон-антинейтрон. Осцилляции элементарных частиц — это периодический процесс превращения частиц определённой совокупности друг в друга. Ведутся экспериментальные работы во многих странах по обнаружению увеличения числа антинейтронов в пучке нейтронов из реактора с ростом длины пролёта, а также в потоках космических лучей и в специальных ловушках ультрахолодных нейтронов — это так называемые нейтрон-антинейтронные осцилляции 30. Они вложены друг в друга таким образом, что половины замкнутых контуров из положительных зёрен-потенциалов внутренней закрываются отрицательными зёрнами-потенциалами следующей половины внешней. Центральная сфера показывает свободное пространство, которое будет заполняться центральными оболочками при образовании ядер химических элементов вплоть до ядер кальция. Такая структура нейтрона свойственна ему вначале его появления и долгой жизни в определённых условиях, до начала разрыхления его внешней зарядо-образующей оболочки. Взаимодействие между оболочками — электромагнитное с очень малым радиусом действия 10—16 см. Нейтрон, как электрически нейтральная частица является одновременно и античастицей по отношению к себе, как и фотон. Мгновенная структура нейтрона с уже разрыхлённой третьей внешней оболочкой, образующей его спин, приведена на фото 5, Фото 5. Схема нейтрона и антинейтрона где внешняя оболочка находится в состоянии разрыхления и готовится к распаду. Аналогичны структуры внешних оболочек перед распадом всех атомных нейтральных ядер, появившихся при рождении на поверхности ЧСТ звёзд и планет или в результате мощного электроразряда, или мощного удара при специальной сварке взрывом, или при воздействии магнитных монополей в кавитационном пузырьке и т. Распад нейтрона зависит от внешних условий и возможен с учётом нейтрон-антинейтронных осцилляций не только с образованием протона, но и антипротона. Распад нейтрона можно рассматривать и как акт ионизации половины внешней оболочки ядра-нейтрона частицы типа мюона с испусканием электрона и антинейтрино за счёт внутренних процессов и рождением протона. Половина средней положительной отрицательной оболочки нейтрона после распада оголилась и уже не компенсируется полем вылетевшей отрицательной положительной оболочки, которая превратилась в электрон позитрон распада. Оставшаяся после распада половина внешней оболочки нейтрона вместе со средней положительной превращает его в протон антипротон с геометрической формой внешней части представленной на фото 6, слева справа. Протон в состоянии покоя. Фото 6. Схемы ядерных электрических оболочек протона слева и антипротона справа без указания гравитационых. В полусферических слоях рождается зона холодной безмассовой плазмы, удерживая и центрируя положения магнитных монополей ГЭММ. Подобная полусфера внешней оболочки в совокупности с полусферой нижней положительной части оболочки определяет положительный заряд протона. Энергия, обеспечивающая протон массой, электрическим зарядом, спином, магнитным моментом, размером и другими параметрами, определяется суммарной энергией пяти магнитных монополей ГЭММ, пульсирующих с разной частотой. Даже две внешние положительные оболочки порождают такой недостаточный положительный отрицательный электрический заряд из зёрен-потенциалов на поверхности протона антипротона , который один электрон позитрон в атоме водорода антиводорода перекрывает полностью и даже остаётся излишек — образуется атом водорода с достаточно большой энергией сродства к электрону, который способен присоединить ещё один протон с образованием молекулярного иона. Поэтому более стабильна молекула водорода. Превращения структуры протона в движении при увеличении энергии на ускорителях и коллайдерах. Вплоть до настоящего времени расчёт увеличения энергии протонов за счёт их разгона в электрическом поле идёт по формулам СТО А. Эйнштейна, то есть с учётом релятивистского эффекта зависимости массы частицы от скорости. Это грубая ошибка вызвана тем, что в природе нет никакой массы — ни массы покоя, ни релятивисткой массы в СТО. А физические процессы увеличения массы даются лишь на веру математическими формулами Лоренца, не имея под собой никакого физического обоснования, в том числе определения массы, как физической