Управляемый термоядерный синтез — голубая мечта физиков и энергетических компаний, которую они лелеют не одно десятилетие. Главная» Новости» Симпозиум по термоядерному синтезу 2024. Управляемый термоядерный синтез — голубая мечта физиков и энергетических компаний, которую они лелеют не одно десятилетие.
Главные новости
- FT: американцы добились прироста чистой энергии в термоядерном синтезе и совершили прорыв
- Холодный синтез: миф и реальность
- Холодный ядерный синтез: holydiver_777 — LiveJournal
- Первый термоядерный реактор может заработать уже в 2025 году
- Комментарии:
Холодный ядерный синтез. L E N R
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. 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.
Разумеется, до рентабельной термоядерной энергетики остается неопределенно долгий путь, поскольку поглощенная энергия имеет порядок одного процента от полной энергии света лазеров, не говоря о низком КПД самих лазеров. К этому нужно добавить безмерную стоимость оборудования и затраты на его содержание». Семихатов Алексей Михайлович доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией, Физический институт им. Лебедева РАН «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. Это научное достижение, показывающее, что достигнуто неплохое понимание поведения экстремально сжимаемой материи. Но до практического применения результатов еще далеко, поскольку полная энергия, потребляемая установкой, в десятки раз превышает энергию, полученную от синтеза».
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. Далеко не очевидно, что из этого получится что-то экономически разумное стоимость реактора на единицу тепловой мощности для этого должна упасть минимум в десятки раз. С холодным термоядом таких надежд пока нет. Лженаука и патологическая наука Тем не менее попытки построить установки холодного ядерного синтеза предпринимались, предпринимаются и будут предприниматься во всем обозримом будущем.
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.
Основной принцип работы: вид теплого ядерного синтеза, где температурный режим составляет 1000 градусов. Для внедрения этого патента в жизнь было выделено восемьдесят организаций и предприятий. Когда Курчатов умер, разработку стали прижимать, а после смерти Королева совсем прекратили разрабатывать термоядерный синтез холодный. В 1968-ом все работы Филимоненко остановили, так как он проводил с 1958 года исследования по определению радиационной опасности на АЭС и ТЭС, а также испытания ядерного оружия.
Его доклад на сорок шесть страниц помог остановить программу, которая предлагалась для запуска на Юпитер и Луну ракеты с ядерной установкой. Ведь при любой аварии или по возвращении космического корабля мог произойти взрыв. Он бы имел мощность в шестьсот раз больше, чем в Хиросиме. Но многим это решение не понравилось, и на Филимоненко организовали травлю, а через некоторое время его сняли с работы. Так как он не прекращал своих исследований, его обвинили в подрывной деятельности. Иван Степанович получил шесть лет заключения в тюрьме.
Холодный термоядерный синтез и алхимия Спустя много лет, в 1989 году Мартин Флейшман и Стэнли Понс, используя электроды, создали из дейтерия гелий, как и Филимоненко. Физики произвели впечатление на все научное сообщество и прессу, расписавшую в ярких красках жизнь, которая будет после внедрения установки, разрешающей производить термоядерный синтез холодный. Конечно, их результаты физики всего мира стали проверять самостоятельно. В первых рядах для проверки теории стоял технологический институт Массачусетса. Его директор Рональд Паркер подверг критике термоядерный синтез. Газеты обличали физиков Понса и Флейшмана в шарлатанстве и мошенничестве, так как теорию не смогли проверить, потому что получался всегда разный результат.
В отчетах говорилось о большом количестве выделяемого тепла. Но в итоге был сделан подлог, данные подкорректировали. И после этих событий физики отказались от поиска решения теории Филимоненко «Холодный термоядерный синтез». Кавитационный ядерный синтез Но в 2002 году об этой теме вспомнили. Американские физики Рузи Талейархан и Ричард Лейхи рассказали о том, что добились сближения ядер, но применили при этом эффект кавитации. Это когда в жидкой полости образуются газообразные пузырьки.
