Содержание
Семен Єсилевський: Прохладные перспективы холодного синтеза
В
начале была лажа
Идея управляемого термоядерного
синтеза будоражила умы начиная с 50-х
годов ХХ века. Еще бы — неисчерпаемый
источник практически халявной и
экологически чистой энергии. К сожалению,
концепция «традиционного» термоядерного
реактора, где синтез происходит в плазме
с температурой в миллионы градусов,
стала самым большим
научно-техническим фейлом в человеческой
истории. Такой реактор если когда-нибудь
и появится, то не раньше конца этого
века, вы его не увидите, забудьте.
Не удивительно, что когда в 1989 году
химики Флейшман и Понс заявили об
обнаружении реакции слияния ядер
дейтерия при комнатной температуре в
обычной стеклянной колбе, то это произвело
эффект разорвавшейся бомбы. Этот
предполагаемый процесс получил название
холодного ядерного синтеза (сокращенно
— ХЯС). Множество физиков ринулись
перепроверять результаты и… не смогли
их воспроизвести. После более чем 15 лет
проверок научное сообщество сошлось
на том, что эксперимент Флейшмана и
Понса был ошибочным. Однако ХЯС к тому
времени уже стал самостоятельным мемом,
который продолжает жить независимо от
результатов строгих научных экспериментов.
История с холодным синтезом уникальна
тем, что это одновременно наука, лженаука,
мошенничество и социальный феномен.
Попробуем разобраться как такое может
быть.
Манящая
простота
Идея
экспериментов по ХЯС достаточно проста:
берется металл, способный хорошо
абсорбировать водород (обычно это
платина, палладий или никель) и помещается
в среду, насышенную водородом, дейтерием
или их смесью. Металл может быть в виде
сплошного бруска, порошка или пленки,
а водород в виде газа, плазмы или химически
связанным в обычной или тяжелой воде.
Далее к этой системе подводится энергия
извне в виде электролиза в жидкости или
простого разогрева металла электрическим
током. В любом случае измеряется выделение
в ячейке дополнительного тепла (якобы,
за счет ядерной реакции) и детектируются
продукты этой предполагаемой реакции
— нейтроны, гамма-излучение, гелий и
изменения изотопного состава металла.
В деталях схемы экспериментов могут
значительно отличаться, но общая идея
остается той же самой — регистрация
избыточного выделения тепла из сильно
насыщенного водородом куска никеля или
палладия.
Даже
у неспециалиста сразу возникает вопрос:
«а что ж тут сложного?». Действительно,
экспериментальная установка настолько
проста, что сделать ее можно у себя в
гараже, а провести точные измерения
выделения тепла в 21 веке, казалось бы,
никакой проблемы не представляет. Но
именно тут и кроется главная засада.
Кажущаяся простота эксперимента
привлекает к нему огромное число
непрофессионалов, фриков и мошенников.
Они что-то измеряют без соблюдения
элементарных правил контролируемых
физических экспериментов, без контроля,
без критического отношения к результатам
и без понимания возможных источников
ошибок. В итоге получается сумбурная
каша из противоречивых результатов,
которые невозможно воспроизвести.
Вот
только некоторые ляпы, допускаемые
горе-экспериментаторами:
- Недостаточный
контроль состава и качества используемого
металла. В катушке палладиевой проволоки,
купленной на ebay, могут быть участки с
любыми загрязнениями. - Отсутствие
контроля состава воздуха в ячейке и ее
герметичности. - Отсутствие
контроля паразитных токов, проходящих,
например, через заземление и вносящих
неучтенную энергию, которую потом
списывают на ядерную реакцию. - Ошибки
в контроле температуры образца из-за
криво откалиброванных инструментов
или недостаточно точных методов. - Ошибки
в интерпретации результатов. Изменение
изотопного состава может быть связано
не с синтезом, а с селективным разделением
изотопов, избыточное тепло может
выделяться от перестройки решетки
металла или химических реакций и т.п.
Одним
словом, гаражные кулибины напарываются
на те грабли, которые хорошо известны
профессиональным физикам-экспериментаторам.
А что
же профессионалы, спросите вы, неужели
они не проверили все это со всей
строгостью? Естественно, проверили.
Эксперименты по ХЯС проводились множество
раз как академическими учеными, так и
исследовательскими подразделениями
крупных компаний. В англоязычной
википедии можно найти пространный
список таких проверок, правительственных
экспертиз и отчетов различных комитетов.
Общий вывод всех этих проверок можно
сформулировать так:
В
насыщенных водородом металлах иногда
наблюдаются какие-то необычные физические
процессы, которые очень плохо
воспроизводятся и поэтому не до конца
понятны. Никаких убедительных
доказательств того, что это именно
ядерные реакции за 30 лет изучения найдено
не было. Никаких оснований считать,
что эти процессы могут быть как-то
использованы в энергетике нет.
Общее
впечатление от изучения литературы по
теме ХЯС можно охарактеризовать одним
словом: мутно. Что-то где-то как-то
фиксируется, но потом ничего из
этого не воспроизводится. Создается
стойкое впечатление, что какие-то очень
слабые эффекты действительно есть
(совершенно не обязательно, что это
именно ядерные реакции), но никто пока
не понимает при каких условиях они
возникают и что это такое.
ХЯС
как маргинальная научная идея
Тут
очень важно понимать, как в целом работает
наука при появлении революционного
новых идей. Эти идеи начинают активно
проверяться и исследоваться в двух
случаях:
- Есть
убедительная и непротиворечивая теория,
которая предсказывает наличие каких-то
новых явлений и указывает при каких
условиях они
могут наблюдаться в эксперименте. - Есть
убедительный и надежно повторяемый
эксперимент, который невозможно
объяснить с точки зрения имеющихся
теорий.
Классический
пример первого варианта — общая теория
относительности. Она предсказывает,
что отклонение луча света около Солнца
должно быть ровно вдвое больше, чем по
классическим представлениям. Померили
— таки да, вдвое больше!
Пример
второго варианта — опыт Резерфорда.
Четкий повторяемый эксперимент по
рассеянию альфа-частиц на металлической
фольге, который нельзя было объяснить
на тот момент никак. В итоге на его
основании постулировали существование
ядер атомов — новой революционной
физической концепции.
В
случе ХЯС нет ни нормальной теории, ни
нормального эксперимента. Какие-то
теории существуют, но они не дают ответа
на вопрос, в каких именно условиях
явление можно наблюдать в эксперименте
(если бы давали, то за 30 лет такой
эксперимент уже давно бы поставили).
Какие-то эксперименты тоже существуют,
но они не воспроизводятся и дают хаотичные
и противоречивые результаты (за 30 лет
никакого прогресса в воспроизводимости
нет — как был полный раздрай, так и
остался). Таким образом ХЯС естественным
образом отодвигается в разряд маргинальных
научных идей, которые существуют где-то
в «серой зоне» на обочине научного
знания. Никто не запрещает исследовать
возможность ХЯС и никто автоматически
не причисляет его поклонников к лжеученым,
но доверие к результатам, получаемым в
этой области, априори очень и очень
низкое. Чтобы вывести ХЯС из этой «серой
зоны» нужно либо убедительно и неоспоримо
показать наличие воспроизводимого
эффекта, либо создать непротиворечивую
теорию явления с четкими практическими
предсказаниями по его обнаружению. Ни
того ни другого за 30 лет сделано не было
и нет никаких предпосылок к тому, что
это будет сделано в будущем.
ХЯС
как лженаука и теория заговора
Из-за
кажущейся простоты экспериментов и
кружащих голову грандиозных перспектив
ХЯС занимаются не только ученые, но и
любители, фрики, городские сумасшедшие
и шарлатаны. В таких условиях чисто
научная, пусть и маргинальная, идея
превращается в откровенно лженаучную
концепцию, основанную на теории заговора.
Превращение происходит так. Очередной
полусумасшедший изобретатель собирает
в подвале очередную (стопятьсотую по
счету) кустарную установку из китайского
никелевого провода и ворованной советской
ампулы с тяжелой водой. Что-то на ней
измеряет с помощью неисправного
вольтметра и начинает ломиться во все
инстанции, с требованием дать ему
государственную премию и миллион
долларов на революцию в энергетике.
Естественно, его посылают подальше.
Обиженный «кулибин» вылезает в Интернет
и начинает трубить о том, как его гнобит
официальная наука, продавшаяся мировой
масонской ложе. Со временем эти деятели
находят друг друга, объединяются с
маргинализовавшимися учеными и
шарлатанами, охотящимися за легковерными
инвесторами и — вуяля! — готово целое
сообщество людей, которые свято веруют
в то, что неприятие ХЯС «большой наукой»
объясняется исключительно всемирным
заговором энергетических компаний, а
не безграмотной постановкой экспериментов
и выдачей желаемого за действительное.
Лакмусовой
бумажкой подобных теорий заговора
является всецелое и некритичное доверие
к своему «мессие» — первооткрывателю,
которого, якобы, загнобила косная
«официальная наука». У сообщества
антипрививочников таким мессией является
шарлатан Эндрю
Вейкфилд. У адептов страшного вреда
ГМО — шарлатан
и фальсификатор Серралини. А у
поклонников ХЯС такой иконой стал Андреа
Росси (тоже шарлатан, что характерно).
Росси
вообще интересный персонаж.
Всю жизнь
он занимался
технологическими аферами.
Задолго до своего появления на поприще
ХЯС он умудрился продать частным
инвесторам и правительству Италии устройство
Petroldragon для
получения
нефти из промышленных и бытовых отходов.
Устройство, естественно,
было полностью фейковым
и не работало. Росси
благополучно сел в тюрьму на несколько
лет за мошенничество и финансовые
махинации.
Выйдя на свободу он
представил миру нечто
под названием «энергетический
катализатор» (E-Cat,
или реактор
Росси), якобы работающей
на принципе ХЯС. Реактор был анонсирован
в 2009 году, но с тех пор никто и никогда
не провел ни одной независимой
проверки его работоспособности в
условиях строгого
контролируемого эксперимента. Росси
просто не дает провести такую проверку,
нагнетая секретность
и всячески муссируя то,
что его «революционную технологию»,
якобы,
украдут конкуренты. Все демонстрации
работы устройства не отвечают условиям
научного эксперимента и являются просто
рекламными акциями (тут
можно прочитать подробнейший разбор
фейлов экспериментальной методики
демонстраций Росси). Чтобы
долго не рассуждать, просто приведу
цитату из критики его устройства:
Осужденный мошенник заявляет,
что разработал «невозможный» реактор,
но не разглашает его устройство.
Эксперименты проводятся либо под его
личным контролем, либо его близкими
друзьями, а сами эксперименты вызывают
больше вопросов, чем ответов. От адекватных
экспериментов с использованием
правильного оборудования отказывается.
Можете сами сделать вывод что это —
научный прорыв, или очередная афёра.
Украинское
отделение секты свидетелей Росси
Не
смотря на то, что мошеннический характер
«реактора Росси» очевиден для любого
критически мыслящего человека, у его
«Е-Сat технологии» удивительно много
верных сторонников. В самых разных
странах, в том числе в Украине, находятся
ученые и инженеры, которые грезят светлым
будущим с реакторами Росси на каждой
кухне. Сложно сказать чего здесь больше
— научной некомпетентности, наивности
или циничного рассчета, но «сенсационные
разработки» на основе ХЯС всплывают
вновь и вновь.
В
Украине одним из наиболее известных
адептов ХЯС и почитателем «великого
гения Росси» является профессор Высоцкий
из КНУ. Недавно он опубликовал в «Зеркале
недели» очередную манипулятивную
статью-агитку
(уже не первую), где всячески превозносил
светлое будущее ХЯС, утверждал, что
создал прекрасную теорию этого явления
и обещал Украине энергетическую
независимость, если ему дадут много
бюджетных денег на дальнейшие изыскания.
Откровенные манипуляции и ложь в этой
статье уже
детально разобрал Антон Сененко,
поэтому повторяться я не буду. Остановлюсь
на достижениях самого профессора
Высоцкого.
Это
физик-ядерщик средней руки. Его список
публикаций содержит много работ в
рецензируемых международных журналах,
однако на 114 его работ ссылаются всего
лишь 153 другие статьи (это очень мало).
На большую часть его статей нет вообще
ни единой ссылки за много лет. Это говорит
о том, что работы Высоцкого относятся
к маргинальной и малоинтересной мировому
научному сообществу области (в полном
соответствии со статусом концепции ХЯС
в современной науке). Качество самих
работ должен оценивать специалист-ядерщик,
но опубликованы они в основном в журналах
«третьего эшелона» с импакт-факторами
от 0.7 до 3. Для справки, в физике импакт-фактор
меньше 1 считается признаком «журнала
мурзилки», репутация которого в
профессиональных кругах близка к нулю.
В таких журналах часто нет нормального
рецензирования и можно опубликовать
кривые эксперименты ошибочные
теоретические построения, а иногда и
просто наукообразную чушь.