категории. Таким образом, нарушается основной классический принцип познания законов природы на основе экспериментов, а не из математики, ограниченной неполнотой по Геделю. Циклотроны позволяют ускорять протоны до энергий примерно 20 МэВ. Дальнейшее их ускорение в циклотроне ограничивается релятивистским возрастанием массы со скоростью, что приводит к увеличению периода обращения он пропорционален массе и синхронизм нарушается. Реально, в природе увеличение внутренней энергии протона идёт по формуле Планка, то есть путём увеличения частоты магнитного монополя и количества в замкнутых вихронах ГЭММ каждой из его оболочек, а также числом таких оболочек. Поэтому ускоряясь в электрическом поле, протон фото 6 поэтапно превращается в дейтрон фото 7 , тритон фото 16 и т. Превращения протона в плазмоиде Вачаева 31 Высокоинтенсивные электроимпульсные короткие 5—50 микросекунд разряды-процессы в плазмоиде Вачаева реализуют переходы протон-дейтрон-тритон-гелий путём концепции возбуждение-распад-синтез. Этот же метод позволяет получить из протонов воды почти всю таблицу Менделеева химических элементов. Атомный и ядерный аналог процессов в диапазоне, частот на которых работает реактор Вачаева реализован на 30—60 МГц производство электроэнергии и 30—60 ГГц холодный ядерный распад-синтез атомных ядер химических элементов в стабильном состоянии. Продолжительность импульса разряда, которая определяет длину движения кластера воды для достижения синтеза ядер элементов, колеблется от 20…30 до 2000…3000 микросекунд. Таким образом, наличие дейтронов и тритонов 32 в отработанных водах указывает на механизм их избытка при превращениях протона в движении в плазмоиде на пути четверть волновода вышеуказанных частот и тока в импульсе для реализации синтеза атомных ядер. А также доказывает причастность к таким переходам увеличение заряда энергии магнитного монополя через произведение постоянной Планка на частоту — переход с увеличением энергии в новый более тяжёлый элемент. Внешний слой оболочки нейтрона антинейтрона имеет характерную структуру волноводов и размер 9,1 х 10—13 см, а также определяет спин частицы и его знак электрического заряда — у протона он положительный, у антипротона отрицательный. Один из вихронов половины внешней оболочки в нейтроне при распаде улетает и строит электрон или позитрон, а оставшийся формирует внешнюю оболочку протона 33 или антипротона со структурой мюона. Подобным же образом, как и на внешней оболочке протона, формируется заряд электрическим положительным потенциалом атомных ядер всех последующих химических элементов. Аннигиляция протона и его античастицы происходит аналогично, как и в случаях нейтрона и антинейтрона, электрона и позитрона. Таким же образом вскрывается внешняя оболочка запорный слой со структурой мюона протона. Самыми последними вылетают вихроны, образующие центральную и более высокоэнергетическую высокочастотную К-оболочку. Этот процесс — процесс электромагнитной вихревой эксплозии с превращением зарядов покоя двух противоположных частиц в заряды движения, как и в случае аннигиляции электрона и позитрона, то есть в безмассовую форму энергии движения фотонов — играет самую главную роль в производстве энергии звёзд и планет. У протона, сформированная оставшимся полярным вихроном часть внешней оболочки с положительными волноводами и открытая часть средней фото 6 порождает его внешнее положительно заряженное поле, препятствующее вылету вихронов с внутренних оболочек и их возможности последующего распада — это наиболее стабильная частица из числа всех известных. Благодаря одинаковым структурам внешних оболочек, с параллельным спином, тепловой протон может легко захватывать тепловой нейтрон с образованием дейтрона фото 7 , посредством слияния-объединения связано-замкнутых дебройлевских квантов-вихронов. После пересечения и преобразования вихронами их фазовых объёмов происходит процесс энергетического упорядочивания внутренних оболочек при рождении новой микрочастицы с излучением-сбросом гамма-кванта с энергией 2,2 Мэв. В процессе слияния этих нуклонов суммарный заряд сфер-источников ГЭММ всех оболочек дейтрона увеличивается, размер — уменьшается, частота и число оболочек — изменяются. Фото 7. Схема