Содержание
Академик Александров о холодном термоядерном синтезе
Успешное осуществление реакций холодного термоядерного синтеза повлечет за собой переворот в энергетике и геополитические изменения в мире, но все притязания на успешную реализацию этих реакций пока представляли собой или ошибки экспериментов, или аферы, считает академик РАН Евгений Александров. Чем-то подобным, по его мнению, является и изобретение итальянцев Андреа Росси и Серджио Фокарди, которое они представили в январе.
Свинцовые ядра столкнутся с Большим взрывом
Большой адронный коллайдер вступает в новую фазу работы: вместо протон-протонных столкновений начинаются…
19 ноября 20:51
Выделение энергии в ядерных реакциях в миллионы раз выше, чем при обычном горении. Примером природного термоядерного реактора является Солнце, которое вырабатывает энергию путём термоядерного синтеза гелия из водорода. Эта и другие известные ядерные реакции синтеза проходят при температурах в миллионы градусов Кельвина. Предположение о возможности осуществления ядерной реакции синтеза в химических системах без значительного нагрева рабочего вещества называется холодным ядерным синтезом (холодный термояд). В свете примеров неудачных опытов и явных фальсификаций в конце XX — начале XXI века работы по холодному ядерному синтезу считаются, по сути, псевдонаукой. Но периодически в разных частях света возникают группы исследователей, которые заявляют о своих достижениях в области холодного термояда.
Холодный термояд не тонет
Представлены новые данные в пользу реальности холодного термоядерного синтеза – следы возникновения…
24 марта 13:57
В середине января нынешнего года сотрудники Болонского университета Андреа Росси и Серджио Фокарди заявили о том, что им удалось провести успешный эксперимент по холодному термоядерному синтезу. На специальной пресс-конференции они продемонстрировали действующую установку — никелево-водородный термоядерный реактор. Данная установка, как заявляют ее создатели, осуществляет термоядерную реакцию слияния ядер атомов никеля и водорода, в результате которой производится медь и выделяется большое количество энергии. За одну минуту установка преобразует около 292 грамм воды, находящейся при 20 градусов Цельсия, в сухой пар с температурой около 101 градуса.
На то, чтобы нагреть воду и превратить ее в пар, уходит 12 400 Ватт, притом, что сама установка потребляет в 31 раз меньше — 400 Ватт.
«Величина этого результата показывает, что существует жизнеспособная технология получения энергии и использования подручных материалов, которая не производит углекислый газ и радиоактивных отходов и которую экономично использовать», — заявили Росси и Фокарди.
Главное, что вызывает сомнение в результатах ученых, это то, что они предоставили мало данных о своем достижении. Так, итальянцы заявили, что один созданный ими реактор работает непрерывно в течение двух лет, обеспечивая энергией завод. О каком заводе идет речь, они не уточнили. Росси и Фокарди также заявили, что готовы через три месяца начать поставлять коммерческие образцы реакторов. Старт массового производства запланирован на конец нынешнего года. Сейчас же ведется работа над созданием большого агрегата из 125 модулей.
«С каторжанином бабло пилить государственное?»
Виктор Петрик рассказал о своей научной работе с Борисом Грызловым, о ходе внедрения своих фильтров в рамках…
27 мая 10:40
«Разумеется, трудно что-нибудь сказать определённое по такой скудной информации. Очевидно, что авторы темнят, — прокомментировал сообщения о презентации итальянских исследователей доктор физико-математических наук академик РАН Евгений Александров, член комиссии РАН по борьбе с лженаукой. — Первое, что меня смущает, это утверждение о том, что имеет место ядерный синтез при реакции никеля с водородом с образованием меди. Дело в том, что ядерный синтез приводит к выделению энергии при слиянии «лёгких» ядер. Границей «легкости» служит ядро железа. Ядра тяжелее железа уже, строго говоря, метастабильны и, в принципе, способны к ядерному распаду с выделением энергии — чем тяжелее ядро, тем у него больше избыточной энергии (практически эту энергию удаётся извлекать только в особых случаях очень тяжёлых ядер — уран, плутоний. ..).
Так вот: никель тяжелее железа, а потому для его слияния с протоном (с образованием меди) нужно затратить энергию!