Все
это, в принципе, типично для нашей
университетской науки, где ради формальной
отчетности приходится «гнать валовый
продукт», не особо заботясь о качестве
работ. Тем не менее, на фоне откровенных
лжеученых, типа Юрия Тесли, Высоцкий
выглядит солидным и весомым исследователем. Точнее выглядел бы, если бы не
лженаучные зашквары. Например, на
странице его кафедры можно прочитать
такое:
Дослідження
механізмів реалізації ядерних процесів
при низькій енергії в фізичних та
біологічних системах… Вперше
експериментально показано, що в процесі
зростання таких культур [бактерій] має
місце істотне перетворення (трансмутація)
стабільних та нестабільних ізотопів
(в тому числі можливе перетворення
реакторних радіоактивних ізотопів в
стабільні ізотопи інших елементів).
Показано, що ці процеси базуються на
короткотривалому ослабленні дії
кулонівського бар’єру за рахунок
формування когерентних корельованих
станів на стадії клітинного ділення та
інших динамічних біохімічних процесів.
Вот
тут уже я, как доктор физ-мат наук по
биофизике и специалист в физике
биологических систем, могу дать
объективную экспертную оценку этим
заявлениям — это лютый бред сивой кобылы
в ясную летнюю ночь. В биологических
системах во время клеточного деления
нет и в принципе не может быть никаких
явлений, способных влиять на протекание
ядерных процессов, это запрещено базовыми
физическими законами и элементарными
оценками энергий этих процессов. Если
бы что-то подобное действительно наблюдалось в
экспериментах, то это была бы нобелевская
премия и мировая сенсация, однако
результаты почему-то опубликованы в
заштатном журнале-мурзилке. Странно. Может это
мировое закулисье зажимает украинского
гения? А может быть эти результаты просто
ошибочны и ни один приличный журнал не
принимает их к публикации из-за явной халтуры?
Хочу подчеркнуть, что экстраординарные заявления требуют экстраординарных доказательств. Ядерные реакции в живых клетках — это переворот всей научной картины мира и постановка раком всей физики и биологии. Для такого сногсшибательного заявления должны быть столь же сногсшибательные доводы. У Высоцкого таких доводов нет. Его выводы — следствие ошибок эксперимента, неправильной интерпретации, подгонки данных под желаемый результат либо всего перечисленного вместе.
Кстати, заявления Высоцкого
о «ядерных реакциях в куриных яйцах»
уже давно стали локальным мемом, над
которым смеются студенты и преподаватели
самого КНУ — слышал лично.
Читаем
дальше:
Дослідження просторової
структури води та проблема довготривалого
зберігання інформації про зміни фізичних
характеристик води, викликаних дією
зовнішніх фізичних чинників (фактично
– проблема своєрідної «пам`яті» води).
Запропоновано та досліджено механізм
довготривалої пам`яті води, який базується
на клатратній моделі її структури.
Проведено дослідження впливу активації
води на її фізичні властивості. Досліджено
і відкрито механізми істотного впливу
активованої воді на процеси клітинного
ділення, метаболізм та на ефективність
дії імунної системи.
Снова
могу дать профессиональную экспертную
оценку, как специалист по молекулярной
динамике биологических систем — это
лженаучная чушь. Никакой «активированной
воды с памятью» не существуют и не может
существовать из общих физических
соображений. Вообще «память воды» —
яркий маркер лженауки. Нечто подобное
используют гомеопаты, для объяснения
действия своих сахарных шариков. Вот
здесь очень подробно и со ссылками
разобрано, почему память воды — это бред,
почитайте если вам интересны детали.
Опять же, если бы что-то подобное
наблюдалось, то уже была бы нобелевка.
Однако вместо нобелевки опять какой-то
третьесортный журнал и полное отсутствие
цитирований этого «открытия века». Не
потому ли, что опять эксперименты кривые,
результаты ошибочны, а работа сделана
«на отцепись» для формальной отчетности?
В
итоге имеем крайне неоднозначный образ
ученого, который вроде-бы и публикуется
в международных журналах, но при этом
выдвигает абсурдные лженаучные идеи о
«памяти воды» и «ядерных реакциях в
живых клетках», а, так сказать, «на сдачу»
еще и восхваляет афериста и мошенника
Росси. Не знаю как вы, а я бы ему
финансирования на «продолжение изысканий»
не давал.
Холодный
синтез здорового человека
Все сказанное не означает, что ядерный
синтез при комнатной температуре в
принципе невозможен. Как и в случае с
более привычными химическими реакциями,
которые не хотят идти при низких
температурах, для этого нужен катализатор.
В случае с ядерным синтезом катализатором
могут
выступать отрицательно заряженные
мюоны. Это элементарные частицы,
являющиеся, так сказать, гораздо более
тяжелым (в 206 раз) аналогом электрона.
Так же как электроны образуют с протонами
атомы водорода, так и мюоны могут
образовывать с протонами мезоатомы.
Столкнувшись с еще одним протоном
мезоатом образует мезомолекулу, в
которой тяжелый мюон «стягивает» протоны
на расстояние в тысячу раз меньшее
чем электрон в обычной молекуле водорода.
На такое расстояние свободные протоны
могут сойтись только при температуре
в 30 миллионов градусов. Протоны в
мезоатоме очень быстро сливаются даже
при комнатной температуре, но построить
ядерный реактор на этой схеме, к сожалению,
нельзя. Проблема в том, что мюоны
нестабильны и их приходится постоянно
нарабатывать в отдельном ускорителе.
На это уходит больше энергии, чем
выделяется при слиянии ядер водорода
т. е. такая система не может быть
источником энергии.
Мюонный катализ — очень красивый и
хорошо исследованный физический эффект.
На его примере можно легко убедиться,
какого уровня эксперименты и теории
необходимы в современной ядерной физике.
ХЯС даже рядом не валялся с этим уровнем
строгости.
Выводы
Холодный ядерный синтез — многогранное
явление в современной науке:
- Это
маргинальное научное направление в
ядерной физике. В нем есть какие-то
теоретические работы, но они не в
состоянии предсказать условия, в которых
ХЯС можно зафиксировать экспериментально.
В нем также есть куча невнятных
экспериментов, которые не воспроизводятся
и дают противоречивые результаты. На
таком уровне это направление стагнирует
в течении уже
30
лет. - Это
лженаучная концепция, базирующаяся на
теории заговора мировых энергетических
компаний, ядерного лобби или каких-то
других масонов с рептилоидами. Согласно
ей, все попытки подвижников-энтузиастов
осчастливить
человечество с помощью ХЯС пресекаются
мировым закулисьем. «Мессией» этого
движения является ранее
судимый аферист
Росси с его фейковым
E-Cat реактором. - Наконец,
это
сообщество
циничных околонаучных шаратанов,
которые пытаются запудрить мозги
государству и частным инвесторам, чтобы
получить финансирование на разработку
«уникальных технологий энергетики
будущего» и слинять с
деньгами на
Мальдивы. Задача
научного сообщества и критически
мыслящих людей не допустить попила
бюджетных средств на их бессмысленные
прожекты.
Disclaimer:
все написанное является личным
оценочным
суждением автора на основе информации,
полученной из открытых источников.
Если
вы хотите увидеть материал на какую-то
конкретную тему, то вы можете поучаствовать
в его создании. Перечислите небольшую
сумму (сколько не жалко) на карточку
ПриватБанка 5168742223114541 и напишите мне в
личные сообщения какая тема вас
интересует. А можете просто таким образом
сказать спасибо автору.
как заниматься холодным ядерным синтезом и бороться с сомнениями ученых
Иван
Бочаров
Специальный корреспондент
Стартап Deneum утверждает, что он изобрел новый тип энергии и сможет производить электричество, стоимость которого будет на 95% дешевле газа. Компания старается не использовать фразу «холодный ядерный синтез» в своем описании, но честно признается, что они занимаются именно этим. История этой технологии началась 29 лет назад и разделила научное сообщество, в результате вытеснив загадочный процесс в «белую» сферу — что-то между лженаукой и отсутствием доказательств. «Хайтек» встретился с основателем компании Дмитрием Самойловских и поговорил с ее главным ученым Сергеем Цветковым, чтобы понять, насколько реальна их технология, и когда произойдет технологическая революция.
Читайте «Хайтек» в
От самоклеящихся стикеров до новой энергии
Дмитрий Самойловских начал не с энергии: в 2014 году он основал компанию Tesla Amazing (не связана с Tesla Motors) — стартап стал одним из самых успешных проектов на Kickstarter, собрав с помощью краудфандинга $295 тыс. из запрашиваемых $12 тыс. Компания создала стикеры без клея, которые могут держаться на любой поверхности с помощью статического электричества. Уже в 2016 году Самойловских попал в престижный европейский рейтинг Forbes 30 Under 30.
Дмитрий говорит, что Tesla Amazing для него всегда была первым этапом — для изменения мира нужны были значительный первоначальный капитал и публичная история. От статического электричества предприниматель решил обратиться к обычному.
«Мы видели определенные проблемы в области электричества, в области электрогенерации, — вспоминает Самойловских. — Много людей гибнут каждый год, потому что мы жжем тот же самый уголь, который жгли еще 150 лет назад. Как мы избавляемся от проблем, которые у нас сейчас есть? Никак. Ветер и солнце не решат этих проблем. А что-то радикально новое — никто ничего не делает».
Почему «московий» и «оганесон» устроили раскол между физиками и химиками?
Кейсы
Решение, которое нашел Дмитрий, можно назвать радикально новым — но непонятно, насколько оно реально. Несмотря на то, что его новая компания Deneum предпочитает не использовать это название, по сути, она занимается холодным ядерным синтезом. Направлением, которое 29 лет назад взбудоражило научное сообщество — и быстро было признано лженаукой (пока такова официальная позиция РАН).
Deneum
Невозможная физика
История холодного ядерного синтеза началась 26 апреля 1989 года, когда химики Мартин Флейшман и Стэнли Понс собрали пресс-конференцию в университете штата Юта. Они попытались объявить о революции — по их словам, они добились осуществления ядерной реакции синтеза при комнатной температуре. Что, по законам физики, вроде бы было невозможным.
Отталкивание протонов, которое не позволяет ядрам приблизиться на достаточно близкое расстояние, называется кулоновским барьером — и в термоядерных реакциях преодолеть его позволяет температура в миллионы Кельвинов. В холодном ядерном синтезе этих температур нет — следовательно, непонятно, за счет чего барьер преодолевается.
Опровержения Флейшмана и Понса появились достаточно быстро, и, возможно, даже слишком быстро. Сергей Цветков, главный ученый Deneum, писал о том, что выделение тепла в эксперименте ученых начиналось через 40 дней — а первые опровержения появились уже через 30 дней. В любом случае, на сегодняшний день не существует ни одного убедительного эксперимента, который бы однозначно доказывал достоверность результатов Флейшмана и Понса. С этим тезисом могут поспорить ученые, которые занимаются холодным ядерным синтезом, но к их мнению мало кто прислушивается. И после неудачных попыток повторить эксперимент научное сообщество пришло к выводу, что это невозможно. Холодный ядерный синтез перешел из области экспериментальной науки в сферу, где вроде бы еще не лженаука, но и доказательной базы процесса не существует при этом.
Тем не менее, откровенный скепсис научного сообщества не остановил эксперименты.
Коммерческие эксперименты
Холодный ядерный синтез получил новое название — низкоэнергетические ядерные реакции (LENR) и работа продолжилась. Химики, инженеры и инвесторы продолжают попытки генерации избыточного тепла, надеясь на ошеломительные коммерческие прибыли.
Фото: Антон Карлинер / «Хайтек»
Например, ученый Рэнделл Л. Миллс еще в 1991 году представил свою теорию, согласно которой электрон в водороде может переходить в новые состояния, высвобождая огромное количество энергии. Он назвал новый тип водорода «гидрино» и основал компанию Brilliant Light Power (BLP), которая пыталась использовать технологию с коммерческой стороны. BLP до сих пор представляют прототипы своих устройств, но трудно сказать, что происходит в них на самом деле.
Инженер Андреа Росси в 2011 году представил настольный реактор E-Cat (Energy Catalyzer). У него даже был заключен контракт с американской армией, но, по некоторым сообщениям, устройства не работали согласно своим спецификациям. Самойловских говорит, что они знакомы с Росси: «Мы не заглядывали внутрь, но у нас есть достаточно веские основания полагать, что у него этот продукт есть. И он рано или поздно будет в какой-то мере реализован».
youtube.com/embed/HjvL4zNLOGw» frameborder=»0″>
За годы исследований сфера получила достаточно большой объем инвестиций, но ни одного работающего аппарата, прошедшего независимые экспертизы и доказавшего свою работоспособность, представлено не было.