рождения дейтрона. Слева протон, затем нейтрон, справа дейтрон. Спин и электрический заряд дейтрона равен единице, суммарный заряд энергии сфер-источников ГЭММ всех оболочек увеличивается вдвое, средний диаметр — 4,1 х 10—13 см, а масса в СИ — 1875 Мэв равна удвоенной массе нуклонов без энергии вылетевшего гамма-кванта. Эта ядерная реакция является знаковой по формуле — охлаждение с образованием вокруг движущихся микрочастиц связано-замкнутых дебройлевских вихронов, ориентация спинов, дрейф, захват-синтез с расширением внутреннего дискретного микропространства на величину, соответствующую энергии 2,2 Мэв, преобразование и снятие возбуждения и характеризует последовательное взаимодействие быстрых ядерных вихронов — сброс освободившейся энергии в виде вылета свободного биполярного вихрона в форме фотона с энергией 2,2 Мэв. Такие преобразования внутренней структуры промежуточной составной частицы, образованной слиянием одинаковых дебройлевских гравитационных монополей, дополняют свойства ядерных вихронов. Внутренние вихроны, вылетев в такое пространство после взаимодействия и изменения в общем фазовом объёме, по новому образуют вложенные друг в друга биполярные оболочки, и уже с другим частотным спектром. Эта ядерная реакция экзотермическая — лишняя освободившаяся энергия, как и в случае возбуждённого атома, сбрасывается в виде ядерного гамма-излучения. При этом надо отметить, что эта ядерная реакция является первой, порождающей ещё стабильный тяжёлый изотоп водорода-дейтрон. Уже вторая реакция антипротона с дейтроном или наоборот даёт нестабильный изотоп сверхтяжёлого изотопа водорода — тритон тритий. Это связано с тем, что стабильных ядер легче протона в нашей природе на поверхности Земли быть не может. Однако ядерно-ионные реакции с участием положительных и отрицательных тяжёлых ядер, начиная с титана, идут в природе и в некоторых экспериментах 34. В таких случаях, которые проверены и достоверно установлены, рождается чуть ли не вся таблица элементов из одного элемента меди.
Какие проблемы возникли на ИТЭР и почему задерживается энергопуск российского токамака
Холодный термоядерный синтез в обыкновенной кружке. Авторам во всех случаях не удалось найти каких-либо свидетельств протекания холодной термоядерной реакции, но они осторожны в формулировках и не утверждают, что полностью исключили их возможность. Если весь этот изотоп использовать в термоядерном реакторе, выделится столько же энергии, как при сжигании 300 л бензина. Новый атомный проект России – холодный ядерный синтез? Американская установка термоядерного синтеза позволила получить больше энергии, чем было потрачено для её запуска. Термоядерный синтез заработал, квантовые точки, клей для клеток, уранил из отходов | техно-новости.
Преимущества и недостатки термоядерных реакторов
- Преимущества и недостатки термоядерных реакторов
- Курсы валюты:
- Холодный ядерный синтез — научная сенсация или фарс?
- Холодный ядерный синтез перестал быть лженаукой в ЕС
- Холодный синтез: миф и реальность
- Разжечь Солнце на Земле. Россия первой запустит полноценный термоядерный реактор
Что такое Холодный ядерный синтез?
Как рассказал «Звезде» научный сотрудник частного учреждения Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» «Проектный центр ИТЭР» Кирилл Артемьев, речь идет об алмазном детекторе. Плазма просто так долго держаться не может, ее различными методами дополнительно нагревают», - пояснил суть работы устройства ученый. Установка EAST - это полноценный сверхпроводящий экспериментальный термоядерный токамак, который, по словам Артемьева, как и строящийся во Франции токамак Международного термоядерного экспериментального реактора ИТЭР являются важными шагами к построению установки DEMO. По проекту, электростанция будет запущена в конце 2040-х годов и станет переходным звеном между ITER и первыми коммерческими термоядерными реакторами.
Этот процесс идет с выделением энергии, которая, согласно их гипотезе, нагревала электролит. Объяснение подкупало простотой и вполне убеждало политиков, журналистов и даже химиков. Они-то прекрасно знали, что два дейтрона в принципе могут дать начало ядру гелия-4 и высокоэнергичному гамма-кванту, но шансы подобного исхода крайне малы.
