Ядерный синтез. Холодный ядерный синтез. Ядерная энергия. Холодный ядерный синтез основа энергетики будущего
Реактор холодного ядерного синтеза с высоким КПД | Блог Владимир Николаевич
В статье продемонстрирована работа миниатюрного реактора холодного ядерного синтеза и сделан расчёт его КПД.
Пролог
Почему до сих пор мы используем традиционные источники энергии, когда уже много лет известны альтернативные источники сравнительно дешёвой энергии?
Причин этому масса, как то: экономические, технические и даже политические.
Но, начнём с самого начала.
Миллионы лет планета Земля с помощью всевозможных живых организмов перерабатывала углекислый газ в уголь, нефть и природный газ. Превращать все эти природный богатства обратно в углекислый газ оказалось сравнительно просто, достаточно было научиться использовать огонь. Собственно, этим человечество и занимается до сих пор.
По мере развития науки и техники, появились преобразователи энергии, позволяющие использовать энергию воды, солнца, ветра, геотермальных источников и даже энергию морских волн. Но все эти преобразователи имеют ряд недостатков, и главный из них — это зависимость от сил природы.
Попытки человечества обуздать энергию расщепляющегося атомного ядра до поры до времени имели успех, но оказались не менее опасными для природы, чем обычные тепловые электростанции.
Что же нас ждёт в будущем?
В далёком будущем, нас ждут новые технологии получения энергии с помощью реакторов, так называемого, холодного ядерного синтеза. А в ближайшем будущем, нас в этом плане не ждёт ничего хорошего.
Первое и основное препятствие этому – экономические интересы. Крупный капитал ведёт бизнес согласно своим стратегическим планам, в которых пока нет места для новых технологий. Глупо выводить деньги из бизнеса, когда доходы всё время растут, как на дрожжах.
Так что, пока стоимость нефти и газа не обвалится настолько, что добыча станет нерентабельной, не стоит ждать прорыва в области новых технологий производства энергии. Но, цены вряд ли обвалятся, так как ресурсы всё время истощаются, а это напротив подстёгивает рост цен.
Почему учёные не занимаются исследованиями в этом направлении?
Учёные занимаются исследованиями в том направлении, на которое выделятся средства.
Например, миллионы долларов выделяются каждый год на разработку новых препаратов для лечения рака. Но, средства выделяют крупные фармацевтические компании, которым нужно сбывать лекарства больным раком, а не излечивать пациентов, тем самым разрушая свой хорошо отлаженный бизнес.
То же самое случилось и с генераторами, работающими на нетрадиционных видах топлива. И в самом деле, на научные исследования в области термоядерного синтеза (Токамак, Лазерный термоядерный синтез) выделяются огромные суммы, на которые кормятся тысячи учёных. Уже полвека идут эксперименты, а воз и ныне там. То ли учёные принципиально не хотят менять доктрину, то ли терпеливо ждут, пока закончится нефть…
Так вот, некоторые весьма полезные для общества технологии могут оказаться вредными не только для крупного капитала, но и для всей мировой экономической системы. Ведь ни для кого не секрет, что экономика некоторых стран целиком зависит от добычи углеводородного сырья.
Так что, только революция в энергетике, которая состоится в отдалённом будущем, сможет что-то кардинально изменить в этом замкнутом круге.
Почему энтузиасты не строят компактные электростанции на основе холодного ядерного синтеза?
Большинство известных реакторов ХЯС существуют только в виде небольших лабораторных установок, описание которых часто бывают недостаточно подробными. Кроме этого, материалы и реактивы, используемые для постройки таких реакторов сложно добыть человеку, не имеющему доступа к научным лабораториям. Например, захотите Вы раздобыть бутылку тяжёлой воды, а вас начнут подозревать в обогащении урана.
Но, если очень хочется, то можно уже сейчас попытаться хотя бы поэкспериментировать с настольными реакторами вроде реакторов Мартина Флейшмана и Стенли Понса или Андреа Росси.
Предыстория
История этого эксперимента ведёт начало от случайной встречи на курорте. Тогда мне понадобились обычные батарейки, и мы с супругой отправились в магазин. Там, увидев срок годности пальчиковых элементов Energizer (около десяти лет), я попытался пошутить, вспомнив, как Ходжа Насреддин обещал эмиру за 10 лет научить ишака разговаривать. Сам Хаджа Насреддин так прокомментировал это: «За десять лет, либо ишак умрёт, либо эмир…» Рядом стоящий покупатель прореагировал на шутку. Как оказалось, им был инженер с русскими корнями. Слова за слово и мы с ним уже обсуждали проблемы мировой энергетики. Разговор продолжился за рюмкой чая. В той дискуссии новый знакомый поведал мне интересную историю. Суть истории в том, что, в прошлом, мой визави работал в лаборатории по разработке опреснительных установок для Австралии. Установки эти работают на основе фильтров обратного осмоса. Так вот, в одном из экспериментов, им было получено аномальное выделение тепла, с сопутствующим разрушением мембраны. Тогда я не придал этому большого значения, но потом идея эта всплыла в памяти и начала меня преследовать. В результате, я пустился во все тяжкие – занялся экспериментальной физикой.
Реактор холодного ядерного синтеза в стакане воды
После серии экспериментов, был построен весьма производительный реактор на основе наномембраны и резонатора оригинальной конструкции.
В видеоролике, показана работа реактора ХЯС с выделением аномально высокого количества тепла.
Чтобы убедить скептиков в подлинности эксперимента, были предприняты некоторые меры. В частности, установка была собрана на стеклянной подставке. Для регистрации отсутствия скрытого инфракрасного излучения была использована обычная свеча, а для регистрации отсутствия высокочастотного электромагнитного излучения – неоновая лампа.
Первичный источник энергии – батарея была подключена с помощью сравнительно тонкого провода, что исключает возможность передачи большого количества энергии в нагрузку.
Если Вы уже посмотрели этот ролик, то могли заметить, что реактор выделят большое количество тепла. Между тем, питание реактора осуществляется от батареи, составленной из четырёх обычных щелочных элементов типоразмера ААА. Ток, контролируемый с помощью амперметра, достигает величины всего 0,35 Ампера. Несложные расчёты позволяют сделать вывод, что КПД установки многократно превышает 100%, так как энергия батарей сравнительно мала.
Но, давайте лучше посчитаем.
Исходные данные:
Вода - 500 грамм
Начальная температура раствора - 22°С
Конечная температура раствора - 93°С
Время, затраченное на нагрев - 720 секунд.
Теплоёмкость воды - 4,2 Дж/Грамм*°С
Сколько всего выделилось энергии?
4,2*500 (гр) * 71 (°С) = 149100 (Дж)
Какая мощность требуется для этого?
149100 (Дж) / 720 (сек) ≈ 207 (Ватт)
Если бы батарея была даже литий-ионной и отдавала такую мощность, она должна была бы генерировать ток:
207 (Ватт) / (3,6 * 4) (Вольт) ≈ 14 (Ампер)
Понятно, что для столь высоких значений тока нужны были бы провода большего сечения, чем те, что были использованы.
Замеры тока батареи показали 0,35 Ампера. При этом под нагрузкой было зафиксировано напряжение 4,82 Вольта.
Посчитаем мощность, отдаваемую батареей:
4,82 (Вольт) * 0,35(Ампер) ≈ 1,7 (Ватт)
Остаётся рассчитать КПД:
207 (Ватт) / 1,7 (Ватт) ≈ 122 (Раз)
Поспешу ответить на вопрос о перспективах данной технологии. Пока не удалось обеспечить продолжительную работу реактора из-за быстрого разрушения мембраны. Среднее время работы ректора – 35 минут. Рекордное – 1 час 23 минуты. Так что, подключить реактор к батарее парового отопления пока не получится.
Источник http://oldoctober.com/ru/cold_...
×cont.ws
эксперименты создают энергию, которой не должно быть / Хабр
Эта область называется теперь низкоэнергетическими ядерными реакциями, и в ней могут быть достигнуты настоящие результаты – или же она может оказаться упрямой мусорной наукой
Говард Дж. Уилк [Howard J. Wilk] – химик, специалист по синтетической органике, уже долгое время не работает по специальности и живёт в Филадельфии. Как и многие другие исследователи, работавшие в фармацевтической области, он стал жертвой сокращения НИОКР в лекарственной индустрии, происходящего в последние годы, и сейчас занимается подработками, не связанными с наукой. Обладая свободным временем, Уилк отслеживает прогресс компании из Нью-Джерси, Brilliant Light Power (BLP). Это одна из тех компаний, что разрабатывают процессы, которые можно в общем обозначить как новые технологии добычи энергии. Это движение, по большей части, является воскрешением холодного синтеза – недолго существовавшего в 1980-х явления, связанного с получением ядерного синтеза в простом настольном электролитическом устройстве, которое учёные быстро отмели.
В 1991 году основатель BLP, Рэнделл Л. Миллс [Randell L. Mills], объявил на пресс-конференции в Ланкастере (Пенсильвания) о разработке теории, по которой электрон в водороде может переходить из обычного, основного энергетического состояния, в ранее неизвестные, более устойчивые состояния с более низкой энергией, с высвобождением огромного количества энергии. Миллс назвал этот странный новый тип сжавшегося водорода, "гидрино" [hydrino], и с тех пор работает над разработкой коммерческого устройства, собирающего эту энергию.
Уилк изучил теорию Миллса, прочёл работы и патенты, и провёл свои собственные вычисления для гидрино. Уилк даже посетил демонстрацию на территории BLP в Крэнбюри, Нью-Джерси, где обсудил гидрино с Миллсом. После этого Уилк всё ещё не может решить, является ли Миллс нереальным гением, бредящим учёным, или чем-то средним.
История началась в 1989 году, когда электрохимики Мартин Флейшман и Стэнли Понс сделали удивительное заявление на пресс-конференции Университета Юты о том, что они приручили энергию ядерного синтеза в электролитической ячейке.
Когда исследователи подавали электрический ток на ячейку, по их мнению, атомы дейтерия из тяжёлой воды, проникшие в палладиевый катод, вступали в реакцию синтеза и порождали атомы гелия. Избыточная энергия процесса превращалась в тепло. Флейшман и Понс утверждали, что этот процесс не может быть результатом ни одной известной химической реакции, и присовокупили к нему термин «холодный синтез».
После многих месяцев расследования их загадочных наблюдений, однако, научное сообщество пришло к соглашению о том, что эффект был нестабильным, или вообще отсутствовал, и что в эксперименте были допущены ошибки. Исследование забраковали, а холодный синтез стал синонимом мусорной науки.
Холодный синтез и производство гидрино – это святой Грааль для добычи бесконечной, дешёвой и экологически чистой энергии. Учёных холодный синтез разочаровал. Они хотели в него поверить, но их коллективный разум решил, что это было ошибкой. Частью проблемы было отсутствие общепринятой теории для объяснения предложенного явления – как говорят физики, нельзя верить эксперименту, пока он не подтверждён теорией.
У Миллса есть своя теория, но многие учёные не верят ей и считают гидрино маловероятным. Сообщество отвергло холодный синтез и игнорировало Миллса и его работу. Миллс поступал так же, стараясь не попадать в тень холодного синтеза.
А в это время область холодного синтеза поменяла имя на низкоэнергетические ядерные реакции (НЭЯР) [low-energy nuclear reactions, LENR], и существует дальше. Некоторые учёные продолжают попытки объяснить эффект Флейшмана-Понса. Другие отвергли ядерный синтез, но исследуют другие возможные процессы, способные объяснить избыточное тепло. Как и Миллс, их привлекли потенциальные возможности коммерческого применения. В основном их интересует добыча энергии для индустриальных нужд, домашних хозяйств и транспорта.
У небольшого числа компаний, созданных в попытках вывести новые энергетические технологии на рынок, бизнес-модели похожи на модели любого технологического стартапа: определить новую технологию, попытаться запатентовать идею, вызвать интерес инвесторов, получить финансирование, построить прототипы, провести демонстрацию, объявить даты поступления рабочих устройств в продажу. Но в новом энергетическом мире нарушение сроков – это норма. Никто пока ещё не совершил последнего шага с демонстрацией рабочего устройства.