С другой стороны, в сообщении говорится о большом энергетическом выходе, который трудно подделать и в каковом факте трудно ошибиться. Поэтому я думаю, что вскоре эта история прояснится».
Еще один характерный факт, связанный с Росси и Фокарди, заключается в том, что ни один рецензируемый журнал не принял их публикацию про холодный термояд к печати. Но результаты все же опубликованы: специально для этого Росси и Фокарди основали онлайн-журнал Journal of Nuclear Physics. Кроме того, есть информация, что Росси ранее имел проблемы с законом, так как уклонялся от налогов и нелегально перевозил золото.
Все это практически не оставляет сомнений в том, что Росси и Фокарди не сделали ничего выдающегося.
Но является ли идея холодного термоядерного синтеза лженаукой? Евгений Александров считает, что нет.
Мюонный катализ
явление синтеза (слияния) ядер изотопов водорода, происходящее при существ. участии отрицательно заряженных мюонов. Мюоны, образуя с ядрами мезомолекулы, способствуют сближению ядер на расстояния, достаточные для протекания ядерной реакции…
«Я не связываю идею «холодного синтеза» с лженаукой, — сказал академик Александров. — Этот процесс возможен, и он, без сомнения, был продемонстрирован в случае с «мюонным катализом». Другое дело, что «мюонный катализ» нерентабелен.
Что касается множества других притязаний на реализацию «холодного синтеза», то, насколько мне известно, это всё были ошибки экспериментов — в ряде случаев это были ошибки добросовестные, но, несомненно, были и аферы.
Ставки очень высоки — переворот в энергетике, гарантированная Нобелевская премия, геополитические изменения в мире и т. д. Потому к подобным заявлениям в СМИ профессионалы относятся с естественным привычным недоверием».
Термоядерный синтез [своими руками] / Хабр
Возникновение идеи
В этой статье я хочу рассказать подробнее о фузоре Франсуорта-Хирша и моём опыте в создании этого прибора. На разработку ушло много времени, около 5 месяцев. Сильно сказались моя неопытность и отсутствие необходимых материалов. Однако старания не прошли даром. У меня получилось осуществить то, что я планировал.
Первые попытки
Изначально я хотел создать конечный продукт за минимальный бюджет. Из-за этого первые попытки не увенчались успехом.
Для проекта был заказан неоновый трансформатор, способный вырабатывать около 6000 вольт. Однако оказалось, что он был американского производства и на вход отказывался принимать отечественные 220.
Неоновый трансформатор
Пришлось дополнительно докупать преобразователь с 220 на 110 вольт, который представлял собой обыкновенный трансформатор.
ПреобразовательПреобразователь изнутри
На выходе должен быть постоянный ток, а преобразователь выдавал переменный. Для решения этой задачи требовался диодный мост, который бы выдержал высокое напряжение. Было принято решение спаять последовательно несколько диодов на 1000 вольт, подключая при этом к каждому параллельно конденсатор. Такая схема позволила сэкономить большое количество денег, хотя и получилась более громоздкой. Важное замечание: на выходе неонового трансформатора частота 40 кГц, для такой частоты подойдут только быстродействующие диоды(в моём случае HER108). В качестве насоса был взят компрессор от холодильника. Мне показалось это самым выгодным методом откачки воздуха. Однако мощности насоса не хватило для создания нужного вакуума (как и ожидалось) и получился следующий результат:
Попытка всё исправить
Тогда появилась идея увеличить напряжение при помощи умножителя напряжения. Для его создания были взяты диоды из диодного моста, высоковольтные конденсаторы пришлось докупать отдельно. Умножитель спаивался по следующей схеме:
Схема умножителя
В результате на выходе получилось чуть меньше 24000 вольт постоянного напряжения, а высокая частота обеспечила малую потерю мощности.