Даже если дейтроны вступают в ядерную реакцию, она почти наверняка завершается рождением ядра трития и протона или же возникновением нейтрона и ядра гелия-3, причем вероятности этих превращений примерно одинаковы. Если внутри палладия действительно идет ядерный синтез, то он должен порождать большое число нейтронов вполне определенной энергии около 2,45 МэВ. Их нетрудно обнаружить либо непосредственно с помощью нейтронных детекторов , либо косвенно поскольку при столкновении такого нейтрона с ядром тяжелого водорода должен возникнуть гамма-квант с энергией 2,22 МэВ, который опять-таки поддается регистрации. В общем, гипотезу Флейшмана и Понса можно было бы подтвердить с помощью стандартной радиометрической аппаратуры. Флейшман использовал связи на родине и убедил сотрудников британского ядерного центра в Харуэлле проверить его «реактор» на предмет генерации нейтронов. Харуэлл располагал сверхчувствительными детекторами этих частиц, но они не показали ничего!
Поиск гамма-лучей соответствующей энергии тоже обернулся неудачей. К такому же заключению пришли и физики из Университета Юты. Сотрудники Массачусетского технологического института попытались воспроизвести эксперименты Флейшмана и Понса, но опять же безрезультатно. Поэтому не стоит удивляться, что заявка на великое открытие подверглась сокрушительному разгрому на конференции Американского физического общества АФО , которая состоялась в Балтиморе 1 мая того же года.
Еще один характерный факт, связанный с Росси и Фокарди, заключается в том, что ни один рецензируемый журнал не принял их публикацию про холодный термояд к печати. Но результаты все же опубликованы: специально для этого Росси и Фокарди основали онлайн-журнал Journal of Nuclear Physics. Кроме того, есть информация, что Росси ранее имел проблемы с законом, так как уклонялся от налогов и нелегально перевозил золото. Все это практически не оставляет сомнений в том, что Росси и Фокарди не сделали ничего выдающегося. Но является ли идея холодного термоядерного синтеза лженаукой?
Евгений Александров считает, что нет. Мюонный катализ явление синтеза слияния ядер изотопов водорода, происходящее при существ.
В термоядерном синтезе используется обратный принцип: вместо расщепления тяжелых элементов соединяются синтезируются легкие — водород и гелий.
Точно такие же процессы протекают в центре звезд. Синтез сопровождается выделением огромного количества энергии, но чтобы он осуществился, требуются уникальные условия. Почему же ученые так упорно ищут подходы к УТС, когда у них уже есть атомная энергетика?
Потому что у термоядерного синтеза есть главное неоспоримое преимущество — близкая к идеалу теоретическая энергоэффективность. Ключевая сложность — условия , которые требуется создать, чтобы атомы водорода соединились друг с другом. В ядре Солнца они подвергаются колоссальному давлению вкупе с огромной температурой.
Создать такую гравитацию в лабораторных условиях невозможно, поэтому приходится разогревать среду еще сильнее. Так, если в центре нашего светила температура составляет около 15 млн градусов Цельсия, то в термоядерном реакторе — около 150 млн. Разумеется, никакое вещество не способно выдержать подобного жара, поэтому основная задача, над которой сегодня бьются ученые — удержание плазмы как можно дальше от стенок реактора, чтобы они не расплавились.
Насколько это опасно Эксперты Курчатовского института замечают , что термоядерный синтез не является цепной реакцией. То есть при нарушениях в работе установки процесс попросту остановится.
Термоядерный синтез вышел на новый уровень: подробности
Ранее новый гендиректор проекта Пьетро Барабаски заявил журналистам, что запланированный на 2025 года запуск термоядерного реактора, скорее всего, будет отложен на месяцы и даже годы. И такие проблемы у колоссального проекта, реализуемого во французском Кадараше департамент Буш-дю-Рон , возникают периодически. Причина этого в том, что те, кто им занят, часто всю жизнь совершенно не заинтересованы в его завершении, убежден бывший начальник инспекции по надзору за ядерной радиационной безопасностью госатомнадзора СССР, профессор Владимир Кузнецов: Владимир Кузнецов бывший начальник инспекции по надзору за ядерной радиационной безопасностью госатомнадзора СССР, профессор «Установка строится уже 20 с лишним лет. И каждые 3-4 года меняется сумма этого проекта. Вся сумма этого проекта оценивается в 32 миллиарда евро, а начиналось все с восьми. Каждый год более подробно становятся проблемы эти ясны. Да потому, что за этим ИТЭРом находятся люди, которые всю жизнь бубнили об этом, а толку никакого».