Новая теория
Миллс вырос на ферме в Пенсильвании, получил диплом химика в колледже Франклина и Маршала, учёную степень по медицине в Гарвардском университете, и изучал электротехнику в Массачусетском технологическом институте. Будучи студентом, он начал разрабатывать теорию, которую он назвал "Большой объединённой теорией классической физики", которая, по его словам, основана на классической физике и предлагает новую модель атомов и молекул, отходящую от основ квантовой физики.Эрик Баард, журналист, писавший о Миллсе, отметил однажды, как шокирующе выглядит мысль о спорности модели водорода: «рассказывать физикам, что они ошибались, это всё равно, как рассказывать американским матерям, что они неправильно поняли яблочный пирог».
Один из физиков – Андреа Ратке [Andreas Rathke], бывший научный сотрудник в Европейском космическом агентстве, про которого на сайте агентства сказано, что он «разоблачил большое количество чокнутых». В 2005 году Ратке проанализировал теорию Миллса и опубликовал работу, в которой указал, что теория эта ошибочна и несовместима со всем, что известно физикам (New J. Phys. 2005, DOI: 10.1088/1367-2630/7/1/127).
Сейчас он работает исследователем в Airbus Defence & Space, и говорит, что не отслеживал деятельность Миллса с 2007 года, поскольку в экспериментах не наблюдалось однозначных признаков избыточной энергии. «Сомневаюсь, что какие-либо более поздние эксперименты прошли научный отбор», сказал Ратке.
«Думаю, что в целом признано, что теория доктора Миллса, выдвинутая им в качестве основы его заявлений, противоречива и не способна выдавать предсказания,- продолжает Ратке. – Можно было бы спросить, 'Могли ли мы так удачно наткнуться на источник энергии, который просто работает, следуя неверному теоретическому подходу?' ».
В 1990-х несколько исследователей, включая команду из Исследовательского центра Льюиса, независимо друг от друга сообщили о воспроизведении подхода Миллса и получении избыточного тепла. Команда НАСА в отчёте написала, что «результаты далеки от убедительных», и ничего не говорила про гидрино.
Исследователи предлагали возможные электрохимические процессы для объяснения тепла, включая неравномерность электрохимической ячейки, неизвестные экзотермические химические реакции, рекомбинацию разделённых атомов водорода и кислорода в воде. Те же аргументы приводили и критики экспериментов Флейшмана-Понса. Но команда из НАСА уточнила, что исследователи не должны отбрасывать это явление, просто на случай, если Миллс на что-то наткнулся.
Миллс очень быстро говорит, и способен вечно рассказывать о технических деталях. Кроме предсказания гидрино, Миллс утверждает, что его теория может идеально предсказать местоположение любого электрона в молекуле, используя специальный софт для моделирования молекул, и даже в таких сложных молекулах, как ДНК. С использованием стандартной квантовой теории учёным тяжело предсказать точное поведение чего-либо более сложного, чем атом водорода. Также Миллс утверждает, что его теория объясняет явление расширения Вселенной с ускорением, которое космологи ещё не до конца раскусили.
Кроме того, Миллс говорит, что гидрино появляются при сжигании водорода в звёздах, таких, как наше Солнце, и что их можно обнаружить в спектре звёздного света. Водород считается самым распространённым элементом во вселенной, но Миллс утверждает, что гидрино – это и есть тёмная материя, которую не могут найти во Вселенной. Астрофизики с удивлением воспринимают такие предположения: «Я никогда не слышал о гидрино», говорит Эдвард Колб [Edward W. (Rocky) Kolb] из Чикагского университета, эксперт по тёмной вселенной.
Миллс сообщил об успешной изоляции и описании гидрино при помощи стандартных спектроскопических методов, таких, как инфракрасный, рамановский, и спектроскопия ядерно-магнитного резонанса. Кроме того, по его словам, гидрино могут вступать в реакции, приводящие к появлению новых типов материалов с «удивительными свойствами». Сюда входят проводники, которые, по словам Миллса, произведут революцию в мире электронных устройств и аккумуляторов.
И хотя его заявления противоречат общественному мнению, идеи Миллса кажутся не такими экзотическими по сравнению с другими необычными компонентами Вселенной. К примеру, мюоний – известная короткоживущая экзотическая сущность, состоящая из антимюона (положительно заряженной частицы, похожей на электрон) и электрона. Химически мюоний ведёт себя как изотоп водорода, но при этом в девять раз его легче.
SunCell, гидриновая топливная ячейка
Вне зависимости от того, в каком месте шкалы правдоподобности располагаются гидрино, Миллс уже десять лет назад рассказывал, что BLP уже продвинулась за пределы научного подтверждения, и её интересует лишь коммерческая сторона вопроса. С годами BLP собрала более $110 млн инвестиций.Подход BLP к созданию гидрино проявлялся по-разному. В ранних прототипах Миллс с командой использовали вольфрам или никелевые электроды с электролитическим раствором лития или калия. Подводимый ток расщеплял воду на водород и кислород, и при нужных условиях литий или калий играли роль катализатора для поглощения энергии и коллапса электронной орбиты водорода. Энергия, возникающая при переходе из основного атомного состояния в состояние с более низкой энергией, выделялась в виде яркой высокотемпературной плазмы. Связанное с ней тепло затем использовалось для создания пара и питания электрогенератора.
Сейчас в BLP тестируют устройство SunCell, в котором водород (из воды) и оксид-катализатор подаются в сферический углеродный реактор с двумя потоками расплавленного серебра. Электрический ток, подаваемый на серебро, запускает плазменную реакцию с формированием гидрино. Энергия реактора улавливается углеродом, работающим в качестве «радиатора чёрного тела». Когда он раскаляется до тысяч градусов, то испускает энергию в виде видимого света, улавливаемого фотовольтаическими ячейками, преобразующими свет в электричество.
Касательно коммерческих разработок Миллс иногда выглядит, как параноик, а иногда – как практичный бизнесмен. Он зарегистрировал торговую марку «Hydrino». И поскольку его патенты заявляют об изобретении гидрино, BLP заявляют об интеллектуальной собственности на исследования гидрино. В связи с этим BLP запрещает другим экспериментаторам проводить даже базовые исследования гидрино, которые могут подтвердить или опровергнуть их существование, без предварительного подписания соглашения об интеллектуальной собственности. «Мы приглашаем исследователей, мы хотим, чтобы другие занимались этим,- говорит Миллс. – Но нам необходимо защищать нашу технологию».
Вместо этого Миллс назначил уполномоченных валидаторов, утверждающих, что могут подтвердить работоспособность изобретений BLP. Один из них – электротехник из Бакнеллского университета, профессор Питер М. Дженсон [Peter M. Jansson], которому платят за оценку технологии BLP через его консалтинговую компанию Integrated Systems. Дженсон утверждает, что компенсация его времени «никаким образом не влияет на мои выводы как независимого исследователя научных открытий». Он добавляет, что «опроверг большую часть открытий», которые он изучал.
«Учёные из BLP занимаются настоящей наукой, и пока я не нашёл никаких ошибок в их методах и подходах,- говорит Дженсон. – С годами я видел много устройств в BLP, явно способных производить избыточную энергию в осмысленных количествах. Думаю, что научной общественности понадобится некоторое время для того, чтобы принять и переварить возможность существования низкоэнергетических состояний водорода. По моему мнению, работа доктора Миллса неоспорима». Дженсон добавляет, что BLP сталкивается со сложностями в коммерческом применении технологии, но препятствия носят деловой, а не научный характер.
А пока BLP провела несколько демонстраций своих новых прототипов для инвесторов с 2014 года, и опубликовала видеоролики на своём сайте. Но эти события не дают чётких доказательств того, что SunCell действительно работает.
В июле, после одной из демонстраций, компания объявила, что оценочная стоимость энергии из SunCell настолько мала – от 1% до 10% любой другой известной формы энергии – что компания «собирается предоставить автономные индивидуальные источники питания практически для всех стационарных и мобильных приложений, не привязанных к энергосети или топливным источникам энергии». Иначе говоря, компания планирует построить и выдавать в лизинг SunCells или другие устройства потребителям, взимая ежедневную плату, и позволяя им отвязываться от энергосетей и перестать покупать бензин или соляру, при этом расходуя в разы меньше денег.
«Это конец эры огня, двигателя внутреннего сгорания и централизованных систем подачи энергии,- говорит Миллс. – Наша технология сделает все остальные виды энергетических технологий устаревшими. Проблемы изменения климата будут решены». Он добавляет, что, судя по всему, BLP может начать выпуск продукции, для начала станций мощностью в МВт, к концу 2017 года.
Что в имени?
Несмотря на неопределённость, окружающую Миллса и BLP, их история – лишь часть общей саги о новой энергии. Когда после первоначального заявления Флейшмана-Понса улеглась пыль, два исследователя занялись изучением того, что правильно, а что нет. К ним присоединились десятки соавторов и независимых исследователей.Многие из этих учёных и инженеров, часто работавших на собственные средства, интересовались не столько коммерческими возможностями, сколько наукой: электрохимией, металлургией, калориметрией, масс-спектрометрией, и ядерной диагностикой. Они продолжали ставить эксперименты, выдававшие избыточное тепло, определяемое как количество энергии, выдаваемое системой, по отношению к энергии, необходимой для её работы. В некоторых случаях сообщалось о ядерных аномалиях, таких, как появлении нейтрино, α-частиц (ядер гелия), изотопах атомов и трансмутациях одних элементов в другие.
Но в конечном итоге большинство исследователей ищут объяснение происходящему, и были бы счастливы, даже если бы скромное количество тепла оказалось бы полезным.
«НЭЯР находятся в экспериментальной фазе, и теоретически пока не поняты», говорит Дэвид Нагель [David J. Nagel], профессор по электротехнике и информатике в Университете им. Джорджа Вашингтона, и бывший менеджер по исследованиям в Исследовательской лаборатории морфлота. «Некоторые результаты просто необъяснимы. Назовите это холодным синтезом, низкоэнергетическими ядерными реакциями, или как-то ещё – имён достаточно – мы всё равно ничего не знаем об этом. Но нет сомнений, что ядерные реакции можно запускать при помощи химической энергии».
Нагель предпочитает называть явление НЭЯР «решёточными ядерными реакциями», поскольку явление происходит в кристаллических решётках электрода. Изначальное ответвление этой области концентрируется на внедрении дейтерия в палладиевый электрод при помощи подачи большой энергии, поясняет Нагель. Исследователи сообщали, что такие электрохимические системы могут выдавать вплоть до 25 раз больше энергии, чем потребляют.
Другое основное ответвление области использует сочетания никеля и водорода, которое выдаёт до 400 раз больше энергии, чем потребляет. Нагель любит сравнивать эти НЭЯР-технологии с экспериментальным международным термоядерным реактором, основанным на хорошо известной физике – слиянии дейтерия и трития – который строят на юге Франции. Стоимость этого 20-летнего проекта составляет $20 млрд, и его цель в производстве энергии, превышающей потребляемую в 10 раз.
Нагель говорит, что область НЭЯР повсеместно растёт, и главные препятствия – это недостаток финансирования и нестабильные результаты. К примеру, некоторые исследователи сообщают, что для запуска реакции необходимо достичь некоего порогового значения. Она может потребовать минимального количества дейтерия или водорода для запуска, или же электроды необходимо подготовить, придав им кристаллографическую ориентацию и поверхностную морфологию. Последнее требование – обычное для гетерогенных катализаторов, используемых при очистке бензина и на нефтехимических производствах.
Нагель признаёт, что у коммерческой стороны НЭЯР тоже есть проблемы. Разрабатываемые прототипы, по его словам, «довольно грубые», и пока ещё не появилось компании, продемонстрировавшей работающий прототип или заработавшей на этом деньги.