Конечный продукт
Ожидания не оправдались, даже с использованием умножителя результат не изменился. Стало ясно, что для достижения желаемого требуется более мощный насос. Изначально к покупке планировался обыкновенный одноступенчатый вакуумный насос. Однако прошерстив различные форумы, стало ясно, что потребуется двухступенчатый(только он может обеспечить необходимое давление), пришлось вложить немалую сумму денег. Также я более серьёзно подошел в вакуумной системе, металлические трубки и эпоксидная смола были заменены на спаянные пластиковые трубы, что обеспечило лучшую герметичность. Сама сфера была взята из кухонного венчика вот такого типа:
Венчик
Помимо всего прочего, в систему был добавлен шаровой кран для перекрывания воздуха и вакуумметр(вакуумный барометр) для отслеживания давления. Уже готовая схема умножителя была помещена под стекло для изоляции. В качестве герметика при присоединении всего необходимого к банке использовалась уже испытанная эпоксидная смола. Подключение насоса осуществляется при помощи штуцера и специального вакуумного шланга.
Теперь разберёмся с тем, что и куда подключать. С вакуумной системой всё ясно. Главная задача — выкачать как можно большее количество воздуха из банки. Отрицательный контакт необходимо подключить к самой сфере, расположенной в центре банки. Банку изнутри необходимо обмотать проволокой и подключиться к ней положительным контактом. Всё, прибор готов, можно использовать.
Планы по развитию
Конечно, для ядерного синтеза понадобится дейтерий и тритий (подойдёт и обычный водород (протий), в нем, хоть и в малом количестве, содержатся необходимые изотопы). Всё это достать довольно трудно, к тому же придётся потратить внушительную сумму денег. Помимо всего этого, понадобятся детекторы, способные фиксировать нейтроны(самым дешевым вариантом будут пузырьковые, но стоимость в 300 долларов за пузырёк жидкости заставляет задуматься). Конечно, в планах всё это реализовать и довести проект до завершения. Это потребует больших финансовых вложений. Надеюсь, это получится когда-нибудь осуществить.
Итоги
Так зачем же всё это нужно? Во-первых, для удовлетворения собственных потребностей в изобретении чего-либо красивого. Во-вторых, фузор Франсуорта-Хирша — наверное самый доступный источник нейтронов. Возможно, кому-то понадобиться такой аппарат для собственных исследований. Надеюсь, что мои ошибки кому-нибудь помогут и защитят от лишних трат и потерь времени.
Компактный сплав | Локхид Мартин
Компактный сплав
Не секрет, что наша команда Skunk Works® часто оказывается на переднем крае технологий. Работая над созданием источника бесконечной энергии, наши инженеры ищут вдохновения в крупнейшем природном термоядерном реакторе — Солнце. Содерживая энергию солнца в маленькой магнитной бутылке, мы находимся на пути к разработке ядерных термоядерных реакторов для удовлетворения постоянно растущих мировых энергетических потребностей.
Более 50 лет назад атомная энергетика, основанная на расщеплении, была ажиотажем своего времени.
Люди пытались использовать его для питания почти всего, даже самолетов. В конце концов, операционные препятствия помешали широкому использованию деления.
Несмотря на то, что ядерные реакторы продолжают питать наши ядерные реакторы, термоядерный синтез предлагает более чистый и безопасный источник энергии.
Деление происходит, когда один атом расщепляется на два меньших фрагмента, создавая своего рода взрыв и приводя к выделению тепловой энергии.
Термоядерный синтез — это процесс, при котором газ нагревается и разделяется на ионы и электроны. Когда ионы достаточно нагреются, они могут преодолеть взаимное отталкивание и столкнуться, сливаясь воедино. Когда это происходит, они выделяют много энергии — примерно в миллион раз мощнее, чем химическая реакция, и в 3-4 раза мощнее, чем реакция деления.
Ядерный синтез — это процесс, посредством которого работает солнце. Наша концепция будет имитировать этот процесс в компактном магнитном контейнере и высвобождать энергию контролируемым образом для производства энергии, которую мы можем использовать.
Реактор, достаточно маленький, чтобы поместиться на грузовике, может обеспечить достаточно энергии для небольшого города с населением до 100 000 человек.
Основанный на более чем 60-летнем опыте исследований в области термоядерного синтеза, подход Lockheed Martin Skunk Works к компактному термоядерному синтезу представляет собой концепцию с высоким бета-тестированием. Эта концепция использует большую часть давления магнитного поля или весь его потенциал, поэтому мы можем сделать наши устройства в 10 раз меньше, чем в предыдущих концепциях. Это означает, что мы можем заменить устройство, которое должно быть размещено в большом здании, на устройство, которое может поместиться в кузове грузовика.