Новая старая технология
Deneum, в свою очередь, уже представила концепт своего модуля — электростанции с капсулой, содержащей рабочее тело. Принцип действия основан на взаимодействии веществ внутри рабочего тела при нагревании. В реакции участвуют два основных вещества — титан и дейтерий, известный как тяжелая вода. Такое взаимодействие приводит к избыточному нагреву. Полученное тепло планируется преобразовывать в электричество — в данный момент компания работает над выявлением наиболее эффективного способа. Слово «избыточный» означает, что выходная энергия превышает входную энергию, затрачиваемую на выполнение процессов.
С технической точки зрения дейтерий поглощается в металлическую кристаллическую решетку, которая выбирается из металлов, способных в достаточной степени принимать водород. В данном случае это титан. После того, как решетка титана насыщена дейтерием, он вводится в капсулу с целью инициирования взаимодействия. В результате рабочее тело само нагревается на дополнительные несколько десятков градусов, создавая таким образом избыточную тепловую энергию, которую затем планируется преобразовывать в электрическую.
ICO и инвестиции не для всех
Выбор Kickstarter как площадки для сбора инвестиций был понятен во времена старта Tesla Amazing — краудфандинг идеально подходил людям без имени, большого опыта в бизнесе и значительных собственных средств. С Deneum Самойловских идет не самым традиционным способом — деньги собираются привлекать методом Token Sales.
Фото: Антон Карлинер / «Хайтек»
ICO стартапов во второй половине 2018 года уже считается чем-то сомнительным: по данным экспертов, более 80% ICO за последний год были мошенничеством. Если добавить к этому фактору технологию, которой занимается Самойловских, — холодный ядерный синтез, степень сомнительности стартапа (в глаза некоторых ученых и бизнесменов) возрастает в геометрической прогрессии.
Экстраординарные заявления нуждаются в доказательствах: Deneum собирается провести первые открытые демонстрации лабораторного прототипа в ближайшее время. Если будут получены убедительные доказательства работоспособности установки Deneum, то это произведет фурор в научном мире и может даже перевернуть представления многих о современной физике.
По утверждениям компании, на данный момент в нее было проинвестировано около одного миллиона долларов. Дмитрий признает, что это история про большие риски — но и большую окупаемость в случае успеха.
«Сейчас люди часто инвестируют деньги в полную ерунду, а здесь такая тема, которая „пан или пропал“, — говорит он. — Если „пан“ — то там, извините меня, революция мировая. Наш проект сопряжен с большими рисками. Мы не строим очередную гэмблинговую платформу или какое-то пустяковое приложение, наша цель — дать миру безопасный и недорогой источник энергии».
Потрясение к лучшему
Впрочем, мировая революция не сильно волнует основателей Deneum. Отвечая на вопрос про последствия в случае успеха и потенциальный крах экономик многих стран мира, Дмитрий говорит, что это неизбежный эволюционный процесс.
Фото: Антон Карлинер / «Хайтек»
«Электрокары заменят двигатели, беспилотные машины уберут всех водителей. То же самое с государствами, которые сидят на нефтяной игле — по-моему, они должны были уже давно это все использовать. Это может быть шоком, но придется перестраиваться, и я не вижу в этом ничего страшного и катастрофического. Мне кажется, любое такое потрясение в долгосрочной перспективе — все равно к лучшему».
Наука или вера
Проблема с Deneum заключается в том же, в чем и у многих их предшественников: они говорят, что открыли холодный синтез. Пока доказательств нет, но Deneum над этим работает, впрочем, это их данные пока невозможно и опровергнуть. Если спросить физиков о деятельности Deneum (и даже показать им уравнения реакций, представленные на сайте компании) — понятнее не станет. Многие физики скажут, что это — ложь и подлог, «альтернативные» физики, которые сами занимаются похожими исследованиями, скажут, что это может быть правдой.
Главный ученый Deneum Сергей Цветков писал: «Если бы холодного синтеза не было, его стоило бы придумать». Deneum придумали его — но не понятно, изобрели ли. С 1989 года, когда первый раз было заявлено об открытии холодного синтеза, многие ученые и компании из разных стран мира заявляли об открытии технологии. Научное сообщество при этом перестало реагировать на такие сообщения, определив холодного ядерному синтезу место в «белой» зоне, где существуют подобные проекты без доказательств многие годы.
Если рассматривать Deneum в долгом ряду их предшественников, можно предполагать, что история закончится так же — то есть никак. В сентябре компания провела закрытые испытания перед первыми инвесторами, в дальнейшем она планирует показать установку широкой публике.
Но понятно одно — чтобы после построения успешного бизнеса в условно классической сфере (стикеры явно ортодоксальнее холодного синтеза) заняться невозможной энергией — это достаточно смело. Это может быть финансовая пирамида, это может быть CEO компании (не физик), который поверил в сказку своих ученых (которые поверили в нее сами много лет назад), и это, конечно, может быть группой гениальных людей, идущих против всего мира, чтобы принести в него новую, чистую энергию — когда этот мир не верит в нее. Но в этом и заключается проблема: на данном моменте в холодный ядерный синтез можно только верить. И это неплохо само по себе. Просто пока это не наука, а существование в мире без доказательств своего существования.
Настольный термояд готов к серийному производству
Наука
|
Поделиться
Сделать термоядерный реактор оказалось куда проще, чем считалось прежде. Исследовательская группа из политехнического института Ренселье создала реактор, в котором возможно управляемое протекание реакции ядерного синтеза, и уже довела его конструкцию до уровня серийного прототипа.
Новый реактор пока еще не позволяет вырабатывать энергию, однако является чрезвычайно удобным, компактным и неэнергоемким управляемым источником нейтронов.
«Результаты нашего исследования показывают, что «кристаллический термоядерный синтез» достиг состояния зрелости и имеет весьма существенный прикладной потенциал, — заявил профессор Ярон Дэнон (Yaron Danon). – Новое устройство проще и дешевле прежних и может генерировать даже больше нейтронов, чем они».
Фактически устройство, разработанное исследовательской группой под руководством Сета Паттермана (Seth Putterman), представляет собой настольный ускоритель элементарных частиц оригинальной конструкции. В его основе – два пироэлектрических кристалла, создающих электрическое поле высокой напряженности при нагревании либо охлаждении. Рабочая камера с кристаллами заполнена газом дейтерия – тяжелого изотопа водорода, ядро которого состоит из протона и нейтрона. На поверхности одного из электродов – катода – находится дейтериевое мишенное устройство.
Электрическое поле «срывает» электроны, образуя ионы дейтерия, которые ускоряются в направлении к кристаллу. При их взаимодействии с веществом мишени выделяются нейтроны – неопровержимый признак протекания реакции синтеза ядер (так называемой термоядерной реакции).
«Я нахожу поистине интересным, — приводит Live Science слова д-ра Паттермана, — что для получения термоядерной реакции синтеза нужно просто подержать маленький кубик в руке, а затем бросить его в холодную воду».
Первый вариант пироэлектрической установки термоядерного синтеза был испытан еще в прошлом году. Теперь в него внесено два важных усовершенствования. Во-первых, вместо одного пироэлектрического кристалла используются два, что позволяет в два раза повысить «ускоряющий потенциал» установки. Во-вторых, термоядерный синтез протекает при нормальной температуре, что позволило отказаться от криогенных систем. Это одновременно повысило производительность установки и позволило кардинально снизить ее стоимость.
«Ядерный синтез рассматривается обычно как способ выработки энергии, — подчеркнул д-р Дэнон, — однако мы в настоящее время смотрим на него не как на энергоисточник». По словам ученого, самой перспективной областью применения термоядерного реактора уже в самом ближайшем будущем станет его использование в качестве очень компактного, экономичного и управляемого нейтронного источника. Он нужен, например, в системах обнаружения взрывчатых веществ и контроля багажа. На его основе можно создать портативный рентгеновский источник.
Вадим Глущенко, Центр глобальной ИТ-кооперации: Делаем акцент на восточном направлении
Цифровизация
«Портативные источники рентгеновского излучения на основе пироэлектрического эффекта уже выпускаются, — отметил д-р Дэнон, — однако они не могут достичь энергии 50 кэВ, необходимой для медицинских диагностических растровых систем. С помощью нашего устройства можно достичь энергии 200 кэВ, что позволяет не только удовлетворить этим требованиям, но и проникнуть сквозь защиту из стального листа толщиной в несколько миллиметров». В чуть более отдаленной перспективе ученым видятся надеваемые прямо на тело лечебные устройства, позволяющие обеспечить непрерывное и безопасное лечение онкологических заболеваний.
#gallery# |
История «альтернативного термояда» берет свое начало в 1989 году. Тогда в ходе эксперимента, поставленного Мартином Флейшманом и Стэнли Понсом, была впервые показана возможность протекания управляемой реакции термоядерного синтеза при комнатной температуре в тяжелой воде при электролизе с использованием палладиевых электродов. При этом выделялась энергия, были зарегистрированы нейтроны и гамма-кванты.
Позднее группа Рузи Талейархана показала, что темоядерные реакции протекают также и под действием механизма сонолюминисценции в пузырьках газа в жидкости. Позднее, несмотря на вал критики, Талейархан и его сторонники продемонстрировали, что при сонолюминисценции действительно протекает термоядерная реакция. Ранее было показано, что в системах холодного термояда с тяжелой водой и палладиевыми электродами уже сейчас возможно избыточное выделение энергии в количестве до 400%.
Непростая история холодного термояда полна драматизма — и, возможно, не только из-за отчаянного сопротивления скептиков. Так, один из признанных специалистов в области холодного термояда, д-р Юджин Мэллови (Eugene Mallove), был зверски убит 14 мая 2004 г.
- Какой дисплей для смартфона лучше: AMOLED или IPS?
Термоядерный синтез – холодный и управляемый, проблемы и решения LENR
Прорыв в ядерном синтезе: что это значит для будущего энергетики
Европейские ученые объявили о значительном прорыве на пути создания коммерческого термоядерного реактора, энергия в котором вырабатывается в результате таких же процессов, которые происходят внутри звезд.
Британская лаборатория JET побила собственный мировой рекорд по количеству энергии, которую смогли выделить, соединяя вместе две формы водорода.
В ходе эксперимента удалось получить 59 мегаджоулей энергии за пять секунд
…
Самоподдерживающаяся горящая плазма в термоядерной реакции была впервые получена учеными США
Термоядерный синтез в перспективе может принести практически безграничное количество «чистой» энергии, но для создания реально работающей промышленной технологии необходимо, чтобы реакции, лежащие в основе процесса, стали самоподдерживающимися. Недавно опубликованные исследования ученых Национального комплекса лазерных термоядерных реакций (NIF, США) позволяют приблизиться к этой цели.
…
Термоядерный ракетный двигатель Pulsar Fusion доставит космический корабль на Марс в 2 раза быстрее
Экологически чистые и более быстрые космические полеты могут стать реальностью благодаря британской компании Pulsar Fusion, которая работает над ракетным двигателем с топливом из пластиковых отходов. Вместе с тем, эта разработка является лишь частью
…
Корейский термоядерный реактор KSTAR удержал плазму 100 млн °C рекордные 30 секунд
Ученые уже не один десяток лет изучают технологии термоядерного синтеза в погоне за чистой, практически неисчерпаемой энергией, и за это время построен целый ряд экспериментальных устройств, но самой популярной стала конструкция под названием токамак. Один из примеров таких реакторов пончикообразной формы испытывается в
…
Helion получит миллиарды долларов на запуск термоядерного реактора к 2024 году
Американский стартап Helion Energy готовит к коммерческому производству Polaris – первый в мире термоядерный реактор, который, как заявляется, начнет промышленное производство электроэнергии уже в 2024 году. На завершение его строительства и запуска компания получила рекордные инвестиции.
Раунд финансирования серии E возглавил известный инвестор Сэм Альтман, бывший президент Y Combinator и нынешний генеральный директор OpenAI,
…
Компактные термоядерные реакторы будут строить на самых сильных в мире сверхпроводящих магнитах
Исследовательская группа из Массачусетского технологического института сообщила о создании передового сверхпроводящего магнита. Он должен стать важной частью экспериментального термоядерного реактора, отличающегося относительно низкой стоимостью и небольшими размерами.
Впервые о проекте под названием ARC (аббревиатура от английских слов «доступный, надежный,
…
Термоядерный реактор TAE Technologies может «удерживать плазму сколько угодно»
Калифорнийский стартап TAE Technologies, посвятивший свою деятельность термоядерной энергетике, объявил, что его установка Norman может длительно выдерживать высокую температуру, необходимую для слияния ядер. Это важный шаг к созданию устройства, генерирующего энергию с помощью термоядерного синтеза.
В большинстве
…
Термоядерный реактор с рекордно высокой температурой плазмы запущен в Китае
В пятницу, 4 декабря, государственные СМИ КНР сообщили об успешном запуске нового термоядерного реактора. Это событие знаменует собой значительный научный прогресс в ядерной энергетике.