E-Cat от Росси
Одна из ярких попыток поставить НЭЯР на коммерческие рельсы была сделана инженером Андреа Росси из компании Leonardo Corp, находящейся в Майами. В 2011 году Росси с коллегами объявили на пресс-конференции в Италии о постройке настольного реактора «Энергетический катализатор» [Energy Catalyzer], или E-Cat, производящего избыточную энергию в процессе, где катализатором служит никель. Для обоснования изобретения Росси демонстрировал E-Cat потенциальным инвесторам и СМИ, и назначал независимые проверки.Росси утверждает, что в его E-Cat происходит самоподдерживающийся процесс, в котором входящий электрический ток запускает синтез водорода и лития в присутствии порошковой смеси никеля, лития и алюмогидрида лития, в результате которого появляется изотоп бериллия. Короткоживущий бериллий распадается на две α-частицы, а избыточная энергия выделяется в виде тепла. Часть никеля превращается в медь. Росси говорит об отсутствии как отходов так и излучения вне аппарата.
Анонс Росси вызвал у учёных то же неприятное чувство, что и холодный синтез. Росси вызывает у многих людей недоверие из-за своего спорного прошлого. В Италии его обвинили в мошенничестве из-за его предыдущих деловых махинаций. Росси говорит, что эти обвинения остались в прошлом и не хочет обсуждать их. Также у него однажды был контракт на создание тепловых установок для ВС США, но поставленные им устройства не работали по спецификациям.
В 2012 году Росси объявил о создании системы мощностью в 1 МВт, пригодной для отопления больших зданий. Также он предполагал, что к 2013 году у него уже будет фабрика, ежегодно производящая миллион установок мощностью в 10 кВт и размером с ноутбук, предназначенных для домашнего использования. Но ни фабрики, ни этих устройств так и не случилось.
В 2014 году Росси продал технологию по лицензии компании Industrial Heat, открытой инвестиционной конторой Cherokee, занимающейся покупкой недвижимости и очищающей старые промзоны для новой застройки. В 2015 году генеральный директор Cherokee, Том Дарден [Tom Darden], по образованию юрист и специалист по окружающей среде, назвал Industrial Heat «источником финансирования для изобретателей НЭЯР».
Дарден говорит, что Cherokee запустила Industrial Heat, поскольку в инвестиционной компании верят, что технология НЭЯР достойна исследований. «Мы были готовы ошибаться, мы готовы были вложить время и ресурсы, чтобы узнать, может ли эта область оказаться полезной в нашей миссии по предотвращению загрязнения [окружающей среды]», говорит он.
А в это время Industrial Heat и Leonardo поругались, и теперь судятся друг с другом по поводу нарушений соглашения. Росси получил бы $100 млн, если бы годовой тест его системы мощностью в 1 МВт оказался успешным. Росси говорит, что тест закончен, но в Industrial Heat так не считают, и опасаются, что устройство не работает.
Нагель говорит, что E-Cat привнёс в область НЭЯР энтузиазм и надежду. В 2012 году он утверждал, что, по его мнению, Росси не был мошенником, «но мне не нравятся некоторые его подходы к тестированию». Нагель считал, что Росси должен был действовать более аккуратно и прозрачно. Но в то время Нагель сам считал, что устройства на принципе НЭЯР появятся в продаже к 2013 году.
Росси продолжает исследования и объявил о разработках других прототипов. Но он мало что рассказывает о своей работе. Он говорит, что устройства мощностью в 1 МВт уже находятся в производстве, и он получил «необходимые сертификаты» для их продажи. Домашние устройства, по его словам, пока ещё ожидают сертификации.
Нагель говорит, что после спада радостного настроения, связанного с объявлениями Росси, к НЭЯР вернулся статус-кво. Доступность коммерческих генераторов НЭЯР отодвинулась на несколько лет. И даже если устройство выдержит проблемы воспроизводимости и будет полезным, его разработчикам предстоит жестокая битва с регуляторами и принятием его пользователями.
Но он сохраняет оптимизм. «НЭЯР могут стать коммерчески доступными ещё до их полного понимания, как было с рентгеном», говорит он. Он уже оборудовал лабораторию в Университете им. Джорджа Вашингтона для новых экспериментов с никелем и водородом.
Научные наследия
Многие исследователи, продолжающие работать над НЭЯР – это уже состоявшиеся учёные на пенсии. Для них это непросто, поскольку годами их работы возвращали непросмотренными из мейнстримовых журналов, а их предложения о докладах на научных конференциях не принимали. Они всё сильнее волнуются по поводу статуса этой области исследований, поскольку их время истекает. Им хочется либо зафиксировать своё наследие в научной истории НЭЯР, либо хотя бы успокоиться тем, что их инстинкты их не подвели.«Очень неудачно вышло, когда холодный синтез впервые был опубликован в 1989 году как новый источник энергии синтеза, а не просто как некая новая научная диковина», говорит электрохимик Мелвин Майлс [Melvin H. Miles]. «Возможно, исследования могли бы идти как обычно, с более аккуратным и точным изучением».
Бывший исследователь в Центре воздушно-морских исследований на базе Чайна Лейк, Майлс иногда работал с Флейшманом, умершим в 2012 году. Майлс считает, что Флейшман и Понс были правы. Но и сегодня он не знает, как можно сделать коммерческий источник энергии для системы из палладия и дейтерия, несмотря на множество экспериментов, в ходе которых было получено избыточное тепло, коррелирующее с получением гелия.
«Зачем кто-то будет продолжать исследования или интересоваться темой, которую 27 лет назад объявили ошибкой? – спрашивает Майлс. – Я убеждён, что холодный синтез когда-нибудь признают ещё одним важным открытием, которое долго принимали, и появится теоретическая платформа, объясняющая результаты экспериментов».
Ядерный физик Людвик Ковальский, почётный профессор из Монтклэрского государственного университета соглашается, что холодный синтез стал жертвой неудачного старта. «Я достаточно стар, чтобы помнить эффект, произведённый первым объявлением на научное сообщество и на общественность», говорит Ковальский. Временами он сотрудничал с исследователями НЭЯР, «но мои три попытки подтвердить сенсационные заявления были неудачными».
Ковальский считает, что первый позор, заработанный исследованием, вылился в бОльшую проблему, неподобающую для научного метода. Справедливы или нет исследователи НЭЯР, Ковальский всё ещё считает, что стоит докопаться до чёткого вердикта «да» или «нет». Но его не найти до тех пор, пока исследователей холодного синтеза считают «эксцентричными псевдоучёными», говорит Ковальский. «Прогресс невозможен, и никто не выигрывает от того, что результаты честных исследований не публикуются, и никто не проверяет их независимо в других лабораториях».
Время покажет
Даже если Ковальский получит однозначный ответ на свой вопрос и заявления исследователей НЭЯР подтвердятся, дорога к коммерциализации технологии будет полна препятствий. Многие стартапы, даже с надёжной технологией, проваливаются по причинам, не связанным с наукой: капитализация, движение ликвидности, стоимость, производство, страховка, неконкурентноспособные цены, и т.п.Возьмём, к примеру, Sun Catalytix. Компания вышла из MIT при поддержке твёрдой науки, но пала жертвой коммерческих атак до того, как вышла на рынок. Она была создана для коммерциализации искусственного фотосинтеза, разработанного химиком Дэниелом Носерой [Daniel G. Nocera], работающим ныне в Гарварде, для эффективного преобразования воды в водородное топливо при помощи солнечного света и недорогого катализатора.
Носера мечтал, что полученный таким образом водород сможет питать простые топливные ячейки и давать энергию домам и деревням в отсталых регионах мира, не имеющих доступа к энергосетям, и давая им возможность наслаждаться современными удобствами, улучшающими уровень жизни. Но на разработку потребовалось гораздо больше денег и времени, чем казалось сначала. Через четыре года Sun Catalytix бросила попытки коммерциализации технологии, занялась изготовлением потоковых батарей, и потом в 2014 году её купила Lockheed Martin.
Неизвестно, тормозят ли развитие компаний, занимающихся НЭЯР, такие же препятствия. К примеру, Уилк, органический химик, следивший за прогрессом Миллса, озабочен желанием понять, основаны ли попытки коммерциализации BLP на чем-то реальном. Ему просто нужно знать, существует ли гидрино.
В 2014 Уилк спросил Миллса, изолировал ли тот гидрино, и хотя Миллс уже писал в работах и патентах, что ему это удалось, он ответил, что такого ещё не было, и что это было бы «очень большой задачей». Но Уилку кажется иное. Если процесс создаёт литры гидринного газа, это должно быть очевидным. «Покажите нам гидрино!», требует Уилк.
Уилк говорит, что мир Миллса, и вместе с ним мир других людей, занимающихся НЭЯР, напоминает ему один из парадоксов Зенона, который говорит об иллюзорности движения. «Каждый год они преодолевают половину расстояния до коммерциализации, но доберутся ли они до неё когда-нибудь?». Уилк придумал четыре объяснения для BLP: расчёты Миллса верны; это мошенничество; это плохая наука; это патологическая наука, как называл её нобелевский лауреат по физике Ирвинг Ленгмюр.
Ленгмюр изобрёл этот термин более 50 лет назад для описания психологического процесса, в котором учёный подсознательно отдаляется от научного метода и так погружается в своё занятие, что вырабатывает невозможность объективно смотреть на вещи и видеть, что реально, а что нет. Патологическая наука – это «наука о вещах, не таких, какими они кажутся», говорил Ленгмюр. В некоторых случаях она развивается в таких областях, как холодный синтез/НЭЯР, и никак не сдаётся, несмотря на то, что признаётся ложной большинством учёных.
«Надеюсь, что они правы», говорит Уилк про Миллса и BLP. «В самом деле. Я не хочу их опровергать, я просто ищу истину». Но если бы «свиньи умели летать», как говорит Уилкс, он бы принял их данные, теорию и другие предсказания, следующие из неё. Но он никогда не был верующим. «Думаю, если бы гидрино существовали, их бы обнаружили в других лабораториях или в природе много лет назад».
Все обсуждения холодного синтеза и НЭЯР заканчиваются именно так: они всегда приходят к тому, что никто не выпустил на рынок работающего устройства, и ни один из прототипов в ближайшем будущем нельзя будет поставить на коммерческие рельсы. Так что время будет последним судьёй.
habr.com
Ядерный синтез. Холодный ядерный синтез. Ядерная энергия
Холодный ядерный синтез также может называться холодным термоядом. Его суть заключается в возможности реализации ядерной реакции синтеза, происходящей в каких-либо химических системах. При этом предполагается отсутствие значительного перегрева рабочего вещества. Как известно, обычные ядерные реакции при их проведении создают температуру, которая может измеряться миллионами градусов Кельвина. Холодный термояд в теории не требует такой высокой температуры.
Многочисленные исследования и эксперименты
Исследование холодного ядерного синтеза, с одной стороны, считается чистым мошенничеством. Никакие другие научные направления в этом с ним не сравнимы. С другой стороны, возможно, что эта сфера науки до конца не изучена, и вовсе не может считаться утопией, а тем более мошенничеством. Однако в истории развития холодного термояда все же присутствовали если не обманщики, то наверняка сумасшедшие.
Признанию псевдонаукой этого направления и поводом для критики, которой подверглась технология холодного ядерного синтеза, послужили многочисленные неудачи ученых, работавших в этой области, а также произведенные отдельными личностями фальсификации. Уже с 2002 года большинство ученых считают, что работа по решению этого вопроса бесперспективна.
Вместе с тем некоторыми все же попытки провести подобную реакцию продолжаются. Так, в 2008 году японский ученый из университета Осаки публично продемонстрировал эксперимент, совершенный с электрохимической ячейкой. Это был Йошиаки Арата. После такой демонстрации научное общество вновь стало вести разговоры о возможности или невозможности холодного термояда, которые может предоставить ядерная физика. Отдельные ученые, квалифицирующиеся на ядерной физике и химии, занимаются поиском обоснований этого явления. Причем делают это они с целью найти не ядерное ему объяснение, а другое, альтернативное. Вдобавок это еще обусловлено и тем, что сведения о нейтронном излучении отсутствуют.