Они могут появляться из-за прохождения звуковых волн через жидкость. Когда пузырьки лопаются, то образуется большое количество энергии. Ученые сумели зарегистрировать нейтроны с высокой энергией, при этом образовывались гелий и тритий, который считается продуктом ядерного синтеза. После проверки данного эксперимента фальсификации не обнаружили, но и признавать его пока не собирались. Зигелевские чтения Они проходят в Москве, а названы в честь астронома и уфолога Зигеля. Такие чтения проводятся два раза в год.
Они больше похожи на заседания научных деятелей в психиатрической больнице, потому что здесь выступают ученые со своими теориями и гипотезами. Но так как они связаны с уфологией, их сообщения выходят за рамки разумного. Однако иногда бывают высказаны интересные теории. Например, академик А. Охатрин сообщил о своем открытии микролептонов.
FT: американцы добились прироста чистой энергии в термоядерном синтезе и совершили прорыв
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. Почти сразу после этого станет широко доступным электротранспорт. Здесь важно пояснить, что современная наука и любые, даже самые продвинутые технологии в энергетике не смогут зарядить все электрические машины, если ими начнёт пользоваться сразу один миллиард человек. Атомная энергия, по прогнозам специалистов, тоже может закончиться — запасы радиоактивных материалов конечны, и к моменту наступления "конца света" хорошо бы иметь надёжную и дешёвую технологию по производству энергии.
Если отечественные учёные смогут решить проблему безопасной и стабильной работы термоядерного реактора первыми, то Россия будет монополистом на рынке электроэнергии до тех пор, пока другие страны не доработают собственные решения в этом направлении. Вопрос лишь в том, кто первым сможет понять, как правильно "разжечь Солнце на Земле".
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. Есть идеи так называемых стеллараторов, которые позволяют длительное содержание плазмы без необходимости постоянного внешнего влияния, комбинированных систем магнитно-инерционного сжатия, где оба принципа совмещаются. 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.
Он добавил: "К тому времени весь мир сможет питаться безопасной, чистой возобновляемой энергией, в основном солнечной и ветровой". Энергетический успех, безусловно, является крупным шагом вперед для чистого изучения ядерного синтеза и демонстрацией опыта США. Однако задача заставить его работать в национальном, а затем и в глобальном масштабе, обеспечив при этом его доступность, далека от завершения, поскольку у нас все еще нет средств для этого, как отмечает Крис Крэгг в своем письме в Guardian: "Я готов поспорить, что вряд ли настоящая термоядерная электростанция будет запущена до того, как моим внукам исполнится 70 лет. В конце концов, на это ушло около 60 лет и огромные деньги". В действительности, временные масштабы, связанные с развитием термоядерного синтеза как источника энергии, слишком велики для решения самых насущных проблем климата, которые предполагают немедленное сокращение выбросов углерода. Аника Хан, исследователь ядерного синтеза из Манчестерского университета, говорит Forbes: "Ядерный синтез слишком поздно придет к решению климатического кризиса. Мы уже сталкиваемся с разрушительными последствиями изменения климата в глобальном масштабе, достаточно посмотреть на наводнения в Пакистане, засухи в Китае и Европе этим летом". Эксперты подчеркивают, что сокращение выбросов углерода не может ждать годы или десятилетия.
Недавно в нескольких журналах были опубликованы письма исследователей, предостерегающих от "святого Грааля" ядерного синтеза и даже подозревающих захват этой технологии индустрией ядерного оружия. Эколог и эксперт по возобновляемым источникам энергии Марк Дизендорф из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии объясняет в письме, опубликованном The Guardian: "Переход от безубыточности, когда производство энергии превышает общее количество потребляемой энергии, к коммерческому ядерному термоядерному реактору может занять не менее 25 лет". Он добавил: "К тому времени весь мир сможет питаться безопасной, чистой возобновляемой энергией, в основном солнечной и ветровой". Энергетический успех, безусловно, является крупным шагом вперед для чистого изучения ядерного синтеза и демонстрацией опыта США. Однако задача заставить его работать в национальном, а затем и в глобальном масштабе, обеспечив при этом его доступность, далека от завершения, поскольку у нас все еще нет средств для этого, как отмечает Крис Крэгг в своем письме в Guardian: "Я готов поспорить, что вряд ли настоящая термоядерная электростанция будет запущена до того, как моим внукам исполнится 70 лет. В конце концов, на это ушло около 60 лет и огромные деньги". В действительности, временные масштабы, связанные с развитием термоядерного синтеза как источника энергии, слишком велики для решения самых насущных проблем климата, которые предполагают немедленное сокращение выбросов углерода. Аника Хан, исследователь ядерного синтеза из Манчестерского университета, говорит Forbes: "Ядерный синтез слишком поздно придет к решению климатического кризиса.