HL-2M Tokamak — это крупнейший и наиболее передовой экспериментальный реактор Китая, созданный для проведения исследований в сфере термоядерного синтеза. По ожиданиям ученых, эта
…
Технология ядерного синтеза General Fusion — стартапа с финансами Джеффа Безоса — получила $65 млн инвестиций
Канадский стартап General Fusion, финансируемый миллиардером Джеффом Безосом, планирует построить термоядерный ректор нового типа. Для этого он привлек 65 миллионов долларов от сингапурской инвестиционной компании Temasek.
Гендиректор General Fusion Кристофер Моури назвал это «моментом SpaceX» для всех компаний, занимающихся разработками в этой сфере. А их немало. Так,
…
Компактный термоядерный реактор запатентовали в ВМФ США
Ученые уже давно стремятся создать идеальный источник энергии. Они уверены, что этот источник, в конечном итоге заменит углеводороды с их выбросами парниковых газов, будет питать наземный, морской и воздушный транспорт, и даже космические корабли для исследования дальних просторов Вселенной. Использование энергии ядерного синтеза на сегодня выглядит
…
Прорыв в термоядерном синтезе может обеспечить стабилизированный Z-пинч
Как источник энергии, ядерный синтез обладает практически безграничным потенциалом. Однако, чтобы воссоздать условия, возникающие при столкновении внутри Солнца атомных ядер, и генерировать огромное количество чистой энергии в промышленных масштабах, ученые должны проделать очень много работы. Для этой цели уже
…
Китайский термоядерный реактор заработает в этом году
В ноябре прошлого года китайские инженеры сообщили, что экспериментальный сверхпроводящий токамак EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) — «искусственное солнце», которое использует ядерный синтез (являющийся источником энергии звезды), достиг рекордной температуры плазмы в 100
…
Первый реактор термоядерного синтеза First Light Fusion запустят в этом году
Компания First Light Fusion, созданная под эгидой Оксфордского университета и превратившаяся 2011 году в самостоятельный бизнес, проводит исследования в области производства энергии с помощью ядерного синтеза. Недавно они завершили сборку и тестирование уникального импульсного устройства Machine 3, являющегося ключевой
…
Термоядерный реактор разогрел плазму до 100 млн ⁰С — китайское «искусственное Солнце» поставило новый рекорд
Благодаря новым достижениям ученых Китая в совершенствовании экспериментального сверхпроводящего токамака (EAST), человечество стало еще ближе к получению чистой энергии от термоядерного синтеза. После четырехмесячного эксперимента «китайское искусственное солнце» смогло достичь мощности в 10 МВт и температуры ядра более 100 млн градусов Цельсия – это более чем в 6 раз
…
Новый рекорд термоядерного реактора Wendelstein 7-X: удержание плазмы 160 миллисекунд
Стелларатор Wendelstein 7-X доказал свою работоспособность в серии экспериментов, проведенных в 2016-2017 годах — дестабилизирующий плазму бустрэп-ток удалось уменьшить почти в четыре раза, а время удержания плазмы получилось довести до 160 миллисекунд. На данный момент — это лучший
…
Ученые MIT обещают создать бесконечный источник энергии через 15 лет
Всего лишь через 15 лет ученые смогут производить неограниченное количество «чистой» энергии, что избавит человечество от необходимости полагаться на ископаемое топливо, а также станет эффективным средством для решения проблем изменения климата.
Звучит невероятно, но это не научная фантастика. На самом деле,
…
Google вступает в гонку технологий термоядерного синтеза
Термоядерный синтез – это Святой Грааль устойчивой энергетики – потенциально неограниченный источник экологически чистой энергии, который может питать весь мир. Нет выбросов парниковых газов, побочными продуктами производства являются только гелий и нейтроны…
Google решил также включиться в гонку по коммерциализации
. ..
Индия хочет добывать энергию на Луне за счет термоядерных реакторов и гелия-3
Сотрудник Индийской организации по исследованию космоса профессор Сиватхану Пиллаи заявил, что его страна уже к 2030 году намерена получать энергетические ресурсы с Луны. Необходимую энергию будут получать из Гелия-3, добываемого на
…
Термоядерным реактором нового поколения станет сферический токамак
Существенно расширить знания ученых о физике плазмы сможет новая термоядерная установка Fusion Nuclear Science Facility (FNSF), которая вырабатывает материалы и компоненты для термоядерного реактора. Такое устройство способно стать прообразом опытной установки, производящей нетто-энергию.
Работа ученых, опубликованная в журнале Nuclear
. ..
Впервые на видео заснят взрыв сверхновой космическим телескопом Кеплер
Новое видео основано на фотометрических наблюдениях, сделанных космическим телескопом Kepler НАСА.
На новом анимационном ролике от NASA показывается
…
Термоядерный стелларатор Wendelstein 7-X успешно произвел водородную плазму
Немецкие ученые запустили торообразный термоядерный реактор, который позволяет разогреть водород до температуры, при которой он становится плазмой. Испытательный запуск прошел удачно, однако сама реакция длилась всего доли секунды. Тем не менее, первые успехи проекта стелларатора «Wendelstein 7-X» значительно приближают человечество к перспективе широкого
…
Генератор Росси E-CAT: неужели эпоха углеводородов действительно прошла?
В сети не утихают обсуждения феноменальных результатов тестирования установки, разработанной под руководством итальянского инженера Андреа Росси. Он не является научным деятелем (хотя и имеет звание профессора философии), а считается бизнесменом, инженером и изобретателем. Широкую известность Росси получил благодаря своему изобретению, которое некоторые
…
Шанс на реабилитацию «мирного» атома
Евгений АНДРЕЕВ о перспективах использования холодного ядерного синтеза в мире и в Украине
Вопрос о том, оправданно ли использование атомных электростанций, волнует общество давно, однако наиболее острые споры разгорелись вокруг него после катастрофы в Чернобыле и на японской атомной станции «Фукусима-1». Многие ученые работали и работают над альтернативными источниками энергии, вчастности над технологией холодного ядерного синтеза. Исследования в этом направлению велись последние 22 года. Трижды они останавливались. Но, несмотря на все «за» и «против», итальянским ученым удалось создать установку на основе технологии холодного ядерного синтеза, и к концу 2011 года они планируют начать массовое производство таких реакторов.
О том, что думают в мире о новом виде атомной энергии, насколько он будет безопасным и рентабельным, а также о том, какие исследования ведутся в Украине, «День» узнал у старшего научного сотрудника Института физики Национальной академии наук Украины, кандидата физико-математических наук, ученого, 20 лет работавшего по программам управляемого термоядерного синтеза, Евгения Александровича АНДРЕЕВА.
— После печально известных событий в Японии и еще не забытого Чернобыля — возможно ли, благодаря технологии холодного ядерного синтеза (ХЯС), изменить общественное мнение об атомной энергетике?
— В ближайшее время общественное мнение радикально изменится. Мир ожидает потрясение. Стремительными темпами на рынок выбрасывается безопасная, экологически чистая технология холодного ядерного синтеза. 20 лет ученые всего мира работали в поле холодного слияния. Но единственным, кому пришла в голову гениальная идея, был простой итальянский инженер Андреа Росси. Его изобретение шокировало всех: как «холодных слиятелей», так и их оппонентов — термоядерщиков, теоретиков ядерной физики, реакторщиков . …
— А что представляет собой ХЯС в варианте Росси?
— Реализация ХЯС в итальянском варианте состоит в том, что в специально подготовленном и обработанном никеле при температурах 200—500 градусов Цельсия ядра обычного или тяжелого водорода сливаются друг с другом. При слиянии энергия ядерного масштаба (в миллион раз больше, чем в химических реакциях) выделяется исключительно в виде тепла. Продуктом этой реакции является медь без сопутствующего радиоактивного излучения. Если в специальном устройстве «сжечь» килограмм газообразного водорода, можно год обогревать здание, а из «золы» извлечь 1 кг меди.
Сложных технических работ по установке уже предлагаемого к продаже устройства на этой технологии (Hyperion) не требуется. Достаточно сделать пристройку к обычному жилому дому, смонтировать и подключить реактор к отопительной системе. У него три соединения: для холодной воды, для выхода пара или горячей воды (ведь можно не доводить воду до парообразного состояния, а нагревать до 70—90 градусов) и сеть 220 вольт. На блоке управления — выключатель и регулятор температуры. В реактор подается вода комнатной температуры, на подогрев тратится, скажем, 1 кВт, а на выходе имеем пар тепловой мощностью 7 кВт.
— Хотелось бы узнать, какова экономическая эффективность ХЯС?
— Давайте рассмотрим ее экономическую привлекательность на примере 200-квартирной девятиэтажки. За горячую воду плюс отопление в двухомнатной квартире среднестатистическая украинская семья из 4 человек платит около 5 тысяч гривен в год. Следовательно, на весь дом получается порядка 1 миллиона гривен. В соответствии со стратегией фирмы-производителя, стоимость реактора будет определяться стоимостью тепловой энергии в конкретном регионе. Значит, покупка, транспортировка, установка и заправка (баллон водорода, порошок никеля и катализатор) такого «теплогенератора» для 200-квартирного дома обойдется примерно в миллион гривен. Таким образом, в первый год стоимость реактора будет равна стоимости тепловой энергии, которую люди обычно оплачивали за год. Зато все последующие годы они будут платить всего по 500 гривен в год, то есть 10% от стоимости нынешней используемой для обогрева тепловой энергии. И это без тонн топлива, кубометров выбросов в атмосферу сопутствующих газов и так далее.
Уже рассматривается возможность разработки автомобилей на ядерном топливе Росси. Это будут совершенно новые экологически чистые паромобили.
— И насколько же эта технология безопасна?
— Абсолютно. Безопасней быть не может. Так, например, если прекратится подача воды, то установка автоматически отключится и перестанет давать тепло. То есть взрыва не будет.
— О холодном ядерном синтезе мир услышал еще в 1989 году. Уже прошло более 20 лет, а конкретных результатов до сих пор нет. Но вокруг ХЯС до сих пор возникает много дискуссий и споров. Что вызывает такую неоднозначную реакцию ученых всего мира?
— То, что многие ученые пытаются с помощью классических методик заставить работать на практике абсолютно новые явления.
— А у нас подобные установки создавались? Эти исследования кто-нибудь поддерживает в Украине? Бизнес, государство?
— У нас — нет, из-за нехватки финансирования. Исследований никто не поддерживает. Напротив, я работаю в условиях противодействия, потому что в 1989 году сказали, что холодное слияние — это лженаука. Ведь всем это было удобно: первыми отказали в исследовании американские эксперты из Департамента по энергетике. Также не способствуют развитию этой отрасли те, кто работает с традиционными и другими, более дорогими, чем ХЯС, альтернативными источниками энергии. Если на направление в науке поставили клеймо, никто не захочет его поддерживать: не захочет рисковать ни чином, ни креслом, ни репутацией, ни деньгами — ничем. Кроме того, это психологический барьер. Все хотят мгновенной отдачи — с сегодня на завтра. Попросите любого физика оценить перспективность и реальность такого проекта — и он скажет, что это даже не фантастика. ХЯС не может быть в принципе. Это мнение ученого, дающего экспертную оценку. А такая процедура в науке является обязательной.
Если хотите мою оценку происходящего, то я не сомневаюсь, что овладение энергией ХЯС для человечества сравнимо только с укрощением огня первобытным человеком.
Компактные термоядерные реакторы: прорыв или просчёт?
На этой неделе появились сенсационные сообщения о прорыве в области практического использования технологии управляемого термоядерного синтеза. Как уверяют исследователи, термоядерные реакторы могут быть достаточно компактными. Это делает их пригодными для использования на кораблях, самолетах, в небольших городах и даже на космических станциях.
Источники — http://rabkor.ru/news/2014/10/17/e-cat ,
http://www.3dnews.ru/903738 ,
http://www.3dnews.ru/903790 ,
http://itar-tass.com/nauka/1512511 ,
http://itc.ua/blogs/proryiv-ili-proschet-lockheed-obeshhaet-rabochiy-termoyadernyiy-reaktor/
Верифицирован реактор холодного термоядерного синтеза
8 октября 2014 года была завершена проверка независимыми исследователями из Италии и Швеции созданного Андреа Росси устройства E-CAT для выработки электроэнергии на основе реактора холодного термоядерного синтеза. В апреле-марте этого года шесть профессоров 32 дня изучали работу генератора и измеряли все возможные параметры, а потом полгода занимались обработкой результатов. По результатам проверки был опубликован отчет.
Установка включает в себя от 52 до 100 и более отдельных “модулей” E-Cat, каждый из которых состоит из 3 маленьких внутренних реакторов холодного термоядерного синтеза. Все модули собраны внутри обычного стального контейнера (размером 5м × 2,6м × 2,6м), который может быть установлен в любом месте. Возможна доставка сухопутным, морским или воздушным транспортом.