История Флэйшмана и Понса
Уже сама история обнародования этой разновидности научного направления в глазах мирового сообщества является подозрительной. Все началось 23 марта 1989 года. Именно тогда профессор Мартин Флэйшман со своим напарником Стэнли Понсом собрали пресс-конференцию, которая проходила в университете, где трудились химики, в штате Юта (США). Тогда они и заявили, что ими была осуществлена реакция холодного ядерного синтеза путем обыкновенного пропускания электрического тока сквозь электролит. По словам химиков, в результате проведенной реакции они смогли получить положительный энергетический выход, то есть тепло. Кроме этого, они наблюдали ядерное излучение, возникшее в результате реакции и идущее от электролита.
Сделанное заявление буквально произвело настоящий фурор в научном сообществе. Конечно же, низкотемпературный ядерный синтез, произведенный на простом письменном столе, мог кардинально изменить весь мир. Больше не нужны комплексы огромных химических установок, которые еще и стоят громадную сумму денег, а результат в виде получения нужной реакции когда наступит - неизвестно. Если бы все подтвердилось, Флэйшмана и Понса ждало бы потрясающее будущее, а человечество – немалое сокращение расходов.
Однако сделанное таким образом заявление химиков стало их ошибкой. И, кто знает, возможно, самой главной. Дело в том, что в научном сообществе не принято делать какие-либо заявления перед средствами массовой информации о своих изобретениях или открытиях до того, как сведения о них будут опубликованы в специальных научных журналах. Ученые, поступающие так, мгновенно получают критику в свой адрес, это считается своего рода дурным тоном в научной среде. По правилам, сделавший какое-либо открытие научный сотрудник негласно обязан оповестить об этом сначала научное сообщество, которое и будет решать, действительно ли это изобретение является истинным, стоит ли его вообще признавать открытием. С юридической стороны это считается обязательством полного сохранения тайны о происшедшем, которую первооткрыватель должен соблюдать с момента подачи своей статьи в издание и до момента ее опубликования. Ядерная физика в этом плане не является исключением.
Флэйшман со своим коллегой такую статью направили в научный журнал, который назывался Nature и являлся самым авторитетным научным изданием в масштабах всего мира. Все люди, связанные с наукой, знают, что такой журнал не опубликует непроверенную информацию, а тем более не станет печатать кого попало. Мартин Флэйшман уже в то время считался достаточно уважаемым ученым, работающим в области электрохимии, поэтому поданная статья должна была выйти в скором времени. Так и произошло. Спустя три месяца после злополучной конференции публикация вышла в свет, но ажиотаж вокруг открытия уже вовсю разгорелся. Возможно, поэтому главный редактор Nature Джон Мэддокс уже в следующем ежемесячном выпуске журнала опубликовал свои сомнения по поводу сделанного открытия Флэйшмана и Понса и того, что ими была получена энергия ядерной реакции. В своей заметке он написал, что химики должны понести наказание за его преждевременное обнародование. Там же им было сказано о том, что настоящие ученые никогда бы не позволили придать общественной огласке свои изобретения, а лица, которые так поступают, могут считаться простыми авантюристами.
Спустя некоторое время Понсу и Флэйшману был нанесен еще один удар, который можно назвать сокрушительным. Ряд научных сотрудников из американских научных институтов Соединенных Штатов (Массачусетский и Калифорнийский технологические университеты) провели, то есть повторили эксперимент химиков, создав одинаковые условия и факторы. Однако к заявленному Флэйшманом результату это не привело.
Возможно или невозможно?
С того времени произошло четкое разделение всего научного сообщества на два лагеря. Сторонники одного убеждали всех, что холодный термояд – это выдумка, которая ни на чем не основана. Другие же, напротив, до сих пор уверены, что холодный ядерный синтез возможен, что злополучные химики все же совершили открытие, которое в конце концов может спасти все человечество, дав ему неисчерпаемый источник энергии.
Тот факт, что если все же произойдет изобретение нового метода, с помощью которого будут возможны холодные ядерные реакции синтеза, и, соответственно, значение такого открытия будет неоценимо для всех людей в глобальном масштабе, привлекает к этому научному направлению все новых и новых ученых, часть из которых в действительности могут считаться мошенниками. Целые государства прилагают значительные усилия по постройке всего лишь одной термоядерной станции, затрачивая при этом огромные суммы денежных средств, а холодный термояд способен извлекать энергию абсолютно простыми и довольно недорогими способами. Именно это и привлекает желающих нажиться обманным путем, а также и других лиц, имеющих психические расстройства. Среди приверженцев этого способа получения энергии можно отыскать и тех и других.
История с холодным термоядом просто обязана была попасть в архив так называемых лженаучных историй. Если посмотреть на метод, с помощью которого получается энергия ядерного синтеза, трезвым взглядом, то можно понять, что для соединения двух атомов в один требуется огромное количество энергии. Она необходима для преодоления электрического сопротивления. В строящемся на данный момент Международном термоядерном реакторе, который будет располагаться в г. Карадаш во Франции, планируется проводить соединение двух атомов, которые являются наилегчайшими из существующих в природе. В результате такого соединения ожидается положительный выброс энергии. Эти два атома – тритий и дейтерий. Они являются изотопами водорода, поэтому ядерный синтез водорода будет основой. Чтобы осуществить подобное соединение, необходима немыслимая температура – сотни миллионов градусов. Конечно же, для этого понадобится и огромное давление. По этой причине многие ученые и считают, что холодный управляемый ядерный синтез невозможен.
Успехи и неудачи
Однако в оправдание этого рассматриваемого синтеза следует отметить, что среди его поклонников имеются не только люди с бредовыми идеями и мошенники, но и вполне нормальные специалисты. После выступления Флэйшмана и Понса и провала их открытия множество ученых и научных институтов продолжали заниматься этим направлением. Не обошлось здесь и без российских специалистов, которые тоже предпринимали соответствующие попытки. И самое интересное в том, что подобные эксперименты в некоторых случаях заканчивались успехом, а в некоторых – неудачей.
Однако в науке все строго: если произошло открытие, и эксперимент прошел удачно, то он обязан быть повторен вновь с положительным результатом. Если это не так, такое открытие не будет никем признано. Более того, повторение удачного эксперимента не могли сделать и сами исследователи. В одних случаях это у них получалось, в других – нет. Из-за чего это происходит, никто объяснить не мог, до сих пор отсутствует научно обоснованная причина такой непостоянности.
Настоящий изобретатель и гений
У всей вышеописанной истории с Флэйшманом и Понсом есть другая сторона медали, а точнее, тщательно скрываемая западными странами истина. Дело в том, что Стэнли Понс ранее был гражданином СССР. В 1970 году он входил в экспертный состав, разрабатывающий термоэмиссионные установки. Конечно, Понс был посвящен во многие секреты советского государства и, эмигрировав в Соединенные Штаты, попытался их реализовать.
Истинным первооткрывателем, добившимся определенных успехов в холодном ядерном синтезе, был Иван Степанович Филимоненко.
Краткие сведения о советском ученом
И. С. Филимоненко умер в 2013 году. Он являлся ученым, который чуть не остановил все развитие атомной энергетики не только в своей стране, но и во всем мире. Именно он едва не создал установку ядерного холодного синтеза, которая, в отличие от атомных электростанций, была бы более безопасной и очень дешевой. Помимо указанной установки, советский ученый создал летательный аппарат, основанный на принципе антигравитации. Был известен как разоблачитель скрываемых опасностей, которые может принести человечеству атомная энергетика. Ученый работал в оборонном комплексе СССР, являлся академиком и экспертом по радиационной безопасности. Примечательно, что некоторые труды академика, в том числе и холодный ядерный синтез Филимоненко, до сих пор засекречены. Иван Степанович был непосредственным участником создания водородной, ядерной и нейтронной бомб, занимался разработкой ядерных реакторов, предназначенных для запуска ракет в космос.
Установка советского академика
В 1957 году Иван Филимоненко разработал энергетическую установку холодного ядерного синтеза, с помощью которой страна смогла бы сэкономить до трехсот миллиардов долларов в год, применив ее в энергетике. Это изобретение ученого изначально было всецело поддержано государством, а также такими известными научными сотрудниками, как Курчатов, Келдыш, Королев. Дальнейшие разработки и доведение изобретения Филимоненко до готового состояния санкционировал в то время сам маршал Жуков. Открытие Ивана Степановича являлось источником, из которого должна была извлекаться чистая ядерная энергия, а кроме этого, с ее помощью можно было бы получить защиту от ядерных излучений и устранить последствия радиоактивного загрязнения.
Отстранение Филимоненко от работы
Возможно, что спустя какое-то время изобретение Ивана Филимоненко производилось бы в промышленных масштабах, а человечество избавилось бы от многих проблем. Однако судьба в лице некоторых людей распорядилась иным образом. Его коллеги Курчатов и Королев скончались, а маршал Жуков ушел в отставку. Это и послужило началом так называемой подковерной игры в научных кругах. Результатом стала остановка всех работ Филимоненко, а в 1967 году произошло и его увольнение. Дополнительная причина такого обращения с заслуженным ученым стала и его борьба за прекращение испытаний ядерного оружия. Своими работами он постоянно доказывал наносимый вред и природе, и непосредственно людям, с его подачи были остановлены многие проекты по запуску в космос ракет с ядерными реакторами (любая авария на такой ракете, происшедшая на орбите, могла грозить радиоактивным заражением всей Земли). Учитывая гонку вооружений, набирающую в то время обороты, академик Филимоненко стал неугодным некоторым высоким лицам. Его экспериментальные установки признаются противоречащими законам природы, самого ученого увольняют, исключают из коммунистической партии, лишают всех званий и вообще объявляют психически ненормальным человеком.
Уже в конце восьмидесятых - начале девяностых работы академика возобновляются, разрабатываются новые экспериментальные установки, однако все они до положительного результата доведены не были. Иваном Филимоненко была предложена идея использования его передвижной установки с целью ликвидации последствий в Чернобыле, но она была отвергнута. В период с 1968 по 1989 годы Филимоненко был отстранен от каких-либо испытаний и работ в направлении холодного термояда, а сами разработки, схемы и чертежи вместе с некоторыми советскими научными сотрудниками попали за рубеж.
В начале 90-х годов Соединенные Штаты заявили об успешных испытаниях, при которых ими якобы была получена ядерная энергия в результате холодного термояда. Это послужило толчком к тому, что о легендарном советском ученом вновь вспомнило его государство. Он был восстановлен в должности, но и это не помогло. К тому времени начался распад СССР, финансирование было ограниченным, соответственно, и результатов не было. Как рассказал позже Иван Степанович в интервью, видя непрекращающиеся и вместе с тем неудачные попытки многих ученых со всего мира получить положительные результаты холодного ядерного синтеза, он понял, что без него никто не сможет довести дело до конца. И, действительно, он говорил правду. С 1991 по 1993 год американские ученые, заполучившие установку Филимоненко, так и не смогли понять принцип ее действия, а еще спустя год и вовсе демонтировали ее. В 1996 году влиятельные люди из Соединенных Штатов предлагали Ивану Степановичу сто миллионов долларов только за то, чтобы он предоставил им консультации, разъяснив, как работает реактор холодного ядерного синтеза, на что тот ответил отказом.
Суть экспериментов советского академика
Иван Филимоненко путем экспериментов установил, что в результате разложения так называемой тяжелой воды путем электролиза она распадается на кислород и дейтерий. Последний, в свою очередь, растворяется в палладии катода, в котором развиваются ядерные реакции синтеза. В процессе происходящего Филимоненко зафиксировал отсутствие как радиоактивных отходов, так и нейтронного излучения. Помимо этого, в итоге своих экспериментов Иван Степанович установил, что его реактор ядерного синтеза испускает неопределенное излучение, и именно это излучение сильно уменьшает период полураспада радиоактивных изотопов. То есть нейтрализуется радиоактивное загрязнение.