Популярное
- Рекомендации
- Регистрация
- Регистрация
- Холодный ядерный синтез: почему у Google ничего не получилось?
- Термоядерный синтез: ещё один шаг | Hi-Tech
Разжечь Солнце на Земле. Россия первой запустит полноценный термоядерный реактор
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. Почему научные группы, финансируемые Google и фондами США и Канады, не смогли получить реакции холодного ядерного синтеза ни одним из известных способов. То есть провели реакцию холодного термоядерного синтеза. Но больше всего меня интересовал холодный ядерный синтез, так как он может стать великим научным открытием, в том числе и для промышленности.
Холодный синтез: желаемое или действительное?
Действие лабораторной термоядерной установки основано на эффекте акустической кавитации в специально подготовленной жидкости, подвергнутой воздействию акустической волны, образуется кластер мельчайших пузырьков, которые с огромной скоростью схлопываются. Все происходило в небольшом цилиндре с ацетоном, в котором ядра водорода были заменены ядрами дейтерия, имеющими в своем составе по дополнительному нейтрону. Ученые зарегистрировали поток нейтронов, вылетающих из камеры, где находился цилиндр с ацетоном. Это и появление ядер трития в облученном таким образом ацетоне — явные признаки термоядерной реакции.
А в середине нулевых в одном из номеров журнала Physical Review Е оявилось сообщение группы физиков из двух американских институтов Окриджская национальная лаборатория, штат Теннесси, и Ренселлерский политехнический институт в Трое, штат Нью-Йорк о том, что им вторично удалось получить доказательства существования пузырькового термояда. Экспериментаторы «бомбардировали» цилиндр мощными звуковыми волнами и одновременно — высокоэнергичными нейтронами. В результате рождалось скопление воздушных пузырьков диаметром около миллиметра, то есть гораздо более крупных, нежели образуются при воздействии только звуковых волн.
Схлопывание пузырьков нагревало дейтерированный ацетон до таких температур, при которых, утверждают физики, уже начинается термоядерная реакция — слияние двух ядер дейтерия в ядро трития с вылетом лишнего нейтрона. Кстати, о температурах. Пузырьковый термояд иногда называют «холодным».
Академик Роберт Нигматулин поясняет: «Вообще-то неправильно называть пузырьковый термояд разновидностью «холодного термоядерного синтеза». В центре пузырька, который испускает нейтроны, температура от 100 до 200 миллионов градусов Кельвина. Процесс длится доли пикосекунды 10—12 с.
В общем, получается 500 тысяч нейтронов в секунду. Это много с точки зрения физики явления, но этого мало, чтобы это было термоядерным реактором». Как бы там ни было, по словам Роберта Нигматулина, он продолжает теоретические исследования в этой области и есть идеи, как повысить выход нейтронов в пузырьковом термояде.
Нет денег на проведение экспериментов. Как отмечал польский философ и футуролог Станислав Лем в своем трактате «Сумма технологий» 1964 , «Без сомнения, ученым придется сначала «воспитать» целое поколение руководителей, которые согласятся достаточно глубоко залезть в государственный карман, и притом для достижения целей, столь подозрительно напоминающих традиционную тематику научной фантастики». Пузырьковому термояду в этом смысле не повезло: до него додумались, когда основные государственные бюджеты уже были поделены между токамаками и лазерным термоядом.