Согласно отчету комиссии, генератор Е-САТ действительно производит огромное количество тепла — в течение 32 дней он произвел энергии более 1,5 мегаватт-часов. В самом устройстве меняется изотопный состав “горючих” материалов, то есть происходят ядерные реакции.
Однако в отличие от широко используемых ядерных реакторов деления, реактор холодного синтеза E-Cat не потребляет радиоактивные вещества, не выделяет радиоактивных излучений в окружающую среду, не вырабатывает ядерных отходов и не несет в себе потенциальных опасностей расплавления оболочки или ядра реактора. В качестве топлива установка использует мизерное количество никеля и водорода.
Первая публичная демонстрация Е-САТ состоялась еще в январе 2011 года. Тогда она натолкнулась на полное отрицание и игнорирование академическими учеными кругами. Подозрения в фальсификации подкреплялись рядом соображений: во-первых, Росси не ученый, а инженер, закончивший заштатный вуз; во-вторых, за ним тянулся шлейф судебных преследований за неудачные проекты, и в-третьих, он сам не мог объяснить с научной точки зрения, что происходит в его реакторе.
Итальянское патентное агентство выдало патент на изобретение Андреа Росси после формальной (не технической) экспертизы, а заявка на международный патент получила отрицательный предварительный отзыв из-за вероятного «противоречия общепризнанным законам физики и установленным теориям», в связи с чем заявку следовало дополнить экспериментальными доказательствами или твёрдым теоретическим обоснованием, исходящим из современных научных теорий.
Потом прошел ряд других показов и тестов, в ходе которых Росси не сумели уличить в мошенничестве. В последнем тесте в марте-апреле этого года, как заявляется, были учтены все возможные замечания.
Профессора завершили отчет словами: “Это, конечно, не удовлетворительно, что у этих результатов до сих пор нет убедительного теоретического объяснения, но результат эксперимента не может быть отклонен или проигнорирован только из-за отсутствия теоретического понимания”.
— Почти два года было неясно, куда пропал Росси. Противники «холодного синтеза» ликовали. По их мнению, аферист провалился там, где и должен был. Они уверяли, что Андреа Росси не знает основ теоретической физики и обречен на неудачу в силу своего невероятного невежества, — говорит руководитель Центра экономических исследований ИГСО Василий Колташов. — Помню, как в 2013 году на Петербургском международном экономическом форуме я под видом журналиста спросил у президента РАН Владимира Фортова, что он думает о перспективах холодной трансмутации ядер и работе Росси. Фортов ответил, что все это не заслуживает внимания и не имеет перспектив, а имеет их только традиционная ядерная энергетика. Выходит же все совсем не так. Выходит все, как мы прогнозировали в докладе «Энергетическая революция: проблемы и перспективы мировой энергетики». Старая энергетика должна будет погибнуть и никакая «сланцевая революция» ее не спасет. С удешевлением генерации электроэнергии появится возможность для скачка в автоматизации производства, внедрении роботов. Изменится вся мировая экономика. Но первыми, видимо, будут США. А все почему? Потому, что там плохо разбираются в теоретической физике, зато стремятся к уменьшению себестоимости производства и росту рентабельности. Но Росси не поставит точку в энергетической революции, все только начинается. Будут и другие прорывы.
Между тем, американская компания Lockheed Martin Corp накануне заявила о своем технологическом прорыве в области практического использования технологии управляемого термоядерного синтеза. В последующем десятилетии она обещает представить коммерческий образец компактного термоядерного реактора, а первый опытный образец должен появиться уже через год.
Lockheed Martin сообщает о прорыве в области управляемого термоядерного синтеза
Управляемый термоядерный синтез — Священный Грааль современной энергетики. С учётом повсеместной радиофобии, сильно мешающей развитию классических ядерных технологий, многие считают его единственной реальной альтернативой ископаемому топливу. Но путь к этому Граалю весьма тернист, и лишь недавно китайским учёным, работавшим на установке EAST, удалось добиться превышения критерия Лоусона и получить коэффициент выхода энергии в районе 1,25. Надо отметить, что все основные успехи в области достижения термоядерного синтеза достигнуты на установках типа «токамак», и к ним же относится экспериментальный реактор ITER, строительство которого ведётся на территории Европейского Союза.
Так выглядит работающее сердце токамака
А у токамаков, помимо очевидных достоинств, есть и ряд недостатков. Главный из них то, что все реакторы такого типа проектируются для работы в импульсном режиме, что не слишком удобно для промышленного применения в энергетике. Другой тип реакторов, так называемые «стеллараторы», обещает интересные результаты, но конструкция стелларатора очень сложна из-за особой топологии магнитных катушек и самой плазменной камеры, а условия зажигания реакции более жёсткие. И каждый раз речь идёт о больших стационарных установках.
Один из вариантов конфигурации стелларатора
Но, похоже, корпорации Lockheed Martin удалось добиться прорыва на направлении, которое давно признано безнадёжным. Больше всего схема, опубликованная сотрудниками лаборатории Skunk Works, принадлежащей Lockheed Matrin, напоминает линейную плазменную ловушку с магнитными зеркалами, которую для краткости принято называть «пробкотроном». Не исключено, что учёным, занятым в этом проекте, удалось решить основную проблему «пробкотрона», связанную с нарушением сверхпроводимости под влиянием сильных магнитных полей при недостаточной длине конструкции. Ранее работы над этим проектом велись под покровом секретности, но теперь он снят, и Lockheed Martin приглашает к открытому сотрудничеству как государственных, так и частных партнёров.
Упрощённая схема реактора Skunk Works
Но надо отметить, что речь по-прежнему идёт о дейтериево-тритиевой реакции, дающей на выходе нейтрон, который человечество пока не умеет использовать иначе, чем через абсорбцию бланкетом реактора с последующим выводом тепловой энергии в классический пароводяной цикл. А значит, никуда не деваются высокие давления, высокоскоростные турбины и, к сожалению, наведённая в бланкете радиоактивность, так что отработавшие компоненты плазменной камеры будут нуждаться в захоронении. Конечно, радиационная опасность термоядерного синтеза типа дейтерий-тритий на несколько порядков ниже, чем у классических реакций деления, но всё же о ней следует помнить и не пренебрегать правилами безопасности.
Разумеется, полных данных о своей работе корпорация не раскрывает, но намекает, что речь идёт о создании реактора мощностью порядка 100 мегаватт при габаритах в районе 2×3 метра, то есть спокойно умещающегося на платформе обычного грузовика. В этом уверен Том МакГайр (Tom McGuire), возглавляющий проект.
Том МакГайр на фоне экспериментальной установки T-4
В течение года должен быть построен и протестирован первый экспериментальный прототип, а появление промышленных прототипов установки обещается в течение следующих пяти лет. Это куда быстрее темпов работ над ITER. А через 10 лет, если всё пойдёт по плану, появятся и серийные реакторы этого типа. Пожелаем команде МакГайра удачи, ведь если у них всё получится, то мы имеем все шансы увидеть новую эру в энергетике человечества ещё при жизни этого поколения.
Реакция российских учёных
Президент НИЦ «Курчатовский институт» Евгений Велихов сообщил в интервью ТАСС, что о подобных разработках в американской компании ему ничего неизвестно. «Я этого не знаю, я думаю, что это фантазии. Мне неизвестно о проектах Lockheed Martin в этой области, — сказал он. — Пусть заявляют. Разработают — покажут».
По мнению руководителя проектного офиса «ИТЭР-Россия» (ITER — международный проект по созданию экспериментального термоядерного реактора. — ТАСС), доктора физико-математических наук Анатолия Красильникова, заявления американского концерна — это рекламная акция, не имеющая никакого отношения к науке.
«Не будет у них никакого опытного образца. Человечество работает десятилетия, а Lockheed Martin возьмет и запустит? — сказал он, отвечая на вопрос ТАСС. — Я думаю, что они делают хорошую рекламную акцию, привлекая внимание к своему имени. К реальному термоядерному реактору это отношения не имеет».
«Да, это для тех, кто не понимает, кажется правдой. Нельзя вести работы в закрытом режиме, которые человечество ведет в открытом, — добавил ученый, комментируя информацию о секретности проведенной работы. — У них что, другая физика и другие законы природы?»
По мнению Красильникова, Lockheed Martin не раскрывает подробностей своего открытия, потому что профессиональное сообщество сразу разоблачит компанию. «Они не называют установку, и как только они скажут, то профессионалы поймут, что это пиар-акция. Они неспроста так себя ведут, потому что будут разоблачены, — заявил он. — Это не наука, это совсем другая деятельность. Наукой они не занимаются, по крайней мере я об этом не знаю. Это группа инициативных людей решила привлечь к себе внимание, капитализировать потом в акции и получить прибыль».
Красильников напомнил о проекте пилотного термоядерного гибридного реактора, который разрабатывается в России. Как сообщалось, его строительство может начаться только в 2030 году.
«Сейчас в России разрабатывается проект экспериментального гибридного реактора. Он представляет собой сочетание технологий ядерного реактора, работающего на принципе деления ядер, и термоядерного реактора, работающего на принципе синтеза, — пояснил он. — Реальный реактор будет следующим шагом на основании результатов, которые получены на экспериментальном (этапе), — это 2030 год».
Опрос #1985837
Открыт: Всем, подробные результаты видны: Всем. Участников: 86
Возможно ли создание компактных термоядерных реакторов? (в том числе и в космических разработках)
Показать ответы
Да, и очень скоро.
18(21.2%)
Да, но я против их использования в космосе.
0(0.0%)
Скорее, да.
21(24.7%)
Скорее, нет.
4(4.7%)
Если это и произойдёт, то очень не скоро.
30(35.3%)
Нет, это вообще невозможно.
5(5.9%)
Затрудняюсь с ответом.
7(8.2%)
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
Проект
, разработанный Массачусетским технологическим институтом, обеспечивает значительный прогресс в области термоядерной энергии | MIT News
Это был момент трехлетней работы, основанный на интенсивных исследованиях и проектных работах: 5 сентября впервые большой высокотемпературный сверхпроводящий электромагнит был увеличен до напряженности поля 20 тесла, самое мощное магнитное поле такого рода, когда-либо созданное на Земле. Эта успешная демонстрация помогает устранить наибольшую неопределенность в стремлении построить первую в мире термоядерную электростанцию, которая может производить больше энергии, чем потребляет, по словам руководителей проекта из Массачусетского технологического института и стартап-компании Commonwealth Fusion Systems (CFS).
Это достижение прокладывает путь, по их словам, к долгожданному созданию практичных, недорогих, безуглеродных электростанций, которые могли бы внести большой вклад в ограничение последствий глобального изменения климата.
«Термоядерный синтез во многих отношениях является идеальным источником чистой энергии», — говорит Мария Зубер, вице-президент Массачусетского технологического института по исследованиям и профессор геофизики Э. А. Грисволда. «Количество доступной мощности действительно меняет правила игры». Топливо, используемое для создания термоядерной энергии, поступает из воды, а «Земля полна воды — это почти неограниченный ресурс. Нам просто нужно понять, как это использовать».
Разработка нового магнита рассматривается как величайшее технологическое препятствие на пути к этому; его успешная работа теперь открывает дверь для демонстрации термоядерного синтеза в лаборатории на Земле, который использовался в течение десятилетий с ограниченным прогрессом. Теперь, когда магнитная технология успешно продемонстрирована, сотрудничество MIT-CFS находится на пути к созданию первого в мире термоядерного устройства, которое может создавать и удерживать плазму, которая производит больше энергии, чем потребляет. Это демонстрационное устройство под названием SPARC планируется завершить в 2025 году.
«Проблемы осуществления термоядерного синтеза являются как техническими, так и научными», — говорит Деннис Уайт, директор Центра плазменных исследований и термоядерного синтеза Массачусетского технологического института, который работает с CFS над разработкой SPARC. Но как только технология будет доказана, говорит он, «это станет неиссякаемым, безуглеродным источником энергии, который вы сможете использовать где угодно и когда угодно. Это действительно принципиально новый источник энергии».
Уайт, профессор инженерных наук Hitachi America, говорит, что демонстрация на этой неделе представляет собой важную веху, отвечающую на самые важные вопросы, оставшиеся в отношении осуществимости конструкции SPARC. «Я считаю, что это действительно переломный момент в науке и технологии термоядерного синтеза», — говорит он.
Солнце в бутылке
Синтез — это процесс, который питает солнце: слияние двух маленьких атомов в один больший, высвобождающий огромное количество энергии. Но этот процесс требует температур, намного превышающих те, которые может выдержать любой твердый материал. Чтобы захватить источник солнечной энергии здесь, на Земле, необходим способ захватить и удержать что-то настолько горячее — 100 000 000 градусов или более — путем подвешивания таким образом, чтобы предотвратить его контакт с чем-либо твердым.