Существует мнение, что Филимоненко в свое время отказался от замены ядерных реакторов своей установкой в подземных убежищах, подготовленных для высших руководителей СССР на случай ядерной войны. В те времена бушевал Карибский кризис, а потому была очень высока возможность ее начала. Останавливало правящие круги и США, и СССР лишь то, что в таких подземных городах загрязнение от ядерных реакторов все равно бы убило все живое спустя несколько месяцев. Задействованный реактор холодного ядерного синтеза Филимоненко мог бы создать зону безопасности от радиоактивного загрязнения, поэтому, если бы академик согласился на такое, то вероятность ядерной войны могла быть увеличена в несколько раз. Если это было действительно так, то лишение его всех наград и дальнейшие репрессии находят свое логическое обоснование.
Теплый ядерный синтез
И. С. Филимоненко была создана термоэмиссионная гидролизная энергетическая установка, которая являлась абсолютно экологически чистой. По настоящее время никто так и не смог создать подобный аналог ТЭГЭУ. Суть этой установки и одновременно отличие от других подобных агрегатов заключалось в том, что в ней применялись не ядерные реакторы, а установки ядерного синтеза, происходящего при средней температуре 1150 градусов. Поэтому такое изобретение и было названо установкой теплого ядерного синтеза. В конце восьмидесятых годов под столицей, в городе Подольске, было создано 3 таких установки. Советский академик Филимоненко принимал в этом непосредственное участие, руководя всем процессом. Мощность каждой ТЭГЭУ составляла 12,5 кВт, в качестве основного топлива использовалась тяжелая вода. Всего один ее килограмм при реакции выделял энергию, эквивалентную той, которую можно получить при сжигании двух миллионов килограммов бензина! Одно это говорит об объемности и значимости изобретений великого ученого, о том, что разрабатываемые им холодные ядерные реакции синтеза могли принести требуемый результат.
Таким образом, в настоящее время доподлинно не известно, имеет ли право на существование холодный термояд или нет. Вполне возможно, что если бы не репрессии в отношении настоящего гения науки Филимоненко, то мир сейчас был бы уже не таким, а продолжительность жизни людей могла увеличиться многократно. Ведь еще тогда Иван Филимоненко заявлял, что радиоактивное излучение – причина старения людей и скорой смерти. Именно радиация, которая сейчас есть буквально везде, не говоря уже о мегаполисах, нарушает хромосомы человека. Может быть, поэтому библейские персонажи и жили по тысяче лет, так как в то время наверняка этого губительного излучения не существовало.
Созданная академиком Филимоненко установка в перспективе могла бы избавить планету от подобных убивающих загрязнений, вдобавок предоставив неисчерпаемый источник дешевой энергии. Так это или нет, покажет время, однако жаль, что это время уже могло бы наступить.
fb.ru
Холодный синтез - от запретов к реальности
Идея получения огромной, практически неисчерпаемой энергии из воды, воздуха и другого вещества, окружающего всех нас - слишком хороша, чтобы быть правдой. Особенно, когда это предлагается осуществлять не в каких-то гигантских установках, в которых вещество разогревается до звездных температур, а в комнатных условиях, буквально на рабочем столе.
Нет, этого не может быть, потому что не может быть никогда!
Идеи холодного синтеза противоречат как бытовым представлениям о том, что нельзя получить энергию из негорючих и нерадиоактивных веществ, да еще и "на коленке", так и ядерной физике, в которой постулируется, что для преодоления кулоновского барьера ядра атомов надо разогнать до больших скоростей (энергий), а большая энергия - суть большая температура.
И здравый смысл подсказывает, что если сотни и тысячи ученых с научными степенями пытаются запустить ядерный синтез в разогретой до многомиллионных температур плазме, в токамаках, на строительство которых тратятся миллиарды, то именно это и есть правильный путь, а всякие выскочки, которые заявляют, что осуществили то же самое в "стакане воды" - просто аферисты или в лучшем случае чудаки, которые просто выдают желаемое за действительное.
Однако в истории уже не раз бывало, что новые идеи долгое время отвергались, их сторонники высмеивались, факты оспаривались, а потом... оказывалось, что на самом деле то, что много раз подвергалось сомнениям - чистая правда.
Достаточно вспомнить, с каким трудом общество принимало идею о том, что Земля круглая и вращается вокруг Солнца. Эта идея в свое время считалась дикой, бредовой, даже кощунственной - ведь всякому было ясно, что земля плоская - это казалось вполне очевидным. Даже в рассказах о Шерлоке Холмсе (а это начало 20-го века) отражено сомнение в том, что земля вращается вокруг солнца - великий сыщик, вполне образованный и очень неглупый человек, сообщает доктору Ватсону, что на его взгляд скорее Солнце вращается вокруг Земли, нежели наоборот.
Другой хороший пример - один из первых проектов телефона в США был отвергнут с заключением "передача голоса по проводам невозможна, а если бы даже была возможна, то это никому не нужно".
Таблица Менделеева тоже не сразу была принята научным сообществом, а государственную премию Дмитрий Иванович получил вовсе не за свою таблицу, а за определение оптимального содержания спирта в водке.
Яркий пример непосредственно из ядерной физики - в 1937 году Эрнест Резерфорд на вопрос "Как вы думаете, когда открытая вами ядерная энергия найдет практическое применение?" ответил: "Никогда!". Это был 37-й год - до испытаний первой атомной бомбы оставалось менее десяти лет. И это был сам Резерфорд, отец ядерной физики!
Кстати, планетарная модель строения атома, предложенная Резерфордом - сама по себе является примером чудовищных заблуждений, растиражированных во всех учебниках и на рисунках. Нет на самом деле внутри атома никаких орбит, по которым вращаются электроны - это абсолютно надуманная схема, которая лишь препятствует правильному пониманию ядерной физики. Однако эта схема применяется до сих пор.
Стоит ли удивляться распространенному в научном сообществе скепсису относительно холодного ядерного синтеза, учитывая, что начало гонениям на низкоэнергетические ядерные реакции положил... все тот же Резерфорд, заявивший в свое время, что ядерная энергия не найдет практического применения и считавший, будто электроны в атоме вращаются по орбитам.
Опыт Айриона и Вендта.
В 1922 году сотрудники химической лаборатории Чикагского университета Кларенс Айрион и Джеральд Вендт поставили эксперимент по электровзрыву вольфрамовой проволочки в вакууме. В ходе эксперимента они рассчитывали добиться разложения вольфрама на более легкие элементы. Опыт, повторенный 21 раз, показал, что в результате электровзрыва вольфрамовой проволоки в колбе образуются частицы гелия-4.
Данным экспериментом заинтересовался Резерфорд, который усомнился в результатах и решил опровергнуть их, облучив вольфрамовую мишень пучком электронов. Эксперимент, поставленный Резерфордом, принципиально отличался от эксперимента Айриона и Вендта (облучение пучком электронов и электровзрыв - два существенно отличающихся процесса), таким образом Резерфорд грубо нарушил научную методологию и проявил крайнюю нечистоплотность, опровергая результаты одного эксперимента совершенно другим.
В своем эксперименте Резерфорд не обнаружил ядерных реакций и в резкой форме раскритиковал работу Айриона и Вендта. Этого оказалось достаточно, чтобы ядерные реакции в электроразряде были отнесены к категории невозможных и данное направление исследований закрылось на долгие годы.
Авторитет Резерфорда в научном сообществе оказался столь высок (как же - отец ядерной физики!), что никто не обратил внимание на его методологическую ошибку, а может быть даже умышленную подтасовку с целью отстоять свою точку зрения.
Лишь спустя 90 лет (!) опыт Айриона и Вендта был повторен исследовательской группой д.ф-м.н. Уруцкоева. На экспериментальной установке, названной Гелиос, группа Уруцкоева воспроизвела эксперимент по электроразрыву вольфрама и полностью подтвердила результаты с применением современных приборов. Кроме избыточного количества гелия-4, масс-спектрометрический анализ показал дефицит изотопа вольфрама-180 в сравнении с первоначальным, что свидетельствует о протекании ядерного процесса.
Правда относить этот опыт к холодному синтезу не совсем верно. Дело в том, что при электроразрыве возникает электрическая дуга, которую никак нельзя назвать холодной. Часть вещества в процессе электроразрыва превращается в короткоживущую плазму, в которой могут протекать вполне "законные" ядерные процессы. Процесс электроразрыва - это по сути переходный процесс в электроцепи, а при переходных процессах ток в цепи изменяется за короткое время, при этом пиковые значения силы тока, напряжения и магнитного поля могут достигать очень больших величин. Поэтому нет ничего невозможного в том, что отдельным ионам плазмы, оказавшимся на границе процесса, придается энергия, достаточная для протекания ядерных реакций.
Опыты Адаменко.
Независимо от группы Уруцкоева результаты по синтезу (трансмутации) элементов при электроразряде были получены Станиславом Адаменко на установке Протон-21 в лаборатории Интитута ядерных исследований НАН Украины (Киев). В исследованиях принимал участие профессор Киевского университета В.Высоцкий - в дальнейшем он будет принимать участие в исследованиях совместно с Корниловой (МГУ).
В отличие от Уруцкоева, Адаменко не ставил своей целью повторить опыт Айриона и Вендта. Лаборатория, в которой работал Адаменко, занималась проблематикой дезактивации ядерных отходов и загрязнений - тема, особенно актуальная для Украины ввиду последствий чернобыльской катастрофы. Исследуя поведение материалов под воздействием мощного электроразряда, Адаменко получил неожиданный эффект - трансмутацию элементов, то есть превращение одних элементов в другие, что свидетельствует о протекании ядерных реакций.
Эксперименты Адаменко показали, что под воздействием мощного электроразряда не только нестабильные (радиоактивные) изотопы превращаются (трансмутируют) в стабильные, но и вполне стабильные элементы соединяются, образуя новые.
Наиболее устойчивым и воспроизводимым опытом Адаменко стал опыт с электровзрывом медного электрода, в результате которого на месте разрыва образуется цинк и ряд других элементов.
В период с 2000 года (начало экспериментов) по 2005 год было проведено несколько тысяч опытов с разными материалами, в период с 2005 по 2010 год получены патенты на изобретение в России, Украине, Канаде, Австралии, Южной Корее, КНР, а также Европатент.
Опыты Адаменко повторялись независимыми исследователями, полученные на установке Протон-21 образцы изучались в различных лабораториях.
Другие опыты по синтезу в электрических разрядах.
В 90-е годы интересные результаты были получены в Курчатовском институте в ходе экспериментов по воздействию мощных электроразрядов на строительные материалы. Никакого ядерного синтеза получить в ходе исследований не планировали, цель экспериментов была совершенно иной. Однако на месте разрушения материалов электрическим разрядом стабильно обрануживались тонкие нити изотопов, которые отсутствовали в исходном материале. К сожалению, данный эффект не стали изучать дальше, отнесли к необъяснимым и эксперименты свернули.
В 1956 году, задолго до работ Адаменко и Уруцкоева, о протекании "запрещенных" реакций при прохождении больших токов через водород докладывал не кто-нибудь, а сам академик Курчатов на конференции в английском атомном центре в Харуэлле.
Вот фрагмент из его лекции:
"Жесткое рентгеновское излучение возникает при прохождении больших токов через водород, дейтерий и гелий. Излучение при разрядах в дейтерии всегда состоит из коротких импульсов. Импульсы, вызываемые нейтронами и рентгеновскими квантами, могут быть точно сфазированы на осциллограммах. При этом оказывается, что они возникают одновременно. Энергия рентгеновских квантов, появляющихся при импульсных электрических процессах в водороде и дейтерии, достигает 300 - 400 кэВ. Следует отметить, что в тот момент, когда возникают кванты с такой большой энергией, напряжение, приложенное к разрядной трубке, составляет всего лишь 10 кВ".
Аналогичные данные при электрическом разряде в гелии двумя годами раньше получил Капица, о чем упомянул даже в ходе своей Нобелевской лекции.
Получается, что Резерфорд был неправ, гневно отвергая возможность ядерных реакций при электрическом разряде. Неправы и те, кто до сих пор твердят, что этого не может быть, потому что не может быть никогда. Просто низкоэнергетический синтез не вписывается в их "резерфордовскую" картиру мира, в которой вокруг атомного ядра летают по эллиптическим орбитам электроны, прямо как на популярных картинках.