В любом случае отметим еще раз этапное достижение ученых, полученное на установке NIF. Пусть и локально, но превышение выработанной энергии над затраченной продемонстрировано экспериментально. Но вообще-то результат американских физиков нетривиален не только в отношении физики.
На инициативу было выделено 10 миллионов долларов. В статье, опубликованной в Nature, описываются текущие результаты работы и описываются перспективы их продолжения. Задачей ученых было проведение тщательно спланированных опытов и экспериментальных протоколов, которые установят четкие ограничения на возможный диапазон параметров, при которых могло бы протекать холодное слияние. Если же ученым удалось бы его зафиксировать, то они должны были сформулировать определяющий эксперимент, который смогут повторить исследователи из других групп и убедиться в наличии феномена. Ученые пытались реализовать три предложенные ранее схемы. Первая предполагает включение в палладиевый объект больших количеств дейтерия, которых предположительно должно хватить для запуска реакций. Однако при высоких концентрациях исследователям не удалось получить стабильных образцов. Второй эксперимент был попыткой повторения опытов по бомбардировке палладия импульсами горячих ионов дейтерия, в результате которых якобы получается тритий.
Третий вариант предполагал нагрев металлических порошков в обогащенной водородом среде.
Керамическая трубка диаметром 2 см и длиной 20 см. Внутри — полграмма никелевого порошка, водород под давлением и секретный катализатор.
Подключаешь трубку к электросети для разогрева и вскоре она сама начинает вырабатывать «чрезвычайно дешевую, экологически чистую, практически неисчерпаемую энергию. Разорятся страны и целые регионы - поставщики углеводородов. Сам изобретатель перебрался из Италии в США.
И организовал встречу Вона с лидером Китая Си Цзиньпином. А мы-то думали, что Обама на саммите только антиникотиновую жвачку жевал! Стороны пришли к решению о создании специальной зоны в китайском Баодине для промышленного выпуска этих генераторов по лицензии США.
В ближайшие годы в Китае начнется массовое производство генераторов Росси. Спрашивается, и зачем ему тогда будут нужны российские нефть и газ? Этим шагом Обама отрезает у России рынки сбыта углеводородов.
Разве что нефть будет нужна для переработки пластмасс и смазочных материалов, но не для получения бензина и топочного мазута… На мировой арене президент США Барак Обама стал самым большим победителем. Благодаря этому изобретению он может включить и выключить свет для всего мира. Это, как вы понимаете, не желтая пресса, а серьезное американское агентство.
Однако настораживает ряд обстоятельств. Ни в одном другом новостном источнике, освещавшем тот саммит, информация про генератор Росси не появилась. Многочисленные хайтековские порталы и издания в США, Европе, Японии, охочие до всего нового, не перепечатали и не прокомментировали эту новость.
Как правило, в случае, если источник подтвержден, и у них есть собственная информация, такие перепечатки обязательно имеют место. Тем более, про изобретение, которое кардинально меняет судьбу планеты. Более того, само агентство снабдило нашумевшую статью о пекинском саммите на своем сайте предупреждающей надписью «notverifiedbyCNN».
Не проверено CNN. Автор — не штатный сотрудник агентства, а журналист со стороны, Джо Ши, несколько лет уже пишущий в американских СМИ о холодном ядерном синтезе. Это уже добавили в Рунете.
Понятно, что появление сенсации с пекинского саммита о наличии дешевого источника энергии порождает в умах инвесторов и спекулянтов стремление как можно скорее «сбросить» свои нефтяные активы, не дожидаясь, когда энергии станет много и почти даром. Характерно, что весной, когда была начата атака на «черное золото» через манипуляции с «бумажной нефтью», американская компания Локхид и американские же ученые из университета в Сиэтле заявили, что они — привет Росси! Так что, по всей видимости, мы имеем дело с информационным элементом финансовой войны против России.
Большинство статей на сайтах принадлежат одному автору, украинскому журналисту. Лейтмотив - генератор Росси покончит вот-вот с нефтью и газом, развалит экономику России.