Тем временем реализовать подобные проекты — причем значительно дешевле — пытается и частный бизнес. Согласно данным Ассоциации индустрии синтеза FIA , 33 частных компании привлекли в этом секторе в 2022 году 2,8 млрд долларов частных инвестиций. Альтернативные проекты строятся не на принципе так называемого токамака, как в случае ИТЭР, и не на принципе лазерного сжатия, который отрабатывает калифорнийская Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора.
В качестве места протекания реакций ядерного синтеза физик определил митохондрии — внутриклеточные энергетические станции. Несмотря на то что многие считают эту публикацию Керврана первоапрельской шуткой, некоторые ученые всерьез заинтересовались проблемой холодного ядерного синтеза. Две почти детективные истории В 1989 году Мартин Флейшман и Стэнли Понс объявили о том, что им удалось покорить природу и заставить дейтерий превратиться в гелий при комнатной температуре в приборе для электролиза воды. Схема эксперимента была следующей: в подкисленную воду опускали электроды и пропускали ток — обычный опыт по электролизу воды. Однако ученые использовали необычную воду и необычные электроды.
Вода была "тяжелой". То есть, легкие "обычные" изотопы водорода в ней были заменены на более тяжелые, содержащие помимо протона еще и один нейтрон. Такой изотоп называется дейтерием. Кроме того, Флейшман и Понс использовали электроды, сделанные из палладия. Палладий отличает удивительная способность "впитывать" в себя большое количество водорода и дейтерия. Число атомов дейтерия в палладиевой пластине может сравниться с числом атомов самого палладия. 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.
Научно-популярное Энергия и элементы питания Экология Во вторник 13 декабря 2022 года учёные, исследующие термоядерный синтез в Ливерморской национальной лаборатории, объявили о достижении долгожданного этапа приручения этого типа энергии. Впервые термоядерная реакция произвела больше энергии, чем было затрачено на её поддержание. На достижение этого потребовалось семь десятилетий. Теоретически внедрение термоядерных реакторов в широком коммерческом масштабе даст нам источник энергии, не загрязняющий окружающую среду, не сжигающий ископаемое топливо и не производящий радиоактивные отходы.
Когда мы, учёные, узнали об программе CleanHME, для нас это стало грандиозной новостью, так как до этого момента каждый из нас работал поодиночке, каждый в своём углу, безо всякой координации. И вот появилась возможность работать вместе — разрабатывать теорию, ставить эксперименты, изготавливать материалы. Так что дело теперь пойдет быстрее! В настоящее время между странами существует огромная разница. Некоторые страны сидят на нефти, и они богатые, люди там мало работают, они получают и тратят деньги. Некоторые страны бедные, у них нет почти никакой энергии — ни нефти, ни газа, ничего. Но с новой технологией холодного синтеза каждая страна встанет на почти одинаковый уровень, потому что к этой энергии будет доступ у каждого. И это сильно изменит мир. Это похоже на то, как появилсяинтернет 30 лет назад. Никто себе даже не мог представить то, что мы имеем сейчас, например, телевизор в маленьком смартфоне. Поэтому мы не знаем, куда нас приведет холодный синтез. Но я уверен, что грядут сильные изменения. Этот проект так долго не запускался, потому что все были против. Тем, кто делает деньги на нефти, газе, ядерной энергетике, не нужен конкурент. Но холодный синтез все равно появится. Это неизбежно, так как открытия делаются не по плану, не предсказуемо. И в данном случае интернет — отличный пример. Потому что, когда интернет появился, не было никакого контроля, можно было делать всё что хочешь. Сейчас его пытаются контролировать, потому что осознали его потенциальные возможности. И то же самое произойдет с холодным синтезом. Когда эта энергия будет получена, это изменит всё. У вас, например, будет дом с собственным электричеством, обогревательной и охлаждающей системой. Источник всего этого будет спрятан в одну коробку. И то же самое с энергией для машин, фабрик и заводов. Мы забудем о проводах. Возможно, будет некая энергетическая сеть для обмена энергией от одного дома к другому. Это произойдёт, когда мы осознаем, что наука, а не евро — центр всего. На данный момент проведено огромное количество экспериментов. Некоторые из них очень сложные. Но есть и простые. Я сам демонстрировал такой простой эксперимент. Мы берем кусок палладия, направляем на него лазерный луч и видим, что вместо палладия появляется что-то еще — уже нет палладия, есть железо, никель, цинк, кислород, азот, алюминий, кальций. Всех этих элементов ведь не было в этом куске. Но вы видите превращение своими собственными глазами. И каждый может это сделать. Есть такая поговорка: «Наука движется вперед рывками: от похорон к похоронам».