В реальности ни по каким орбитам электроны в атомах не летают - Резерфорд в свое время предложил модель, которая не имеет ничего общего с реальностью, отсюда и масса заблуждений, отсюда и "чудеса", которые не имеют объяснения с позиций той физики, в которой электроны летают по орбитам.
Электрон внутри атома - это не летающая по орбите частица, а вероятнее всего стоячая электромагнитная волна, у которой нет орбиты и координаты, а есть форма колебаний и частота, что гораздо лучше объясняет наблюдаемые явления.
Впрочем, не будем углубляться в теорию и спорить о строении атома, это отдельный разговор. Вернемся к теме холодного ядерного синтеза.
Упомянутые выше эксперименты - это, строго говоря, не холодный синтез, а синтез в электроразряде - некая альтернатива синтезу в высокотемпературной плазме. Но самое главное - перечисленные эксперименты не давали выхода энергии, который можно использовать, поэтому с точки зрения энергетики практического смысла они не имеют.
Получение новых элементов (в том числе редкоземельных), равно как и дезактивация (трансмутация радиоактивных изотопов в стабильные) - это, конечно, тоже очень важные и нужные темы, однако хотелось бы наряду с новыми элементами получить и положительный выход энергии, который в теории обещают реакции синтеза. Поэтому обратимся к экспериментам, в ходе которых наряду с трансмутацией этот самый выход энергии был получен.
Энергетическая установка Филимоненко.
Первую энергетическую установку, работающую на принципах ядерного синтеза, создал советский физик И.С.Филимоненко, внимание - еще в 1957 году!
Филимоненко экспериментально установил, что при разложении тяжелой воды методом электролиза идут реакции ядерного синтеза в палладиевом катоде, в котором растворяется образующийся дейтерий. После этого была создана гидролизная энергетическая установка. Реакции синтеза протекали в катоде при температуре 1150 градусов и получили название "теплого синтеза".
Энергетическая установка Филимоненко создавалась с целью использования в советской космической программе, однако в конечном итоге предпочтение было отдано другой, "более традиционной" энергетической установке.
В 1962 году Филимоненко подал заявку на изобретение, но получил отказ с формкулировкой "термоядерные реакции не могут идти при столь низкой температуре". На этом работы по данной теме в СССР были закрыты и впоследствии не возобновлялись. Предпочтение руководства было отдано "токамакам" - большим, мощным, воплощающим простую и понятную для начальства идею "зажечь рукотворное солнце" - как есть, в виде сгустка высокотемпературной плазмы, сжатой магнитным полем внутри большого бублика. Токамаки - вот воплощение научного и инженерного могущества, не то что какая-то жалкая баночка с электролитом - мелко, несерьезно и противоречит картинке на обложке учебника, на которой вокруг атомного ядра по вытянутым орбитам летают электроны.
Опыт Флейшмана и Понса.
В 1989 году исследователи Флейшман и Понс поставили опыт, подобный эксперименту Филимоненко. Они выполняли электролиз в тяжелой воде и насыщали палладиевый катод дейтерием. В ходе эксперимента наблюдалось выделение избыточного тепла, рождение нейтронов и образование трития.
Опыт Флейшмана и Понса вызвал большой резонанс, однако повторить эксперимент никому не удалось и первоначальный восторг от открытия холодного синтеза быстро сменился разочарованием, авторы подверглись резкой критике, на них посыпались обвинения в подтасовках и неверной интерпретации результатов.
Проблема была в том, что Флейшман и Понс, в отличие от Филимоненко, проводили эксперимент при комнатной температуре, не разогревая катод, поэтому реакция шла крайне слабо и выход энергии был весьма небольшим, что и позволило скептикам объяснить полученные результаты погрешностью измерений и химическими реакциями.
Повторить эксперимент Флейшмана и Понса никому не удалось по той причине, что сами авторы не понимали происходящего процесса и неточно описали свою установку и условия эксперимента, поэтому независимые исследователи не смогли повторить условия эксперимента с необходимой точностью.
Неудача с попытками воспроизвести эксперимент Флейшмана и Понса, а также слабость их собственных результатов, надолго загнала тему холодного синтеза в категорию шарлатанства, заблуждений и экспериментальных ошибок. Многие исследователи потеряли веру в перспективы данного направления и свернули свои эксперименты, опасаясь повторить судьбу Флейшмана и Понса, которые подверглись публичной порке. Однако фиаско Флейшмана и Понса не остановило прогресс.
Энергонива Вачаева.
В 1994 году в Магнитогорском Государственном Техническом Университете была создана установка Энергонива Вачаева и Иванова.
Вачаев изначально не занимался проблематикой ядерного синтеза, его исследования были посвящены электролизу и очистке промышленных стоков методом плазменного разряда в водной среде.
В ходе экспериментов Вачаеву удалось сформировать в проточной воде устойчивый плазмоид, при прохождении через который получалась эмульсия с высоким содержанием полиметаллов, которых первоначально в воде не было.
Количество полиметаллов, получаемых при пропускании воды через плазмоид было настолько большим, что не могло объясняться ни разрушением электродов, ни какими-либо примесями, которые были в воде изначально.
В ходе дальнейших работ над установкой удалось получить не только синтез элементов, но и положительный выход энергии, причем не в тепловом виде, а в виде электричества, снимаемого с электродов.
Энергонива Вачаева работала в лаборатории МГМУ как действующая экспериментальная установка с 1994 по 2000 год, длительность непрерывной работы в автономном режиме при отлючении входной мощности и подключении нагрузки достигала 2-х суток.
Одна из сотрудниц института (Павлова Г.А.) успела защитить диссертацию с применением результатов, полученных на установке. При первом упоминании, что металлы получаются из обыкновенной воды, комиссия решила отклонить работу как недостоверную, однако после посещения лаборатории и непосредственного наблюдения за процессом работы установки выводы были полностью подтверждены.
Установка Вачаева-Иванова описана в публикациях и учебных пособиях МГМА г.Магнитогорск и материалах УрО РАН г.Екатеринбург (авторы публикаций Иванов Н.И, Вачаев А.В, Павлова Г.А., Скворцов Л.А., Крымский В.В., Балакирев В.Ф.)
В 2000 году в связи со смертью Вачаева исследования прекратились, установка была демонтирована. Первые несколько попыток воспроизвести установку оказались безуспешными.
В 2014 году установку Энергонива удалось воспроизвести в лаборатории ЛАТР (lenr.su), г.Москва. Эта установка в нескольких вариантах в настоящее время работает в лаборатории, процесс ее работы снят на видео и доступен для просмотра (см. сайт лаборатории), полученные в ходе работы установки металлы отдавались на экспертизу в МИФИ. Лаборатория предлагает всем желающим провести независимую экспертизу и непосредственно пронаблюдать работу установки.
Установка Вачаева на данный момент является одной из двух действующих моделей, позволяющих получать положительный выход энергии в ходе реакций ядерного синтеза.
Катализатор энергии Росси.
Вторая действующая модель, позволяющая получать положительный выход энергии в ходе реакций ядерного синтеза, была создана и представлена в 2011 году итальянцами Фокарди и Росси. Установка известна под названиями "катализатор энергии Росси" или e-cat.
Первоначально установка Росси была встречена научным сообществом с крайней настороженностью. Причин тому несколько - и воспоминания про скандал с опытом Флейшмана и Понса, и репутация самого Росси, который является скорее предпринимателем, чем ученым, а в прошлом и вовсе имел судимость за уклонения от уплаты налогов и контрабанду.
Кроме этого, Росси первоначально заявил, что в его установке происходит преобразование никеля в медь, что вызвало множество сомнений в достоверности реакции. Дело в том, что реакции трансмутации никеля в медь должны сопровождаться мощным гамма-излучением, которого при работе установки Росси не регистрировалось.
В течение нескольких лет установка демонстрировалась в присутствии независимых экспертов и было отмечено неестественно высокое тепловыделение, которое не могло объясняться химическими реакциями, однако сам процесс оставался неясен и окончательного мнения об установке не было.
В 2014 году Росси предоставил свою установку на независимые 30-дневные тесты, в ходе которых две разные лаборатории провели изотопный анализ первоначального вещества (топлива) и отработанного вещества после тестов.
Анализ показал, что первоначальное заявление о трансмутации никеля в медь не соответствует действительности. На практике в установке Росси осуществляется трансмутация никеля-58,60,61 в никель-62, а также лития-6 в литий-7.
Независимые тесты показали, что тепловыделение в установке Росси в ходе 30-дневного теста составило 5.8 ГДж на 1 грамм топлива. Мощность энерговыделения - около 2 МВт/кг, для сравнения мощность энерговыделения реактора ВВЭР-1000 составляет 111 кВт/л активной зоны или 0,035 МВт/кг топлива. Таким образом, энерговыделение ТВЭЛ в установке Росси примерно в 50 раз больше, чем в ТВЭЛ современных ядерных реакторов, что вполне соответствует реакциям ядерного синтеза.
После того, как стали известны подробности работы установки Росси, состав топлива и протекающая реакция, данную установку воспроизвели Пархомов (МГУ), Бажутов (ИЗМИРАН) и Корецкий. Результаты эксперимента подробно описаны, в ходе работы установки зафиксирован выход нейтронов.
Реактор Росси удалось воспроизвести многим независимым исследовательским группам, как российским, так и зарубежным. В частности - ВНИИЭФ (г.Саров), МГУ и МЭИ, Институт атомной энергии в Пекине, РГП ИЯФ в Казахстане.
В настоящее время в сети Интернет существуют независимые сайта и сообщества, которые делятся опытом по воспроизводству реактора Росси и получаемым результатам.
Другие работы по холодному ядерному синтезу.
Перечисленное выше - это, конечно же, далеко не полный список экспериментов в области холодного и теплого синтеза.
В 2008 году свой эксперимент в области ядерного синтеза продемонстрировали профессор Йосиаки Арата из университета Осака и профессор Юэчан Чжан из Шанхайского университета. Данные исследования были удостоены Императорской премии, которая в Японии является местным аналогом Нобелевской премии или Ленинской премии времен СССР.
Эксперимент профессора Арата был воспроизведен группой А. Такахаши.
В Подольске на НПО Луч были проведены эксперименты группой Савватимовой и Карабута.
В США эксперименты, в ходе которых наблюдались необычные энергетические эффекты, вероятно связанные с ядерным синтезом, провел Кен Шоулдерс. Обнаруженный феномен Шоулдерс назвал зарядовыми кластерами. Экспериментальная установка, на которой Шоулдерс получил свои результаты, частично напоминает установку Вачаева, вернее ее фрагмент.
А.Корнилова (к.ф-м.н., МГУ) совместно с В.Высоцким (д.ф-м.н., профессор, заведующий кафедры математики и теоретической радиофизики КНУ) с 2003 года опубликовали ряд работ по теме... внимание - ядерная трансмутация изотопов в биологических системах. В биологических системах!
Этого не может быть, потому что не может быть никогда!
Да, этого действительно не может быть, если верить в то, что электроны летают вокруг атомного ядра по вытянутым орбитам, как это нарисовано на множестве популярных картинок.
Этого действительно не может быть, если верить в планетарную модель атома, которую предложил Резерфорд, заявивший, что:
"Расщепление атома - это всего лишь наиболее элегантный эксперимент. Элегантность его в том и состоит, что он не имеет никакого практического применения".
Однако Резерфорд ошибался и ошибался очень сильно. Ошибаются и жертвы его планетарной модели атома, которые до сих пор готовы биться лбами в вызубренные много лет назад книжки и отрицать результаты экспериментов.
Но бесконечно отрицать действительность невозможно и подобно тому, как в прошлом человечество признало, что Земля круглая и вращается вокруг Солнца - скоро оно признает и существование холодного, теплого и других видов ядерного синтеза. Особенно, когда энергетические установки, основанные на технологиях ядерного синтеза, появятся в магазинах.
Обратите внимание, что количество успешных экспериментов начало быстро увеличиваться после 2000 года и на данный момент существует уже как минимум две действующих установки ядерного синтеза с положительным выходом энергии - по схеме Вачаева и по схеме Росси.