В данном случае это титан. После того, как решетка титана насыщена дейтерием, он вводится в капсулу с целью инициирования взаимодействия. В результате рабочее тело само нагревается на дополнительные несколько десятков градусов, создавая таким образом избыточную тепловую энергию, которую затем планируется преобразовывать в электрическую. ICO и инвестиции не для всех Выбор Kickstarter как площадки для сбора инвестиций был понятен во времена старта Tesla Amazing — краудфандинг идеально подходил людям без имени, большого опыта в бизнесе и значительных собственных средств. С Deneum Самойловских идет не самым традиционным способом — деньги собираются привлекать методом Token Sales.
Если добавить к этому фактору технологию, которой занимается Самойловских, — холодный ядерный синтез, степень сомнительности стартапа в глаза некоторых ученых и бизнесменов возрастает в геометрической прогрессии. Экстраординарные заявления нуждаются в доказательствах: Deneum собирается провести первые открытые демонстрации лабораторного прототипа в ближайшее время. Если будут получены убедительные доказательства работоспособности установки Deneum, то это произведет фурор в научном мире и может даже перевернуть представления многих о современной физике. По утверждениям компании, на данный момент в нее было проинвестировано около одного миллиона долларов. Дмитрий признает, что это история про большие риски — но и большую окупаемость в случае успеха. Наш проект сопряжен с большими рисками. Мы не строим очередную гэмблинговую платформу или какое-то пустяковое приложение, наша цель — дать миру безопасный и недорогой источник энергии».
Потрясение к лучшему Впрочем, мировая революция не сильно волнует основателей Deneum. Отвечая на вопрос про последствия в случае успеха и потенциальный крах экономик многих стран мира, Дмитрий говорит, что это неизбежный эволюционный процесс. То же самое с государствами, которые сидят на нефтяной игле — по-моему, они должны были уже давно это все использовать. Это может быть шоком, но придется перестраиваться, и я не вижу в этом ничего страшного и катастрофического. Мне кажется, любое такое потрясение в долгосрочной перспективе — все равно к лучшему». Наука или вера Проблема с Deneum заключается в том же, в чем и у многих их предшественников: они говорят, что открыли холодный синтез.
Компактные термоядерные реакторы: прорыв или просчёт?
— Если обычная термоядерная реакция основана на синтезе дейтерия и трития с выделением нейтрона, здесь сталкиваются друг с другом протон и бор-11, — рассказывает Павел Владимирович. В рамках концепции холодного термоядерного синтеза возможны условия, когда ядра атомов сливаются, несмотря на кулоновское отталкивание. За одну реакцию термоядерного синтеза длительностью 5 секунд было получено 69 МДж энергии. 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. 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. Американская установка термоядерного синтеза позволила получить больше энергии, чем было потрачено для её запуска.
Холодный термоядерный синтез в обыкновенной кружке
Холодный термоядерный синтез новости. Автор admin На чтение 6 мин Просмотров 4645 Опубликовано 27.04.2024. На проходящем в эти дни в Солт-Лейк-Сити съезде Американского химического общества будет представлено около тридцати работ, так или иначе связанных с. Общепринятый основан на медленном термоядерном синтезе, в рамках которого физики планируют удерживать горячую плазму с помощью магнитных полей и электрических токов. 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.
Украина. Генератор Росси. Термоядерный, холодный синтез. Теория, технология.
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. 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.