Это делается с помощью интенсивных магнитных полей, которые образуют своего рода невидимую бутылку, в которой содержится горячая бурлящая смесь протонов и электронов, называемая плазмой. Поскольку частицы имеют электрический заряд, они строго контролируются магнитными полями, и наиболее широко используемой конфигурацией для их удержания является устройство в форме пончика, называемое токамак. Большинство этих устройств создавали свои магнитные поля с помощью обычных электромагнитов, сделанных из меди, но последняя и самая большая версия, строящаяся во Франции, называется ИТЭР и использует так называемые низкотемпературные сверхпроводники.
Основное нововведение в конструкции термоядерного синтеза MIT-CFS — использование высокотемпературных сверхпроводников, которые обеспечивают гораздо более сильное магнитное поле в меньшем пространстве. Эта конструкция стала возможной благодаря новому типу сверхпроводящего материала, который стал коммерчески доступен несколько лет назад. Идея изначально возникла как классный проект в классе ядерной инженерии, который вел Уайт. Идея казалась настолько многообещающей, что ее продолжали развивать в течение следующих нескольких итераций этого класса, что привело к созданию концепции конструкции электростанции ARC в начале 2015 года. концепция перед строительством полноразмерной энергетической установки.
До сих пор единственным способом получить колоссально мощные магнитные поля, необходимые для создания магнитной «бутылки», способной содержать плазму, нагретую до сотен миллионов градусов, было их увеличение и увеличение. Но новый материал высокотемпературного сверхпроводника, выполненный в виде плоской лентовидной ленты, позволяет достичь более высокого магнитного поля в устройстве меньшего размера, сравнявшись с производительностью, которая была бы достигнута в устройстве в 40 раз большем по размеру. объема с помощью обычных низкотемпературных сверхпроводящих магнитов. Этот скачок мощности по сравнению с размером является ключевым элементом революционного дизайна ARC.
Использование новых высокотемпературных сверхпроводящих магнитов позволяет применить десятилетия экспериментальных знаний, полученных в ходе экспериментов на токамаках, включая собственную серию Alcator Массачусетского технологического института. Новый подход, возглавляемый Заком Хартвигом, главным исследователем Массачусетского технологического института и доцентом Роберта Н. Нойса по развитию карьеры в области ядерных наук и инженерии, использует хорошо известную схему, но масштабирует все примерно до половины линейного размера и по-прежнему достигает того же рабочие условия из-за более сильного магнитного поля.
Серия научных статей, опубликованных в прошлом году, изложила физические основы и с помощью моделирования подтвердила жизнеспособность нового термоядерного устройства. Документы показали, что, если магниты будут работать так, как ожидалось, вся термоядерная система действительно должна производить полезную выходную мощность, впервые за десятилетия исследований термоядерного синтеза.
Мартин Гринвальд, заместитель директора и старший научный сотрудник PSFC, говорит, что в отличие от некоторых других разработок для термоядерных экспериментов, «ниша, которую мы заполняли, заключалась в использовании традиционной физики плазмы, а также обычных конструкций токамаков и техники, но привнесение в нее этого новая магнитная технология. Таким образом, мы не нуждались в инновациях в полудюжине различных областей. Мы просто внедряли инновации на магните, а затем применяли базу знаний, полученную за последние десятилетия».
Это сочетание научно обоснованных принципов проектирования и принципиально новой силы магнитного поля позволяет создать установку, которая может быть экономически жизнеспособной и быстро развиваться. «Это важный момент, — говорит Боб Мамгаард, генеральный директор CFS. «Теперь у нас есть платформа, которая очень продвинута с научной точки зрения благодаря десятилетиям исследований этих машин, а также очень интересна с коммерческой точки зрения. Это позволяет нам создавать устройства быстрее, меньше и с меньшими затратами», — говорит он об успешной демонстрации магнита.
Воспроизвести видео
Доказательство концепции
Чтобы воплотить эту новую концепцию магнита в жизнь, потребовалось три года интенсивной работы над дизайном, созданием цепочек поставок и разработкой методов производства магнитов, которые, возможно, в конечном итоге должны будут производиться тысячи.
«Мы построили первый в своем роде сверхпроводящий магнит. Потребовалась большая работа по созданию уникальных производственных процессов и оборудования. В результате мы теперь хорошо подготовлены к наращиванию производства SPARC», — говорит Джой Данн, руководитель производства CFS. «Мы начали с физической модели и дизайна САПР, а затем провели множество разработок и прототипов, чтобы превратить дизайн на бумаге в настоящий физический магнит». Это повлекло за собой создание производственных мощностей и испытательных мощностей, включая итеративный процесс с несколькими поставщиками сверхпроводящей ленты, чтобы помочь им достичь возможности производить материал, отвечающий необходимым спецификациям, и для которого CFS в настоящее время является крупнейшим потребителем в мире.
Параллельно они работали с двумя возможными конструкциями магнитов, обе из которых в конечном итоге соответствовали проектным требованиям, говорит она. «На самом деле все сводилось к тому, какой из них произведет революцию в том, как мы делаем сверхпроводящие магниты, и какой из них будет проще построить». По ее словам, принятый ими дизайн явно выделялся в этом отношении.
В ходе этого испытания новый магнит постепенно увеличивали мощность в несколько этапов, пока не была достигнута цель магнитного поля в 20 тесла — самая высокая напряженность поля, когда-либо существовавшая для высокотемпературного сверхпроводящего термоядерного магнита. Магнит состоит из 16 пластин, сложенных вместе, каждая из которых сама по себе является самым мощным высокотемпературным сверхпроводящим магнитом в мире.
«Три года назад мы объявили о плане, — говорит Мумгаард, — построить магнит на 20 тесла, который нам понадобится для будущих термоядерных установок». По его словам, эта цель была достигнута точно по графику, даже в условиях пандемии.
Ссылаясь на серию статей по физике, опубликованных в прошлом году, Брэндон Сорбом, главный научный сотрудник CFS, говорит: «В основном статьи заключаются в том, что если мы построим магнит, вся физика будет работать в SPARC. Итак, эта демонстрация отвечает на вопрос: смогут ли они построить магнит? Это очень интересное время! Это огромная веха».
Следующим шагом будет строительство SPARC, уменьшенной версии запланированной электростанции ARC. Успешная работа SPARC продемонстрирует, что полномасштабная коммерческая термоядерная электростанция практична, расчистив путь для быстрого проектирования и строительства этого новаторского устройства, которое затем может быть запущено на полной скорости.
Зубер говорит: «Теперь я искренне оптимистичен в отношении того, что SPARC может достичь чистой положительной энергии на основе продемонстрированной производительности магнитов. Следующим шагом будет масштабирование, чтобы построить настоящую электростанцию. Впереди еще много задач, не последней из которых является разработка конструкции, обеспечивающей надежную и устойчивую работу. И понимая, что цель здесь — коммерциализация, еще одной серьезной проблемой будет экономическая. Как вы проектируете эти электростанции, чтобы их строительство и развертывание было рентабельным?»
Когда-нибудь в долгожданном будущем, когда по всему миру могут появиться тысячи термоядерных установок, питающих чистые электрические сети, Зубер говорит: «Я думаю, что мы собираемся оглянуться назад и подумать о том, как мы к этому пришли, и я думаю демонстрация магнитной технологии для меня — это время, когда я поверил, что мы действительно можем это сделать».
Успешное создание мощного термоядерного устройства станет огромным научным достижением, отмечает Зубер. Но это не главное. «Никто из нас не пытается выиграть трофеи на данный момент. Мы пытаемся сохранить планету пригодной для жизни».
Поделитесь этой новостной статьей:
Упоминания в прессе
Financial Times
Financial Times репортер Том Уилсон пишет, что исследователи из Массачусетского технологического института и Commonwealth Fusion Systems (CFS) успешно продемонстрировали использование высокотемпературного сверхпроводника, который, по мнению инженеров, может позволить создать более компактную термоядерную электростанцию. «Это тип технологических инноваций, которые, как вы знаете, появляются время от времени в определенной области», — говорит Уилсону исполнительный директор CFS Боб Мамгаард.
Полная статья через Financial Times →
The New Yorker
Исследователи из Массачусетского технологического института и Центра термоядерных исследований MIT и Commonwealth Fusion Systems беседуют с T Ривкой Гальхен из New Yorker об истории термоядерных исследований и недавних испытаниях их большой высокотемпературный сверхпроводящий электромагнит. «Я чувствую, что мы доказали науку. Я чувствую, что мы можем изменить ситуацию», — говорит выпускница Массачусетского технологического института Джой Данн, руководитель производственного отдела CFS. «Когда люди спрашивают меня: «Почему синтез? Почему бы не использовать другие возобновляемые источники энергии?» Я думаю: это решение в масштабе проблемы».
Полная история через The New Yorker →
The Codcast
Деннис Уайт, директор Центра плазменных исследований и термоядерного синтеза Массачусетского технологического института, и Боб Мамгаард, генеральный директор Commonwealth Fusion Systems, присоединяются к Брюсу Молу в подкасте журнала CommonWealth Magazine , The Codcast, , чтобы обсудить, как их недавнее успешное испытание высокотемпературного сверхпроводящего электромагнита повлияет на поиски термоядерной энергии. «С появлением этой новой технологии ничто не мешает нам построить первую демонстрацию, момент синтеза Китти Хок, когда вы впервые на Земле видите чистую энергию системы», — сказал Уайт.
Полная версия The Codcast →
Материнская плата
Материнская плата Репортер Мэтью Голт рассказывает о том, как ученые из Массачусетского технологического института и Commonwealth Fusion Systems разработали большой высокотемпературный сверхпроводящий магнит, который может создавать магнитное поле в 20 тесла, «прорыв, который прокладывает путь к безуглеродной энергетике».
Полная история на материнской плате →
WBUR
Брюс Геллерман из WBUR рассказывает, как исследователи из Массачусетского технологического института и Commonwealth Fusion Systems успешно продемонстрировали «самый сильный в мире высокотемпературный сверхпроводящий магнит, сделав их на шаг ближе к работоспособному термоядерному реактору». Это достижение «дает основания для надежды на то, что в недалеком будущем у нас может появиться совершенно новая технология, которую можно будет использовать в гонке по преобразованию глобальной энергетической системы и замедлению изменения климата», — говорит Мария Зубер, вице-президент Массачусетского технологического института по исследованиям. .
Полная история через WBUR →
The Boston Globe
Ученые из Массачусетского технологического института и Commonwealth Fusion Systems преодолели серьезное препятствие в своих усилиях по получению чистой энергии от термоядерного синтеза, успешно создав магнитное поле в 20 тесла с помощью высокотемпературного сверхпроводящего магнита. они разработали, сообщает Гайавата Брей для The Boston Globe . «Это испытание дает основания надеяться, что в недалеком будущем у нас появится совершенно новая технология, которую можно будет развернуть в гонке по преобразованию глобальной энергетической системы и замедлению изменения климата», — говорит Мария Зубер, вице-президент Массачусетского технологического института по исследованиям.
Полная версия статьи The Boston Globe →
Reuters
Ученые Массачусетского технологического института и Commonwealth Fusion Systems создали магнитное поле в 20 тесла, используя большой высокотемпературный сверхпроводящий термоядерный магнит, что является шагом на пути к созданию термоядерной электростанции, сообщает Стивен Джукс для Рейтер. Исследователи стремятся «использовать эту технологию для создания коммерчески жизнеспособной термоядерной электростанции для выработки электроэнергии с нулевым уровнем выбросов».
Полная история через Reuters →
Associated Press
Ученые из Массачусетского технологического института и Commonwealth Fusion Systems провели успешные испытания самого сильного в мире высокотемпературного сверхпроводящего магнита, что является решающим шагом в создании чистой положительной энергии от термоядерного устройства, сообщает Associated Press.
Полная история через Associated Press →
CNBC
Репортер CNBC Кэтрин Клиффорд пишет, что исследователи из Массачусетского технологического института и Commonwealth Fusion Systems успешно продемонстрировали разработанный ими высокотемпературный сверхпроводящий электромагнит, создающий магнитное поле в 20 тесла. «Этот магнит изменит траекторию как науки о термоядерном синтезе, так и энергетики, и мы думаем, что в конечном итоге мировой энергетический ландшафт», — говорит Деннис Уайт, директор Центра плазменной науки и термоядерного синтеза Массачусетского технологического института.
Полная история через CNBC →
Связанные ссылки
- FAQ из Центра плазменной науки и фьюжн
- Плазменные науки и фьюжн Центр
- СОДЕСОВЫЕ СИСТЕМЫ
- Кафедра ядерной науки и инженерии
- 8889292 гг. Лаборатория входит в состав команды, пересматривающей результаты «холодного синтеза»
— Исследователи не нашли новый источник термоядерной энергии, но они видят ценность в следовании неизведанным путям в исследованиях термоядерного синтеза
После статьи Гленна Робертса-младшего из Berkeley Lab Strategic Communications
В 2015 году многопрофильная исследовательская группа собралась вместе, чтобы пересмотреть старые эксперименты и найти аномалии в низкоэнергетических ядерных реакциях, которые могли бы указать на новый источник энергии. Хотя они не открыли безграничный источник энергии, их работа, подробно описанная в статье «Перспектива» от 27 мая в журнале Nature, открывает новый канал для исследований термоядерного синтеза.