Это значит, что кулоновский барьер пробит не только на атомном уровне, но и в научном сообществе.
Это значит, что появление промышленных реакторов ядерного синтеза, действующих по схеме Росси или по схеме Вачаева или по какой-нибудь другой, более новой схеме - вопрос ближайших лет, максимум ближайшего десятелетия.
Список литературы:
1. Химия и жизнь: запретные превращения элементов.
2. НЭЯР и перспективы альтернативной атомной энергетики.
3. Установка Энергонива Вачаева - описание, схема.
4. Действующая установка Вачаева в лаборатории ЛАТР.
5. Экспериментальная проверка эффекта Росси (Пархомов).
6. Обзор экспериментов по повторению реактора Росси.
7. Установка Протон-21 и опыты Адаменко.
8. Зарядовые кластеры Шоулдерса.
9. О механизмах биологической трансмутации изотопов.
10. Сборник материалов по LENR (ХЯС).
amfora.livejournal.com
Реактор холодного ядерного синтеза в стакане воды
Экология потребления.Наука и открытия: После серии экспериментов, был построен весьма производительный реактор холодного ядерного синтеза на основе наномембраны и резонатора оригинальной конструкции.
Почему до сих пор мы используем традиционные источники энергии, когда уже много лет известны альтернативные источники сравнительно дешёвой энергии?
Причин этому масса, как то: экономические, технические и даже политические.
Но, начнём с самого начала.
Миллионы лет планета Земля с помощью всевозможных живых организмов перерабатывала углекислый газ в уголь, нефть и природный газ. Превращать все эти природный богатства обратно в углекислый газ оказалось сравнительно просто, достаточно было научиться использовать огонь. Собственно, этим человечество и занимается до сих пор.
По мере развития науки и техники, появились преобразователи энергии, позволяющие использовать энергию воды, солнца, ветра, геотермальных источников и даже энергию морских волн. Но все эти преобразователи имеют ряд недостатков, и главный из них — это зависимость от сил природы.
Попытки человечества обуздать энергию расщепляющегося атомного ядра до поры до времени имели успех, но оказались не менее опасными для природы, чем обычные тепловые электростанции.
Что же нас ждёт в будущем?
В далёком будущем, нас ждут новые технологии получения энергии с помощью реакторов, так называемого, холодного ядерного синтеза. А в ближайшем будущем, нас в этом плане не ждёт ничего хорошего.
Первое и основное препятствие этому – экономические интересы. Крупный капитал ведёт бизнес согласно своим стратегическим планам, в которых пока нет места для новых технологий. Глупо выводить деньги из бизнеса, когда доходы всё время растут, как на дрожжах.
Так что, пока стоимость нефти и газа не обвалится настолько, что добыча станет нерентабельной, не стоит ждать прорыва в области новых технологий производства энергии. Но, цены вряд ли обвалятся, так как ресурсы всё время истощаются, а это напротив подстёгивает рост цен.
Почему учёные не занимаются исследованиями в этом направлении?
Учёные занимаются исследованиями в том направлении, на которое выделятся средства.
Например, миллионы долларов выделяются каждый год на разработку новых препаратов для лечения рака. Но, средства выделяют крупные фармацевтические компании, которым нужно сбывать лекарства больным раком, а не излечивать пациентов, тем самым разрушая свой хорошо отлаженный бизнес.
То же самое случилось и с генераторами, работающими на нетрадиционных видах топлива. И в самом деле, на научные исследования в области термоядерного синтеза (Токамак, Лазерный термоядерный синтез) выделяются огромные суммы, на которые кормятся тысячи учёных. Уже полвека идут эксперименты, а воз и ныне там. То ли учёные принципиально не хотят менять доктрину, то ли терпеливо ждут, пока закончится нефть…
Так вот, некоторые весьма полезные для общества технологии могут оказаться вредными не только для крупного капитала, но и для всей мировой экономической системы. Ведь ни для кого не секрет, что экономика некоторых стран целиком зависит от добычи углеводородного сырья.
Так что, только революция в энергетике, которая состоится в отдалённом будущем, сможет что-то кардинально изменить в этом замкнутом круге.
Почему энтузиасты не строят компактные электростанции на основе холодного ядерного синтеза?
Большинство известных реакторов ХЯС существуют только в виде небольших лабораторных установок, описание которых часто бывают недостаточно подробными. Кроме этого, материалы и реактивы, используемые для постройки таких реакторов сложно добыть человеку, не имеющему доступа к научным лабораториям. Например, захотите Вы раздобыть бутылку тяжёлой воды, а вас начнут подозревать в обогащении урана.
Но, если очень хочется, то можно уже сейчас попытаться хотя бы поэкспериментировать с настольными реакторами вроде реакторов Мартина Флейшмана и Стенли Понса или Андреа Росси.
Предыстория
История этого эксперимента ведёт начало от случайной встречи на курорте. Тогда мне понадобились обычные батарейки, и мы с супругой отправились в магазин. Там, увидев срок годности пальчиковых элементов Energizer (около десяти лет), я попытался пошутить, вспомнив, как Ходжа Насреддин обещал эмиру за 10 лет научить ишака разговаривать.
Сам Хаджа Насреддин так прокомментировал это: «За десять лет, либо ишак умрёт, либо эмир…» Рядом стоящий покупатель прореагировал на шутку. Как оказалось, им был инженер с русскими корнями. Слова за слово и мы с ним уже обсуждали проблемы мировой энергетики. Разговор продолжился за рюмкой чая. В той дискуссии новый знакомый поведал мне интересную историю. Суть истории в том, что, в прошлом, мой визави работал в лаборатории по разработке опреснительных установок для Австралии. Установки эти работают на основе фильтров обратного осмоса. Так вот, в одном из экспериментов, им было получено аномальное выделение тепла, с сопутствующим разрушением мембраны. Тогда я не придал этому большого значения, но потом идея эта всплыла в памяти и начала меня преследовать. В результате, я пустился во все тяжкие – занялся экспериментальной физикой.
Реактор холодного ядерного синтеза в стакане воды
После серии экспериментов, был построен весьма производительный реактор на основе наномембраны и резонатора оригинальной конструкции.
В видеоролике, показана работа реактора ХЯС с выделением аномально высокого количества тепла. Подписывайтесь на наш youtube канал Эконет.ру https://www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos
Чтобы убедить скептиков в подлинности эксперимента, были предприняты некоторые меры. В частности, установка была собрана на стеклянной подставке. Для регистрации отсутствия скрытого инфракрасного излучения была использована обычная свеча, а для регистрации отсутствия высокочастотного электромагнитного излучения – неоновая лампа.
Первичный источник энергии – батарея была подключена с помощью сравнительно тонкого провода, что исключает возможность передачи большого количества энергии в нагрузку.
Если Вы уже посмотрели этот ролик, то могли заметить, что реактор выделят большое количество тепла. Между тем, питание реактора осуществляется от батареи, составленной из четырёх обычных щелочных элементов типоразмера ААА. Ток, контролируемый с помощью амперметра, достигает величины всего 0,35 Ампера. Несложные расчёты позволяют сделать вывод, что КПД установки многократно превышает 100%, так как энергия батарей сравнительно мала.
Но, давайте лучше посчитаем.
Исходные данные:
Вода - 500 грамм
Начальная температура раствора - 22°С
Конечная температура раствора - 93°С
Время, затраченное на нагрев - 720 секунд.
Теплоёмкость воды - 4,2 Дж/Грамм*°С
Сколько всего выделилось энергии?
4,2*500 (гр) * 71 (°С) = 149100 (Дж)
Какая мощность требуется для этого?
149100 (Дж) / 720 (сек) ≈ 207 (Ватт)
Если бы батарея была даже литий-ионной и отдавала такую мощность, она должна была бы генерировать ток:
207 (Ватт) / (3,6 * 4) (Вольт) ≈ 14 (Ампер)
Понятно, что для столь высоких значений тока нужны были бы провода большего сечения, чем те, что были использованы.
Замеры тока батареи показали 0,35 Ампера. При этом под нагрузкой было зафиксировано напряжение 4,82 Вольта.
Посчитаем мощность, отдаваемую батареей:
4,82 (Вольт) * 0,35(Ампер) ≈ 1,7 (Ватт)
Остаётся рассчитать КПД:
207 (Ватт) / 1,7 (Ватт) ≈ 122 (Раз)
Поспешу ответить на вопрос о перспективах данной технологии. Пока не удалось обеспечить продолжительную работу реактора из-за быстрого разрушения мембраны. Среднее время работы ректора – 35 минут. Рекордное – 1 час 23 минуты. Так что, подключить реактор к батарее парового отопления пока не получится. опубликовано econet.ru
P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet
Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках
econet.ru
Холодный ядерный синтез – возможно ли чудо?
Метод холодного синтеза – это возможность производить большое количествоэнергии при сравнительно низких температурах. Впервые такую теорию в 1989 годувыдвинули исследователи Мартин Фляйшман и Стенли Понс. Они утверждали,что им удалось привести в действие термоядерную реакцию при комнатнойтемпературе. Однако среди ученых такая информация не была подвергнута проверке ирецензированию, как это принято в таких ситуациях. Считается, что синтез возможентолько термоядерный. То есть при условии, что температура будет очень высокой.Однако несмотря на скептицизм ученых, мир успел отреагировать. Общественностьрезонировало известие о холодном ядерном синтезе.
Принцип работы
Для получения энергии таким способом в электролитический раствор погружаетсяпалладиевый катод. Его подвергают воздействию слабых импульсов электрическоготока. По утверждению ученых, это позволяет теплу выделяться в больших количествах,нежели при подводимой энергии или минимальном количестве вспомогательныхпродуктов реакции в растворе.
Холодный термоядерный синтез можно определить, как индуцированныехимическим путем фотоядерные реакции. Напрямую осуществление ядерного синтезапока не представляется возможным, однако он дал толчок к развитию новых стратегий.Для того чтобы термоядерная реакция была запущена, необходима генерация нейтронов– элементарных частиц, которые не имеют заряда. Таким образом, механическисозданные химические реакции приводят в возбуждение электронные оболочки. Приэтом возникает фотоядерная реакция – ядра захватывают гамма- или рентгеновскоеизлучение и распадаются, генерируя при этом нейтроны. Но механическое воздействиедолжно возбуждать внутренние отрицательно заряженные частицы оболочки. Однакоосуществить это возможно только в условиях наличия ударной волны.
Если метод холодного синтеза будет актуальным и сравнительно недорогим,появится возможность обеспечивать мировые потребности в энергии с помощью простойводы. Многие исследователи сейчас заявляют, что такой теории есть все шансы наразвитие. Во всем мире сейчас тратятся огромные средства для исследований в этойобласти. Вот уже не один десяток лет ученые обещают, что холодный ядерный синтезскоро будет возможен. Однако пока теория не нашла способа стать практикой.
zaryad.com
Холодный ядерный синтез - миф или реальность | Блог Gordan9
ХОЛОДНЫЙ ЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ или «холодный термояд» - предполагаемая возможность осуществления ядерной реакции синтеза в химических системах без значительного нагрева рабочего вещества. Известные ядерные реакции синтеза проходят при температурах в миллионы Кельвин.
Наверное, нет на свете другого научного направления, кроме исследований ХОЛОДНОГО ТЕРМОЯДА, которое так напоминало бы чистое мошенничество и, которое, возможно, им не является. Хотя, конечно, без мошенников и сумасшедших здесь явно не обошлось.
После неудач в 1989 году и фальсификации результатов в 2002 «холодный термояд» прочно зарекомендовал себя как псевдонаука.
Однако с 2008 года, после публичной демонстрации эксперимента с электрохимической ячейкой Йосиаки Аратой (Yoshiaki Arata) из университета Осаки о холодном ядерном синтезе заговорили снова. Однако большинство химиков и физиков пытаются найти альтернативное (не ядерное) объяснение явления, тем более что информации о нейтронном излучении не поступало.