Реакция полностью контролируема. Энергетические сферы Параллельно с классическими токамаками в конце 80-х стало развиваться еще одно направление — сферических токамаков, форма которых больше напоминала уже не бублики, а пончики или шарики. Первая экспериментальная установка, построенная в Оксфордшире, рядом с JET, показала, что в такой конфигурации лучше удерживается плазма более высокой плотности. После этого интерес к таким установкам проявили в исследовательских центрах во многих странах мира. Когда установки были запущены, почти у всех трех была выявлена одна общая проблема — плохо удерживались заряженные частицы с большой энергией. Для исправления ситуации требовалось увеличить магнитное поле. В итоге все три «ушли» на модернизацию до 2016—2017 годов. Однако после перерыва, в 2018 году, запустить свой токамак удалось только ученым из Санкт-Петербурга. Их обновленный «Глобус» стал называться «Глобусом-М2». Конечно, это меньше, чем на большом торе у европейцев, но их показатели нельзя сравнивать из-за небольших размеров нашего «Глобуса», который имеет диаметр всего 36 сантиметров диаметр JET — около 3 метров. На «Глобусе-М2» мы пытаемся проверить правильность выбора сферической формы для термоядерного реактора, понять, будет ли у него преимущество по удержанию плазмы, будет ли он превосходить классический тор по энергозатратам. Но у него будет ряд принципиальных отличий. Прежде всего из-за увеличенных размеров качественно изменятся параметры плазмы. Кроме того, будут впервые испытаны в таком масштабе сверхпроводящая магнитная система, новые системы дополнительного нагрева плазмы и многое другое. И есть подозрение, что у них это получится быстрее, чем у международного консорциума. Создавая термоядерный реактор на Земле, люди хотят воссоздать аналог реакций на Солнце Фото: nasa. Кто в итоге выживет, это пока вопрос. Скорей всего, термоядерный реактор будет построен на базе классического токамака. Но для сферических токамаков может найтись своя ниша, а их коммерческое применение может начаться гораздо раньше. Гибридные технологии Как выяснилось, мало нашим физикам-ядерщикам сферической модернизации термоядерного реактора. Сейчас, по словам Минаева, в нашей стране параллельно запускается процесс разработки и создания гибридной электростанции, основанной на термоядерной и ядерной технологиях. Это позволит эффективней удерживать плазму? Мы хотим за счет термоядерных технологий решить проблему с «замыканием» ядерного топливного цикла. Представляете, мы сможем нарабатывать искусственное топливо для атомных реакторов, получать в реакторе энергию, а после дожигать отработанное топливо до безопасного состояния, чего раньше никогда не было. До сих пор мы просто захоранивали ядерные отходы, накапливая их. В целом новая гибридная атомная станция будет значительно безопасней и экологичней. Отсутствие большого количества опасных отходов также позволит повысить экспортный потенциал нашей атомной промышленности.
Этому препятствует более дальнодействующее кулоновское отталкивание. Чтобы сблизить ядра, нужно затратить энергию порядка 0,1 МэВ, которой соответствует температура порядка 11 миллионов градусов это нижний теоретический предел. История исследований возможности ХЯС[ править править код ] Предположение о возможности холодного ядерного синтеза ХЯС до сих пор не нашло подтверждения и является предметом постоянных спекуляций, однако эта область до сих пор активно изучается. ХЯС в клетках живого организма[ править править код ] Луи Кервран [fr] , опубликовал c 1960 по 1975 г. За свои работы Кервран был удостоен Шнобелевской премии [9]. Высоцкий проф. 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].
Для поддержания термоядерной реакции 5 декабря 2022 года 192 гигантских лазера в Национальном комплексе лазерных термоядерных реакций National Ignition Facility, NIF разогрели цилиндрик размером с ластик, в котором в алмазной оболочке содержалось небольшое количество водорода. Одновременно разогрев цилиндр сверху и снизу, лазерные лучи испарили его. Порождённые этим процессом рентгеновские лучи пронизали шарик топлива, состоящего из дейтерия и трития. За время меньшее 100 триллионных долей секунды шарик принял на себя 2,05 МДж энергии и выдал поток нейтронов, порождённых синтезом, унесших с собой 3 МДж энергии — в полтора раза больше, чем было потрачено.
В защиту холодного ядерного синтеза (ХЯС)
NIF имеет размер спортивного стадиона и использует мощные лазерные лучи для создания температур и давлений, подобных тем, которые возникают в ядрах звезд и планет-гигантов. Конечно, до момента, когда термоядерная энергетика станет обыденностью, пройдёт ещё немало времени, и для этого потребуется провести ещё массу исследований. Тем не менее, значимость первого удачного эксперимента по термоядерному воспламенению огромна — возможно, в итоге он станет отправной точкой в революции в мировой энергетике. Термоядерная энергия может стать альтернативой как обычным атомным электростанциям, работающим наоборот за счёт расщепления атомов, так и углеводородному топливу и избавить людей от вредных выбросов в атмосферу. Грэнхольм Jennifer M. Её также поддержал директор LLNL доктор Ким Будил Kim Budil : «Термоядерное воспламенение в лаборатории — одна из самых значительных научных задач, когда-либо решаемых человечеством, и ее достижение — это триумф науки, техники и, прежде всего, людей».