Лаборатория Беркли была приглашена присоединиться к этой исследовательской группе в 2016 году благодаря многолетнему опыту своих исследователей в области исследований и разработок в области термоядерного синтеза, ускорителей частиц и ядерной диагностики.
Импульсная плазменная установка, используемая для изучения процессов синтеза легких ионов при относительно низких энергиях. Фото Мэрилин Чанг, Berkeley Lab.
Громкий спор вокруг низкотемпературного лабораторного эксперимента по «холодному синтезу» с высоким коэффициентом усиления в 1989 году взбудоражил мир. Но обоснованность утверждений была быстро отклонена, потому что другие команды не смогли проверить или воспроизвести опубликованные результаты.
Время от времени появлялись и другие сообщения о выходе энергии из низкотемпературных ядерных процессов, но ни одно из них не было достоверно повторено и не выдержало научной проверки.
Эта новая инициатива, инициированная и финансируемая Google Research, собрала группу из примерно 30 аспирантов, исследователей с докторской степенью и штатных ученых из лаборатории Беркли, Массачусетского технологического института, Университета Мэриленда и Университета Британской Колумбии. Цель состояла в том, чтобы определить границы наблюдения любых неожиданных тепловых или ядерных эффектов, связанных с низкоэнергетическими ядерными процессами.
Участники согласились вести себя сдержанно в ходе своих расследований и подвергать свою работу строгой внутренней экспертной оценке.
«Мы разрабатываем ускорители для создания изящных генераторов нейтронов уже более 10 лет, — сказал Томас Шенкель, исполняющий обязанности директора Отдела ускорительных технологий и прикладной физики Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли Министерства энергетики США (Berkeley Lab). Шенкель является руководителем лаборатории Беркли в этом сотрудничестве.
Нейтроны представляют собой незаряженные частицы, обнаруженные в атомных ядрах, и эти компактные генераторы, по сути, представляют собой настольные термоядерные машины — они используют небольшие ускорители частиц для возбуждения пучков частиц, которые направляются на цели для производства нейтронов посредством простого процесса синтеза для различных применений. .
Создание и изучение процессов термоядерного синтеза в лабораторных условиях без необходимости использования сверхвысоких температур — не такой уж экзотический подвиг, отметил Шенкель, добавив: «Относительно легко провести некоторые термоядерные реакции». Но для достижения чистого прироста энергии термоядерное топливо должно сохраняться достаточно горячим и достаточно плотным в течение достаточно долгого времени. Достижение этих условий оказалось трудным, и на международном уровне наблюдается устойчивый прогресс в достижении этой цели с помощью ряда подходов (таких как термоядерные испытательные реакторы, называемые токамаками).
The New York Times в статье под названием «Холодный синтез атомов водорода» от 30 декабря 1956 года подробно описывает исторический эксперимент, проведенный известным физиком-экспериментатором из лаборатории Беркли Луисом В. Альваресом, в ходе которого ученые открыли процесс низкотемпературного синтеза. (боковая панель).
Первый эксперимент лаборатории Беркли по «холодному синтезу»
В статье New York Times 1956 года рассказывается, как электроноподобные частицы с большой массой, называемые мю-мезонами (теперь известные как мюоны), могут способствовать слиянию ядра водорода с из более тяжелого ядра водорода (дейтерия) образуется ядро гелия, и в этом процессе высвобождается энергия. «Этот синтез может происходить при любой температуре», — говорится в статье. Результаты исследования, позже опубликованные в журнале Physical Review, объясняют, как мюон может сближаться и удерживать ядра, как будто они находятся «в маленьком ящике».Физик из лаборатории Беркли Луис В. Альварес позже сказал, что его исследовательская группа сначала полагала, что они обнаружили жизнеспособный источник термоядерной энергии в процессе синтеза с помощью мюонов.
Луис Альварес, 1956 г., первооткрыватель реакции холодного синтеза, катализируемой мюонами. Лекция о вручении Нобелевской премии. Он получил награду за многочисленные открытия частиц с помощью специализированного детектора частиц с «пузырьковой камерой», который он помог разработать и использовал в экспериментах по термоядерному синтезу с участием мюонов.
«В то время как все остальные пытались решить эту проблему, нагревая водородную плазму до миллионов градусов, мы, по-видимому, наткнулись на решение, включающее вместо этого очень низкие температуры», — вспоминал Альварес.
Но волнение его команды вскоре улетучилось, когда исследователи узнали, что мюоны могут участвовать только в ограниченном числе этих термоядерных реакций, прежде чем распадаться, а энергия, необходимая для производства мюонов, используемых в экспериментах, была слишком высока, чтобы этот процесс полезен как источник энергии.
Хотя эти усилия также не привели к каким-либо революционным прорывам в области термоядерной энергии, Шенкель отметил, что этот эксперимент и другие, которые последовали за ним, подчеркивают, что в исследованиях и разработках в области низкоэнергетического термоядерного синтеза есть много неисследованных территорий.
До того, как материализовалось последнее сотрудничество в области термоядерного синтеза, Шенкель выдвинул научное предложение по изучению низкоэнергетических термоядерных реакций, происходящих в космосе.
«Меня искренне восхищают низкоэнергетические термоядерные реакции в звездах, — сказал он. «Есть много известных неизвестных». Процессы синтеза происходят на Солнце при температурах от 10 до 20 миллионов градусов по Цельсию, хотя данных лабораторных экспериментов в этом диапазоне температур и энергий не так много.
В рамках сотрудничества в области термоядерного синтеза усилия лаборатории Беркли были сосредоточены на воспроизведении неожиданных результатов предыдущих исследований. В этом эксперименте исследователи утверждали, что увидели неожиданный всплеск, который не мог быть объяснен традиционной физикой, в форме водорода, известной как тритий.
Шенкель и его команда разработали вакуумную камеру для создания плазмы — горячей газообразной формы материи, состоящей из заряженных частиц — в определенном низкоэнергетическом диапазоне.
В этих экспериментах проволочная мишень, состоящая из палладия и окруженная клеткой из нержавеющей стали, была помещена в вакуумную камеру, заполненную газообразным дейтерием (дейтерий является формой водорода). Интенсивный электрический импульс используется для удара по плазме и ускорения заряженных ядер дейтерия (называемых ионами) в мишени, образуя смесь металла и водорода. Эта работа была нацелена на относительно низкоэнергетический режим, примерно от 1000 до 10 000 электронвольт; 1 электронвольт (1 эВ) — это единица энергии, относящаяся к одному электрону, ускоренному на 1 вольт. Энергия частицы 1000 эВ соответствует температуре около 10 миллионов градусов Цельсия.
На данный момент исследователи из лаборатории Беркли подтвердили, что взаимодействие низкоэнергетической плазмы и проволочной мишени приводит к термоядерному синтезу, основанному на обнаружении нейтронов, но они не наблюдали всплеск трития. Поэтому результаты предыдущего эксперимента по аномальному тритию еще не подтверждены.
Несмотря на это, сказал Шенкель, полученные результаты не согласуются с господствующей теорией, как это было в случае с некоторыми предыдущими измерениями. Эти ранние результаты подробно описаны в исследовании, которое было представлено для публикации в рецензируемом журнале. Шенкель отметил, что преобладающая теория, которая хорошо работает для реакций синтеза при высоких энергиях, совершенно не подходит для измерений реакций синтеза, происходящих при энергиях ниже примерно 4000 эВ.
Дальнейшее развитие детекторов и методов для доступа к режимам еще более низких энергий может дать новые данные, которые могли бы послужить основой для новой теории и усилий по моделированию.
— Здесь интересная наука, — сказал он. «Масштабирование до более низких энергий может ответить на вопросы о скоростях и механизмах, которые помогут нам понять синтез при этих энергиях в высоконагруженных гидридах металлов».
Шенкель добавил: «Мы собираемся разработать новый источник термоядерной энергии? Возможно нет. Хотя это, конечно, большая задача и мечта исследований в области термоядерного синтеза. Мы можем получить данные в этой области с помощью «настольного» эксперимента по низкой цене. Мы часто ожидаем, что фундаментальная наука повлияет на будущие технологии, и в большинстве случаев мы просто не знаем, как это повлияет».
В настоящее время в лаборатории Беркли в сотрудничестве с членами команды, собранной Google, ведутся исследования, которые сосредоточены на способах увеличения содержания водорода в металлических мишенях, чтобы увидеть, повлияет ли это на результаты. «Мы хотели бы понять, как необычные условия насыщения атомной решетки палладия большим количеством водорода, а затем бомбардировки его ионами водорода могут привести к изменениям скорости синтеза», — сказал, например, Шенкель.
«Это был положительный и захватывающий опыт», — добавил он. «Мы не должны уклоняться от изучения областей, которые, возможно, были списаны со счетов, не легкомысленно, а с новыми идеями и признанием того, что есть вещи, которых мы не знаем и которые нам должны быть любопытны, например: почему наблюдаются скорости синтеза при низких энергиях в металл-водород более чем в 100 раз выше, чем ожидалось из устоявшейся теории? В этой области есть значительный потенциал для открытий».
Члены команды лаборатории Беркли, работающей над термоядерными экспериментами, включали (слева направо) Томаса Шенкеля, Цин Цзи, Така Катаянаги, Уилла Уолдрона, Питера Зайдла и Аруна Персо. Жан-Люк Вэй (не показан) участвовал в моделировании и моделировании плазмы. Фото Мэрилин Чанг, Berkeley Lab.
Чтобы узнать больше…
Прочтите пресс-релиз Университета Британской Колумбии об исследовании.В дополнение к статье Perspective, упомянутой ранее, в выпуске Nature от 27 мая есть редакционная статья под названием «Программа Google не смогла обнаружить холодный синтез, но все же успешно».
National Geographic опубликовал краткую статью о программе 29 мая.
Благодарности
Работа в Berkeley Lab финансировалась Google LLC в соответствии с CRADA (соглашениями о совместных исследованиях и разработках) FP00004841, FP00007074 и FP00008139 между Google LLC и Berkeley Lab. Лаборатория Беркли работает в соответствии с контрактом Министерства энергетики США DE-AC02-05Ch21231. Взгляды и выводы авторов, выраженные в Nature Perspective, не обязательно отражают или отражают точку зрения правительств США или Канады или каких-либо их агентств.Подтверждено воспламенение Выстрел мощностью 1,3 мегаджоуля
14 августа 2022 г.В год годовщины достижения мощности более 1,3 мегаджоулей в Национальном центре воспламенения LLNL научные результаты этого рекордного эксперимента были опубликованы в трех рецензируемых статьях: в Physical Review Letters и два в Physical Review E. На этом стилизованном изображении показана криогенная мишень, используемая для этих рекордных экспериментов по инерционному синтезу. Кредит: Джеймс Викболдт/LLNL
После десятилетий исследований термоядерного синтеза с инерционным удержанием 8 августа 2021 года впервые была достигнута мощность более 1,3 мегаджоулей (МДж). порог усиления термоядерного синтеза и достигнуто научное зажигание.
В годовщину этого исторического достижения научные результаты этого рекордного эксперимента были опубликованы в трех рецензируемых статьях. Одна статья была опубликована в Physical Review Letters и два в Physical Review E . В статью Physical Review Letters было включено более 1000 авторов, чтобы отметить и отметить многих людей, которые работали в течение многих десятилетий, чтобы обеспечить этот значительный прогресс.
«Рекордный выстрел стал крупным научным достижением в исследованиях термоядерного синтеза, который установил, что термоядерное зажигание в лаборатории возможно в NIF», — сказал Омар Харрикейн, главный научный сотрудник программы LLNL по термоядерному синтезу с инерционным удержанием. «Достижение условий, необходимых для воспламенения, было давней целью всех исследований термоядерного синтеза с инерционным удержанием и открывает доступ к новому экспериментальному режиму, в котором саморазогрев альфа-частицы опережает все механизмы охлаждения в термоядерной плазме».0004
Плазма — одно из четырех основных состояний вещества, наряду с твердым, жидким и газообразным. Это ионизированный газ, состоящий из положительных ионов и свободных электронов. Впервые он был описан химиком Ирвингом Ленгмюром в 1920-х годах.
» data-gt-translate-attributes='[{«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»}]’>плазма.»
Результаты от 8 августа 2021 года подробно описаны в документах, а также связаны с дизайном, улучшениями и экспериментальными измерениями. Физик LLNL Алекс Зилстра, ведущий экспериментатор и первый автор эксперимента Physical Review E отмечается, что в 2020 и начале 2021 года лаборатория впервые провела эксперименты в режиме «горящей плазмы». Они подготовили почву для рекордного выстрела.