Компактный размер является причиной того, что мы верим, что сможем быстро создать термоядерную технологию. Чем меньше размер устройства, тем легче набрать обороты и быстрее его развить. Вместо пяти лет на разработку и создание концепции требуется всего несколько месяцев. Если мы пройдем несколько таких циклов тестирования и доработки, мы сможем разработать прототип в течение того же пятилетнего периода.
Чтобы имитировать энергию, создаваемую солнцем, и контролировать ее здесь, на Земле, мы создаем концепцию, которую можно удерживать с помощью магнитной бутылки. Бутылка способна выдерживать чрезвычайно высокие температуры, достигающие сотен миллионов градусов. Сдерживая эту реакцию, мы можем выпустить ее контролируемым образом, чтобы создать энергию, которую мы можем использовать.
Тепловая энергия, вырабатываемая с помощью этого компактного термоядерного реактора, будет приводить в действие турбогенераторы за счет замены камер сгорания простыми теплообменниками. В свою очередь, турбины затем будут генерировать электричество или движущую силу для ряда приложений.
Быстрые циклы проектирования обеспечивают менее консервативный выбор дизайна, более быстрое рассмотрение альтернатив, меньший капитал и возможность поддерживать импульс движения вперед с постоянным прогрессом.
Присоединяйтесь к нашей команде
- Возможности
- Товары
- Сотрудники
- Международный
- Инвесторы
- Поставщики
- Свяжитесь с нами
- Связи со СМИ
- Мультимедиа
- Социальные медиа
- Раскрытие информации об уязвимостях
- Карьера
- Сообщество
- Лидерство
- отдел новостей
- устойчивость
- Кто мы есть
Google возрождает спорные эксперименты по холодному синтезу
Химик Мартин Флейшманн (на фото с американским политиком Мэрилин Ллойд) был частью команды, которая утверждала, что произвела холодный синтез в 1989 году. Фото: Марго Инголдсби/AP/Shutterstock
С 2015 года Google финансирует эксперименты, связанные с противоречивой наукой о холодном синтезе — теорией о том, что ядерный синтез, процесс, приводящий в действие Солнце, может производить энергию в ходе настольного эксперимента при комнатной температуре. Два ученых впервые сделали сенсационные заявления о достижении феномена — обещания бесконечной дешевой энергии — 30 лет назад, но их результаты были быстро опровергнуты, и теперь эта тема считается научным табу.
Проект Google, представленный на этой неделе в рецензируемом журнале Nature Perspective 1 , не нашел доказательств возможности холодного синтеза, но сделал некоторые успехи в методах измерения и материаловедения, которые, по мнению исследователей, могут принести пользу исследованиям в области энергетики. Команда также надеется, что ее работа вдохновит других вернуться к экспериментам с холодным синтезом, даже если это явление все еще не материализуется.
«Это не просто погоня за холодным синтезом, — говорит Мэтью Тревитик, руководитель исследовательской программы Google в Маунтин-Вью, Калифорния. «Если бы это было так, я не думаю, что мы бы так долго поддерживали интерес к команде такого калибра».
Команда Google изучила три экспериментальные установки, которые были предложены для создания холодного синтеза — две с использованием палладия и водорода и одна с использованием металлических порошков и водорода. Признаков слияния не обнаружено. Результаты были опубликованы в 12 статьях за последние 2 года: 9 в рецензируемых журналах и 3 на сервере препринтов arXiv.
Некоторые ученые приветствовали тщательное изучение проекта Google. Но Фрэнк Клоуз, физик-теоретик из Оксфордского университета, Великобритания, говорит, что научный мейнстрим избегает этой темы по уважительной причине: никому не удалось независимо воспроизвести открытие, и появились более важные темы, говорит он. «Нет никаких теоретических оснований ожидать, что холодный синтез возможен, и огромное количество хорошо зарекомендовавших себя научных данных говорят, что это невозможно», — говорит Клоуз, который участвовал в попытках воспроизвести исходный 1989 эксперимент.