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! После стольких лет неудачных исследований холодный синтез начал приобретать плохую репутацию.
Во всех случаях существенную роль играет обязательное условие! Почему-то такой принцип адептами ХЯС используется крайне редко, прямо скажем, нам такие эксперименты не известны. Было принято, что мы регистрируем только разность температур между рабочей и контрольной ячейкой с точность 0,1 К. Все остальные гипотетические признаки наличия ХЯС, такие как потоки нейтронов, образования трития и тритонов, разные гамма-излучения мы считаем противоречивыми, предвзятыми, умозрительными, неубедительными и недостоверными. Тем более, что кроме тепла от ХЯС ничего большего и не требуется. Есть тепло — уже интересно, нет тепла — ну так и ни к чему городок городить. Также договорились принимать во внимание только превышение температуры измерительной ячейки над контрольной в 0,3 К. Аппаратура и материалы Вся аппаратура у нас уже имелась, ничего экстраординарного прикупать не потребовалось: пишущие терморегуляторы типа Термодат, мультиметры, смартфоны, компьютеры, радиометр СРП. Имелись также две ячейки высокого давления, оставшиеся от других тем, начинка от пальчиковых никель-металл-гидридных аккумуляторов и термопары. Из расходных материалов были приобретены: сцинтилляционный 2,5-Дифенилоксазолом на 527 руб. Итого расходы на материалы — 1819 руб. Газообразный дейтерий и гелий под давлением 100 атм. Поскольку единственным измеряемым параметром являлась разность температур между измерительной и контрольной ячейками, особое внимание уделялось термоизоляции ячеек от окружающей среды и друг от друга. Это достигалось в опытах по Флейшману-Понсу и Арате толстой строительной теплоизоляцией и заливкой щелей строительной пеной. В высокотемпературном опыте Росси использован теплоизолятор из пустотелых кварцевых нитей обшивка шаттла Буран и вентилируемой щелью между измерительной и контрольной ячейками. Описания экспериментов 0 Прежде всего, мы убедились, что мы в состоянии регистрировать мюоны. Как оказалось, для этого можно использовать фотоаппарат или видеокамеру, например, ноутбука. Мы загрузили программу DECO на смартфоны и, согласно инструкции, заклеили изолентой их видеокамеры. Смартфоны прекрасно регистрировали мюоны, хотя, конечно, в час по чайной ложке ввиду малости объема видеоматрицы. Кроме того, использовался антикварный радиометр СРП-1 в соответствии с последней разработкой MIT во-первых, потому что этот датчик чувствительнее, быстрее и точнее, во-вторых, просто потому что было: Фиг. Выходной каскад звукового усилителя СРП-1 подключен к звуковому входу нетбука, работавшего в качестве «самописца» для записи количества мюонов. 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.
Французские читатели тронуты верностью россиян. Проект начинался при Горбачеве, когда Запад "был еще цивилизованным". От дальнейших комментариев в ведомстве отказались. Лаборатория подтвердила успешный эксперимент в Национальном комплексе лазерных термоядерных реакций, но подчеркнула, что анализ результатов продолжается. Однако точная выработка все еще определяется, и мы не можем подтвердить, что на сегодняшний момент она превышает пороговое значение, — говорится в сообщении. Два осведомленных источника сообщили, что выход энергии превысил ожидаемый, повредив часть диагностического оборудования и затруднив анализ. При этом прорыв уже широко обсуждается учеными, добавили источники. Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций стоимостью 3,5 миллиарда долларов изначально строился для испытаний ядерного оружия через имитацию взрывов, но с тех пор использовался для исследований в области термоядерной энергии. Gizmodo США : сможет ли человечество использовать термоядерный синтез как источник энергии?