Термоядерная мощь: насколько люди близки к созданию неисчерпаемого источника энергии
Холо́дный я́дерный си́нтез — предполагаемая возможность осуществления ядерной реакции синтеза в химических (атомно-молекулярных). «Отмечу недавний успех в лазерном термоядерном синтезе, где радиационное сжатие смеси дейтерия и трития позволило запустить реакцию ядерного синтеза с выделением большей энергии, чем было доставлено в образец. в направлении коммерческого применения холодного синтеза, самые сенсационные новости об этой технологии пришли из Америки. Реакции термоядерного синтеза позволяют получать энергию без радиоактивных отходов и оставления углеродного следа. Успешное осуществление реакций холодного термоядерного синтеза повлечет за собой переворот в энергетике и геополитические изменения в мире, но все притязания на успешную реализацию этих реакций пока представляли собой или ошибки экспериментов, или аферы.
Кто сказал, что холодный синтез возможен?
- Академик Александров о холодном термоядерном синтезе -
- Читайте также:
- Что такое холодный термоядерный синтез? Холодный термоядерный синтез: принцип
- Частный термоядерный синтез: фантазии или реальность?
- Холодный синтез. Миф или лженаука?
FT: американцы добились прироста чистой энергии в термоядерном синтезе и совершили прорыв
Термоядерный синтез – очень сложная и очень дорогая технология. объяснения поддерживали в новостях то, что называлось "холодным термоядерным синтезом" или "путаницей термоядерного синтеза".[32. Почему научные группы, финансируемые Google и фондами США и Канады, не смогли получить реакции холодного ядерного синтеза ни одним из известных способов. в направлении коммерческого применения холодного синтеза, самые сенсационные новости об этой технологии пришли из Америки. Реакции термоядерного синтеза позволяют получать энергию без радиоактивных отходов и оставления углеродного следа. Если весь этот изотоп использовать в термоядерном реакторе, выделится столько же энергии, как при сжигании 300 л бензина. За последние два года физики, работающие с NIF, смогли в несколько раз повысить энергетическую эффективность "быстрого" термоядерного синтеза. 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.
Термоядерный синтез вышел на новый уровень: подробности
На поверхности земли результаты у всех экспериментаторов были идентичными: при сравнении с данными по фактическому магнитному полю Земли за июль — август 2018 г. Кроме того, известен факт снижения интенсивности потока мюонов в зимнее время из-за взаимодействия их прародителей-пионов с более плотным воздухом. Однако измерения потоков мюонов в июле-августе и в декабре если и отличались, то незначительно, и на результаты экспериментов повлиять по нашему мнению не могли. Измерения в глубине земли показали, естественно, снижение интенсивности потока мюонов фиг 3 , тем не менее, до глубин 100 м мюоны нами фиксировались. Нам ведь чем больше мюонов — тем лучше, а сколько их — вторая проблема, решаемая, только если будет обнаружен ХЯС. Были опробованы следующие эксперименты: а описание авторского эксперимента Фиг. Изготовлены независимо четыре экспериментальных установки по однотипной схеме: Фиг. 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.