Скандал в истории создания ХОЛОДНОГО ТЕРМОЯДА
История холодного термояда началась крайне подозрительно. 23 марта 1989 года два химика – профессор Мартин Флейшман (Martin Fleischmann) и его коллега Стенли Понс (Stanley Pons) - провели в своем Университете штата Юта пресс-конференцию, где сообщили о том, как они путем почти обычного пропускания тока через электролит получили положительный энергетический выход в виде тепла, и зафиксировали идущее от электролита гамма-излучение.
Это взорвало американскую прессу. Еще бы – термояд на письменном столе вместо серии громадных и дорогостоящих установок, которые приведут к этому термояду неизвестно когда. Это было похоже на сказку. Это была потрясающая удача.
Но одновременно это была первая и решающая ошибка исследователей. Ученым очень не нравится, когда их коллеги выступают перед СМИ с заявлением о своем открытии прежде, чем сообщение о нем будет опубликовано в специализированных научных изданиях. Это дурной тон, это нарушение раз и навсегда заведенного порядка, согласно которому сначала научное сообщество должно оценить открытие и решить, признавать его или не признавать научно доказанной истиной. На деле сегодня это выливается в юридически оформленное требование полного молчания о сути статьи, поданной в научный журнал, но еще не опубликованной.
А такая статья уже была послана Флейшманом и Понсом в Nature - один из самых главных научных журналов мира, который, как известно, кого попало у себя не печатает. А профессор Мартин Флейшман уже тогда был весьма уважаемым специалистом в электрохимии. Статья вышла в июне, когда шум вокруг открытия вовсю разгорелся. Джон Мэддокс, главный редактор журнала, в редакционной статье следующего, июльского, номера усомнился в реальности открытия и заявил, что Флейшман и Понс должны нести ответственность за то, что они преждевременно сделали его предметом общественного обсуждения.
Ученые, как правило, не заявляют публично о своем открытии, прежде чем оно пройдет научную аттестацию. Обычно так поступают авантюристы. Правда, в реальной жизни люди не всегда поступают обычно.
Тут же Флейшману и Понсу был нанесен следующий, сокрушающий удар. Исследователи из ведущих научных центров США - Калифорнийского и Массачусетского технологических институтов в деталях повторили этот эксперимент, и ничего такого не обнаружили.
С тех пор не только научное, но и практически все общество по этому поводу разделилось на две несогласные части. Одни уверены, что никакого ХОЛОДНОГО ЯДЕРНОГО СИНТЕЗА нет и не может быть, что Флейшман и Понс просто-напросто смошенничали, а другие не верят в мошенничество и даже в то, что здесь была просто ошибка, и надеются, что найден наконец чистый и практически неисчерпаемый источник энергии.
Сторонники и противники ХОЛОДНОГО ТЕРМОЯДА
Но даже если и не вспоминать, что вся эта история началась как-то подозрительно, она все равно словно бы просится в руки мошенников и сумасшедших изобретателей вечного двигателя из-за своего глобального значения для всего мира и самой сути открытия. Народы объединяют свои финансы, чтобы через 20-50 лет построить, наконец, термоядерную электростанцию, а тут, на письменном столе, в банке с электролитом пропустили ток - и сразу получили энергию. Такая простота завораживает. Любители погреть руки обожают такие научные прорывы и инновационные проекты, равно как и персоны с проблемами психического расстройства. В кругу сторонников холодного термояда можно увидеть и тех, и других.
И точно так же эта история просто настаивала, чтобы ее записали в анналы лженаучных историй. В самом деле, для того чтобы объединить два атома в один, нужно приложить огромную энергию для преодоления электрического отталкивания. Именно поэтому ИТЭР, Международный термоядерный реактор, который сейчас строится во французском городе Карадаше, будет соединять два самых легких в природе атома, которые могут дать положительный выход энергии - дейтерий и тритий, изотопы водорода. Для их слияния нужны температуры в сотни миллионов градусов и давление, которое до сих пор достигается только в звездах. Получается, ХОЛОДНЫЙ ТЕРМОЯД в принципе невозможен?
Однако среди тех, кто занимается холодным термоядом есть не только единичные случаи авантюристов и изобретателей вечного двигателя. Среди сторонников холодного термоядерного синтеза множество вполне нормальных и вменяемых исследователей, которых заинтересовал сам эффект. Дело в том, что эксперимент Флейшмана-Понса пытались повторить не только в элитных западных институтах, а и во множестве других мест, в частности и в России, и самое интересное в том, что иногда это получалось, а иногда - нет.
Невозможность воспроизведения экспериментального результата в науке подобна приговору. Не получалось повторить опыт и у самих исследователей – то есть эффект, то нет. Сначала никто не понимал почему, да и сейчас только подозревают причину. Человек, который в таких условиях продолжает настаивать на своей правоте, становится подозреваемым то ли в подтасовках, то ли в некомпетентности. Надо обладать мужеством, чтобы продолжать заниматься делом, за которое можно получить клеймо авантюриста и маргинального ученого.
Результаты без объяснений
Американский электрохимик Майкл Маккубре (Michael McKubre), который сейчас возглавляет Центр энергетических исследований при Стенфордском исследовательском институте, ХОЛОДНЫМ ТЕРМОЯДОМ занимается с 1989-года. Маккубре - один из немногих работающих в этой сфере, кто умудрился не только не испортить себе репутацию, но и чрезвычайно ее упрочить, главным образом, потому что не обещает золотых гор, и вообще весьма осторожен в высказываниях. По-видимому, это главный специалист по плохой воспроизводимости экспериментов с холодным синтезом. В интервью он заявил, что обычно экспериментаторы добиваются положительного эффекта в 5-10% случаев. «Но на самой последней экспериментальной установке, - говорит Майкл Маккубре, - нам удалось добиться примерно 75% воспроизводимости (всего на ней было проведено 23 эксперимента), так что прогресс налицо. Мы стали лучше понимать, какие условия требуются для того, чтобы добиться положительного эффекта, то есть получения избыточного тепла».
В своей экспериментальной установке для получения ХОЛОДНОГО ЯДЕРНОГО СИНТЕЗА Майкл Маккубре использует дейтерий. До конца объяснить причину плохой воспроизводимости Маккубре пока не может. Не может он также объяснить причину, по которой ядра дейтерия (в тяжелой воде электролита) при контакте с палладиевым электродом могут производить избыточное тепло. По его мнению, там происходит следующее – «слегка ионизированные дейтроны проникают внутрь кубической решетки, в узлах которой находятся ядра палладия. Когерентный ансамбль этих дейтронов и производит тепло вместе с гелием-4. Вовлечены ли в этот эффект электроны решетки и сами ядра палладия, мы не знаем».
Противостояние сверху
Здесь мы подходим к очень тонкому моменту – люди, вовлеченные в исследования ХОЛОДНОГО ТЕРМОЯДА, утверждают, что против этих исследований ведется активная и организованная война. Сводится она, главным образом, к публичным выступлениям, часто со стороны очень авторитетных или очень высокопоставленных ученых, где явно или неявно между ХОЛОДНЫМ ЯДЕРНЫМ СИНТЕЗОМ и «патологической» наукой ставится знак равенства, создавая тем самым у общества совершенно определенное, негативное отношение ко всему этому научному направлению.
Все началось, утверждают эти ученые, с эксперимента Флейшмана и Понса, который сначала признали ошибочным, а потом переквалифицировали в мошеннический. В результате государственные структуры очень редко соглашаются финансировать такие эксперименты – деньги на них приходят от частных лиц, крупных фирм и т.д. Похоже, единственное исключение из этого правила – Пентагон. Противники холодного термояда утверждают, что никакого сопротивления нет и в помине, а есть люди, упорствующие в своих заблуждениях, а то и в подтасовках, но за два десятилетия так и не сумевшие доказать свою правоту в виде стабильно повторяющегося и воспроизводимого физического эффекта.
Маккубре подтверждает наличие яростного противодействия попыткам развивать эксперименты по ХОЛОДНОМУ ТЕРМОЯДУ, но не понимает его причин. «Даже если бы мы заявляли о намерении конкурировать с "большой нефтью" или "большим углем", - говорит он, - это не имело бы смысла. Даже если бы мы были неправы, все равно это не причина направлять на нас "большие пушки"». Маккубре не сомневается, что противодействие ХОЛОДНОМУ ЯДЕРНОМУ СИНТЕЗУ носит организованный характер, что оно действует на высоких уровнях, причем пока действует очень успешно.
Так это или не так, неизвестно. За два десятилетия об удачном и воспроизводимом получении холодного термояда ученые заявляли уже не один раз. В 2008-м году Рузи Талейархан за такое заявление лишился профессорского звания. Возможно, он и впрямь был мошенником, но тогда не совсем понятна судьба других заявлений.
Например, в феврале 2009 года физики из Центра боевых, космических и морских систем ВС США (Space and Naval Warfare Systems Center, SPAWAR) получили подтверждение «протекания термоядерного синтеза при ультранизких энергиях», громко заявили об этом, и с тех пор молчат, как будто бы ничего не было. Почти одновременно с заявлениями Талейархана группа японских физиков из Университета Осаки выступила с публичным заявлением (и публичной демонстрацией опыта) о том, что им, наконец, удалось справиться с невоспроизводимостью ХОЛОДНОГО ТЕРМОЯДА, и с тех пор о них ничего не слышно.
ХОЛОДНЫЙ ТЕРМОЯД - мошенничество или удача?
Очередное сенсационное заявление итальянских ученых, случившееся две недели назад, по всей видимости, ждет та же судьба. Тогда профессор Университета Болоньи Серджио Фоккарди и некто Андреа Росси предъявили миру работающий и уже запатентованный реактор, который генерирует тепло мощностью в 10 киловатт за счет холодного синтеза. Было обещано также, что через год реактор будет доведен до состояния полной готовности к коммерческому использованию, а через 2-3 года – к массовому производству и что на этот счет уже имеются контракты с США и рядом стран Европы. Причем стоимость электроэнергии у такого реактора будет около 1 цента за киловатт-час.
Именно это заявление очень похоже на авантюру. Формально авторы не нарушили научного протокола, перед публичным заявлением они опубликовали статью о своем реакторе в научном журнале, правда, потом оказалось, что журналом управляют все те же Фоккарди и Росси. Вызвала сомнения также и личность обладателя патента Андреа Росси - быстро выяснилось, что и идею он украл у другого итальянского ученого, Франческо Пьянтелли (Francesco Piantelli) из Сиены, да и вообще имеет за плечами судимость за мошенничество. Любопытно, что разоблачительные факты были вскрыты сторонниками ХОЛОДНОГО ТЕРМОЯДА.
Любопытно также, что сам факт протекания реакции холодного синтеза разоблачителями не оспаривается, так что остается маленькая, хотя и очень-очень призрачная, надежда на то, что спустя пять лет реактор Фоккарди-Росси можно будет купить в магазине.
Если такое, вопреки очевидности, все же случится, это будет достойное завершение эпопеи ХОЛОДНОГО ЯДЕРНОГО СИНТЕЗА. Дело, за которое Флейшман и Понс получили клеймо мошенников, будет благополучно завершено мошенниками же.
Стенли Понс, соавтор профессора Флейшмана и сотрудник его лаборатории в Университете штата Юта, в 1992-м году перебрался во Францию, где пытался получить ХОЛОДНЫЙ ТЕРМОЯД в лаборатории IMRA, финансируемой компанией «Тойота». В 1998-м эта лаборатория была закрыта после того как исследования, обошедшиеся в 12 млн. фунтов, не дали результатов.
Профессор Мартин Флейшман покинул США вместе с Понсом и до 1995-го года работал вместе с ним в одной лаборатории. В 1995-м году он перебрался в Великобританию, где успешно сотрудничал с национальными военными лабораториями Италии и США. Как ни странно, на его репутации скандал с холодным термоядом не сказался. Больше того, впоследствии он ее только упрочил, и одно время даже считался одним из виднейших электрохимиков мира.
Сейчас он живет в собственном доме близ Солсбери, где построил «улучшенный» вариант установки для получения холодного термояда. Его мучают болезнь Паркинсона и сожаления о прошедшем. «Я упустил свой шанс», - говорит Мартин Флейшман.
×cont.ws