Печально известные заявления
В марте 1989 года два химика из США Стэнли Понс и Мартин Флейшманн объявили, что они наблюдали избыточное тепло и продукты реакции синтеза — признаки ядерного синтеза — когда пропускали ток через две палладиевые пластины в воде. с дейтерием, тяжелым изотопом водорода. Другие быстро указали на ошибки в их экспериментальной методике. С тех пор два обзора Министерства энергетики США не нашли никаких доказательств этого явления.
Но холодный синтез — теперь его обычно называют низкоэнергетическими ядерными реакциями — сохранил устойчивых последователей, которые продолжают претендовать на доказательства успеха.
Проект Google стоимостью 10 миллионов долларов США был направлен на тщательную проверку утверждений о холодном синтезе в области, в которой отсутствовали достоверные научные данные, говорит Тревитик. Другая цель заключалась в том, чтобы использовать методы в сложных экспериментальных условиях. Но он добавляет: «Тот факт, что выплаты могут быть огромными, определенно является компонентом нашего интереса».
Поглотитель энергии
Считается, что ядерный синтез происходит только в экстремальных условиях, таких как Солнце, где высокие температуры и давления могут заставить атомы водорода преодолевать взаимное отталкивание и сливаться в гелий, высвобождая огромное количество энергии. Некоторые эксперименты на Земле пытаются воспроизвести это явление, но еще не доказали, что они могут генерировать достаточно энергии, чтобы компенсировать огромные количества, необходимые для работы.
Вероятность слияния атомов при гораздо более низких температурах считается исчезающе малой. Но, если возможно, это явление принесло бы огромную пользу, избавив от огромных энергетических потребностей термоядерного синтеза.
Команда Google состояла из 30 исследователей, у которых не было твердого мнения о холодном синтезе. Все имели доступ к данным и оборудованию друг друга и могли просматривать работу друг друга.
Исследователи рассмотрели три экспериментальных направления, которые они сочли достаточно достоверными. В одном из них они попытались загрузить в палладий количество дейтерия, которое, как предполагалось, необходимо для запуска синтеза. Но при высоких концентрациях команда не смогла создать стабильные образцы.
Вторая прядь следует за 1990-е годы работы американских физиков, которые утверждали, что получили аномальные уровни трития — другого тяжелого изотопа водорода, созданного только в результате ядерных реакций — путем бомбардировки палладия импульсами горячих ионов дейтерия. Анализ ядерных сигнатур Google не показал образования трития в этом эксперименте.
Последняя цепочка включала нагрев металлических порошков в среде, богатой водородом. Некоторые нынешние сторонники холодного синтеза утверждают, что в процессе выделяется избыточное и необъяснимое тепло, которое, по их теории, является результатом плавления элементов. Но в ходе 420 тестов команда, финансируемая Google, не обнаружила такого избытка тепла.
Но исследователи говорят, что оба эксперимента с палладием требуют дальнейшего изучения. Они предполагают, что предполагаемые эффекты в эксперименте с тритием могут быть слишком малы, чтобы их можно было измерить с помощью современного оборудования. Команда также говорит, что дальнейшая работа может привести к получению стабильных образцов при чрезвычайно высоких концентрациях дейтерия, где могут возникнуть интересные эффекты.
Все проекты расширили границы экспериментальных методов, говорит Тревитик, включая разработку «лучших в мире калориметров» для обнаружения даже незначительных избытков тепла в экстремальных экспериментальных условиях. Их потенциально можно использовать для проверки будущих утверждений.
Раздвигая границы
«Я думаю, что авторы проделали действительно хорошую работу, — говорит Дэвид Уильямс, электрохимик из Оклендского университета в Новой Зеландии, — особенно в том, как они подошли к спорной теме. Также важно выйти за рамки науки об измерениях, говорит Уильямс, чья команда провела одни из первых неудачных повторных исследований первоначального утверждения.
Методы, разработанные командой для загрузки палладия, могут также помочь исследователям увеличить емкость хранения водорода в материалах, изучаемых для использования в батареях и топливных элементах, говорит Джордж Чен, электрохимик из китайского кампуса Ноттингемского университета в Нинбо.
Тревитик отмечает, что в одном случае его команда не смогла достичь даже предполагаемых начальных условий для слияния, поэтому полностью не устранила возможность его возникновения.
Но Клоуз говорит, что неспособность полностью исключить идею не означает, что есть веская причина ее развивать.