В их числе председатель комитета по энергетике Шведской королевской академии наук Свен Кулландер и президент шведского Общества ученых-скептиков Ханно Эссен. Это Общество — аналог знаменитой Комиссии по борьбе с лженаукой Российской Академии наук. Так что эта подпись дорогого стоит. Но и это еще не все. Нобелевский лауреат по физике Брайан Джозефсон, профессор Кембриджа, написал: «Что бы ни было в чёрном ящике, но если он эффективно работает - этого достаточно, понимание и теоретическая база могут появиться позже». Так что даже в случае, если генератор Росси и другие подобные приборы, о которых время от времени объявляется в печати, действительно работают, до использования холодного термоядерного синтеза в повседневной жизни и бизнесе предстоит сделать еще чрезвычайно много. В любых смыслах - начиная от времени, заканчивая ресурсами. Так что завтра-послезавтра никакой дешевой энергии, заменяющей нефть и газ, не будет. Есть еще два обстоятельства, затрудняющие промышленное применение подобных нетрадиционных источников энергии. С одной стороны - мощнейшее лобби нефтяных и иных энергетических компаний по всему миру. Не секрет, что транснациональные нефтяные корпорации влияют на политику многих стран мира. Второе обстоятельство: с 50-х годов США и СССР вбухали многие миллиарды рублей и долларов в так называемый «традиционный термоядерный синтез». Построены гигантские ускорители. Израсходовано немереное количество денег на эксперименты. Состоялись научные карьеры. Получены нобелевские и иные премии и т. Официальный термояд стал одним из главных коммерческих двигателей современной физики. Однако прошло уже почти 70 лет, а ни одной действующей полноценной термоядерной установки, пригодной для получения энергии, до сих пор не создано. Не говоря уже об установках для промышленного применения. Это не значит, что такие установки не могут быть созданы вообще. Никому не дано знать будущее. Но само по себе появление дешевого холодного термояда сегодня рушит не только научные теории, но и вполне конкретный бизнес серьезных структур и карьеры многих авторитетных ученых. А это штука посильнее, чем поиск научной истины. Чтобы мир поверил в холодный термояд, не хватит заключения отдельных ученых, какой бы безупречной репутацией они ни обладали. Только когда реально появится чемоданчик, дающий энергии столько же, сколько средняя ГЭС, придется смириться с немыслимым. Однако, при всей невероятности и даже сомнительности холодного термоядерного синтеза, нельзя прятать голову в песок. Отрицание чего-либо, исходя из принципа невыгодности чего-то для кого-то, может дорого обойтись и отдельным ученым и корпорациям и даже целым странам. В этой связи хочу рассказать о великом советском ядерщике, военном конструкторе и физике Иване Степановиче Филимоненко.
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! После стольких лет неудачных исследований холодный синтез начал приобретать плохую репутацию. Как для себя, так и для всех, кто им занимался. Это направление исследований стали рассматривать как лженауку.
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. В январе 2011 года Росси заявил, что он имеет чёткое понимание о задействованном механизме, но отказывается публично его раскрывать, пока не будет получен патент [30]. Он ещё имеет нескольких уверенных сторонников, но, наиболее вероятно, вскоре канет во мрак патологической науки, к которому он и принадлежит [31]. В 2014 году группа профессора физики Болонского университета Джузеппе Леви исследовала параметры процесса, описанного Росси. Япония, 2017—2020 годы[ править править код ] В университете Тохоку в серии экспериментов зафиксировано увеличение температуры в тонких пленках из никеля и палладия, насыщенных водородом и дейтерием. В одном из экспериментов из-за недостаточного напряжения не удалось получить напыление, в результате оба опыта дали одинаковые результаты. Проведенная масс-спектрометрия не обнаружила ядерную реакцию [34] [35].
Холодный синтез: самое известное физическое мошенничество
Статья автора «Живой Космос» в Дзене: Холодный синтез — это мечта, над исполнением которой некоторые учёные трудятся уже несколько десятилетий. Главная» Новости» Холодный ядерный синтез новости последние. «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. Генератор холодного термоядерного синтеза может обеспечить целый поселок энергией, а также очистить озеро, на берегу которого будет расположен. Но созданный холодный термоядерный синтез своими руками Иван Степанович Филимоненко отказался устанавливать в подземных городах-убежищах для партийных руководителей страны. С создания компактной термоядерной бомбы в 1953 г. и до 90-х СССР был лидером в этой гонке, а США выступали в роли догоняющего. Новости о горячем синтезе теперь разрешено публиковать, потому что идет коммерциализация холодного синтеза.
Регистрация
- Ядерный синтез: недавний эксперимент преодолевает два основных препятствия для работы
- В защиту холодного ядерного синтеза (ХЯС): ss69100 — LiveJournal
- Deneum: как заниматься холодным ядерным синтезом и бороться с сомнениями ученых
- «Что такое Холодный ядерный синтез?» — Яндекс Кью
- Мегаджоули управляемого термоядерного синтеза