«В этом дизайне мы сделали несколько улучшений, чтобы перейти к кадру от 8 августа 2021 года», — сказал он. «Улучшения в физическом дизайне и качестве цели помогли добиться успеха августовского выстрела, который обсуждается в документах Physical Review E ».
В этом эксперименте было внесено несколько важных изменений, включая улучшенный дизайн мишени. «Сокращение времени выбега с более эффективными хольраумами по сравнению с предыдущими экспериментами было ключевым моментом в переходе между режимами горящей плазмы и воспламенения», — сказала физик LLNL Энни Кричер, ведущий дизайнер и первый автор конструкции 9.0148 Physical Review E бумага. «Другими важными изменениями были улучшенное качество капсулы и меньшая топливная трубка».
После эксперимента в августе прошлого года исследователи провели серию экспериментов, чтобы попытаться повторить работу и понять экспериментальную чувствительность в этом новом режиме.
«Многие переменные могут повлиять на каждый эксперимент, — сказал Критчер. «192 лазерных луча не работают одинаково от выстрела к выстрелу, качество целей меняется, и слой льда растет с разной шероховатостью на каждой цели. Эти эксперименты предоставили возможность проверить и понять внутреннюю изменчивость этого нового, чувствительного экспериментального режима».
Хотя повторные попытки не достигли того же уровня мощности термоядерного синтеза, что и эксперимент в августе 2021 года, все они продемонстрировали усиление капсулы, превышающее единицу. У них была мощность в диапазоне 430-700 кДж, что значительно выше, чем предыдущая максимальная мощность в 170 кДж с февраля 2021 года. Данные, полученные в результате этих и других экспериментов, дают важные подсказки относительно того, что пошло правильно и какие изменения необходимы. чтобы не только повторить этот эксперимент, но и превзойти его в будущем. Ученые также используют экспериментальные данные для лучшего понимания фундаментальных процессов воспламенения и горения термоядерного синтеза. Они также работают над усовершенствованием инструментов моделирования в поддержку управления запасами.
Забегая вперед, исследовательская группа работает над тем, чтобы использовать накопленные экспериментальные данные и результаты моделирования для перехода к более надежному режиму — дальше за пределы обрыва воспламенения — где общие тенденции, обнаруженные в этом новом экспериментальном режиме, можно будет лучше отделить от изменчивости целей и производительность лазера.
В настоящее время предпринимаются усилия по повышению производительности и надежности термоядерного синтеза путем усовершенствования лазера и усовершенствования целей. Кроме того, они работают над модификациями конструкции, которые еще больше улучшат подачу энергии в горячую точку при сохранении или даже увеличении давления в горячей точке. Это включает в себя улучшение сжатия термоядерного топлива, увеличение количества топлива и другие направления.
«Очень интересно иметь «доказательство существования» возгорания в лаборатории», — сказал Харрикейн. «Мы работаем в режиме, к которому ни один исследователь не имел доступа с момента окончания ядерных испытаний, и это невероятная возможность расширить наши знания по мере того, как мы продолжаем двигаться вперед».
Ссылки:
«Критерий Лоусона для воспламенения превышен в эксперименте по инерционному синтезу» H. Abu-Shawareb et al. (Indirect Drive ICF Collaboration), 8 августа 2022 г., Physical Review Letters .
DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.075001«Экспериментальные достижения и признаки воспламенения в Национальном центре зажигания» А. Б. Зилстра и др., 8 августа 2022 г., Physical Review E .
DOI: 10.1103/PhysRevE.106.025202«Дизайн эксперимента по инерционному синтезу, превышающему критерий Лоусона для воспламенения» А. Л. Критчер и др., 8 августа 2022 г., Physical Review E .
DOI: 10.1103/PhysRevE.106.025201Насколько мы близки к раскрытию «безграничной» энергии ядерного синтеза?
Синтез — это ядерная реакция, при которой два или более легких ядра (в звездах, например, два ядра водорода) сливаются вместе, образуя одно тяжелое ядро (например, изотопа гелия). Процесс создает разницу в массе, которая преобразуется в энергию. На солнце эта энергия излучается.
На Земле, если воспроизвести эту реакцию, она может производить чистую, безопасную энергию в количествах, которые могут решить климатический кризис. Поэтому неудивительно, что правительства всего мира вкладывают средства в исследования, чтобы воспроизвести процесс термоядерного синтеза.
Ядерный синтез высвобождает почти в четыре миллиона раз больше энергии, чем при использовании угля, нефти или газа, и в четыре раза больше, чем технология ядерного деления (в которой большое атомное ядро расщепляется на более мелкие ядра). Это означает, что термоядерный синтез может обеспечить энергию в количествах, которые могли бы питать дома, города и целые страны.
Топливо, которое можно использовать для термоядерного синтеза, также широко доступно и может быть получено из таких веществ, как вода и литий. Несколько граммов топлива, такого как дейтерий и тритий, могут произвести тераджоуль энергии — примерно столько, сколько один человек в развитой стране использует за 60 лет.
Кроме того, ядерный синтез не производит углекислого газа или долгоживущих ядерных отходов, что делает его очень устойчивым вариантом. Однако создание правильных условий в термоядерном реакторе оказалось сложным и дорогостоящим процессом.
International Collaboration
С тех пор, как в 1930-х годах была открыта концепция ядерного синтеза, эксперименты продолжаются, и сегодня в мире насчитывается около 20 термоядерных реакторов, каждый из которых стремится достичь чрезвычайно высоких температур, необходимых для достаточно долгого осуществления синтеза. .
В 1958 году на конференции «Атом для мира» в Женеве исследования термоядерного синтеза были объявлены международным совместным предприятием, что привело к созданию самого большого прототипа реактора в мире. Этот «токомак» — так называются устройства, создающие мощное магнитное поле для удержания реактивных заряженных частиц, — был построен на юге Франции при финансовой поддержке 35 стран, включая США, ЕС, Китай, Россию, Индию, Японию и ВЕЛИКОБРИТАНИЯ.
Тем не менее, проект Международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР) еще не вырабатывал электроэнергию для потребителей, и критики, в том числе Европейская аудиторская палата, недавно предупредили, что проект может стать предметом дальнейшего увеличения стоимости и задержек.
Новые мировые рекорды
В последние месяцы новые прорывы делают технологию более доступной, чем когда-либо прежде.
В январе 2022 года в Китае реактор EAST побил рекорд самого продолжительного ядерного синтеза с температурой 126 миллионов градусов по Фаренгейту — примерно в пять раз выше, чем на солнце — в течение 17 минут.
Китайский реактор EAST используется для проверки технологии реактора ИТЭР на юге Франции, и, по некоторым оценкам, он может начать работать уже в 2025 году.
Месяц спустя в Великобритании ученые из Объединенной европейской лаборатории «Торус» (JET) объявили, что они произвели рекордные 59 мегаджоулей энергии устойчивого термоядерного синтеза, что вдвое превышает предыдущий рекордный выход энергии и является дополнительным импульсом для их партнеров. в проекте ИТЭР (для которого он выступает своего рода прототипом).
Технология ядерного синтеза также приближается к коммерческому использованию. Предприниматели компании Tokamak Energy, базирующейся в небольшом железнодорожном городке на юге Англии, привлекли венчурный капитал и 10 миллионов фунтов стерлингов от правительства Великобритании для своего компактного и экономичного решения. В системе используются токамаки и высокотемпературные сверхпроводящие магниты.
Компания заявила, что к 2030 году будет производить коммерческую электроэнергию за счет ядерного синтеза. национальная энергосистема в 2040-х годах.
А в США калифорнийская компания TAE Technologies, крупнейшая в мире частная термоядерная компания, объявила, что к 2030 году у нее будет коммерческая термоядерная электростанция после привлечения 880 миллионов долларов финансирования.
В августе 2021 года Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса объявила о крупном прорыве в области ядерного синтеза, используя мощные лазеры для производства 1,3 мегаджоулей энергии — около трех процентов энергии, содержащейся в одном килограмме сырой нефти.
Первоначальный анализ показывает, что новые результаты в восемь раз лучше, чем результаты весны 2021 года, и в 25 раз лучше, чем в 2018 году. движется в темпе, когда мы боремся с одной из самых сложных задач в науке. И правительства играют в долгосрочную игру, инвестируя в среднесрочной и долгосрочной перспективе в ее экстраординарные потенциальные выгоды.
Что, если холодный синтез реален?
org/Person»> Чарльз ПлаттЭто был самый печально известный научный эксперимент за последнее время — в 1989 году двое мужчин, которые утверждали, что открыли энергию будущего, были осуждены как самозванцы и изгнаны своими сверстниками. Есть ли смысл возобновить расследование холодного синтеза? Удивительное количество исследователей уже это сделало. Почти четыре […]
Это был самый громкий научный эксперимент за последнее время — в 1989, двое мужчин, которые утверждали, что открыли энергию будущего, были осуждены как самозванцы и сосланы своими сверстниками. Есть ли смысл возобновить расследование холодного синтеза? Удивительное количество исследователей уже это сделало.
Почти четыре этажа, окруженные стальными балками и запутанные в трубах, кабелепроводах, кабелях и змеевиках, Объединенный Европейский Тор (JET) претендует на звание крупнейшего эксперимента по термоядерной энергии в мире. Расположенный недалеко от Оксфорда, Англия, JET является памятником большой науке, его защитный корпус в форме пончика затмевает рабочих, которые входят в него в защитных костюмах. Здесь, в этом сверкающем ядерном котле, газообразный дейтерий заряжается силой 7 миллионов ампер и нагревается до 300 миллионов градусов по Цельсию, что более чем в 10 раз горячее, чем в центре Солнца. В этих экстремальных условиях атомные ядра сталкиваются и сливаются, высвобождая энергию, которая может обеспечить практически безграничную мощность.
Возможно.
Линии высокого напряжения идут прямо к установке, но они не забирают электричество, а подводят его. За несколько волшебных секунд в 1997 году JET удалось вернуть 60 процентов потребленной энергии, но это лучшее это когда-либо делалось, и это типично для термоядерных экспериментов во всем мире. Министерство энергетики США прогнозирует, что нам придется подождать еще как минимум пять десятилетий, прежде чем термоядерная энергия станет реальной. Между тем, Соединенные Штаты по-прежнему зависят от ископаемого топлива для 85 процентов своей энергии.
За много миль отсюда, в подвале прекрасного нового дома на холмах с видом на Санта-Фе, штат Нью-Мексико, ученый на пенсии по имени Эдмунд Стормс построил термоядерный реактор другого типа. Он состоит из лабораторной посуды, готовых химических материалов, двух устаревших компьютеров Macintosh для сбора данных и изолированного деревянного ящика размером с кухонный шкаф. В то время как 15 европейских стран-спонсоров JET заплатили около 1 миллиарда долларов США за свое оборудование, а правительство США потратило 14,7 миллиарда долларов на исследования в области термоядерного синтеза с 1951 (все цифры в долларах 1997 года), аппарат Стормса и вспомогательное оборудование стоили менее 50 000 долларов. Более того, он утверждает, что его оборудование работает, вырабатывая сутками избыточное тепло.
Стормс не псевдоученый, выступающий против истеблишмента и преследующий сумасшедшую теорию. В течение 34 лет он сам был частью истеблишмента, работая в Лос-Аламосе над такими проектами, как ядерный двигатель для космических аппаратов. Впоследствии он свидетельствовал перед подкомитетом Конгресса, рассматривающим будущее термоядерного синтеза. Он считает, что вам не нужны миллионы градусов или миллиарды долларов, чтобы сплавить атомные ядра и получить энергию. «Вы можете стимулировать ядерные реакции при комнатной температуре», — говорит он в своем добродушном, деловитом стиле. «Я абсолютно уверен, что это явление реально. Оно довольно необычное, и если его удастся развить, оно окажет глубокое влияние на общество».
Это мягко сказано. Если низкотемпературный синтез действительно существует и может быть улучшен, производство электроэнергии можно было бы децентрализовать. Каждый дом мог обогревать себя и производить собственное электричество, вероятно, используя воду в качестве топлива. Даже автомобили могут работать на холодном синтезе. Массивные генераторы и уродливые линии электропередачи могут быть устранены вместе с импортируемой нефтью и нашим вкладом в парниковый эффект. Более того, согласно некоторым экспериментальным данным, низкотемпературный синтез не создает значительных вредных излучений или радиоактивных отходов.
Самые популярные
Большинство ученых смеются над этими заявлениями. «Это патологическая наука», — говорит физик Дуглас Моррисон, ранее работавший в ЦЕРН в Женеве. «Результаты невозможны».
Однако некоторые высококвалифицированные исследователи с этим не согласны.
- Джордж Майли, получивший медаль Эдварда Теллера за инновационные исследования в области горячего синтеза и более 15 лет редактировавший журнал Fusion Technology для Американского ядерного общества: «Есть очень убедительные доказательства того, что низкоэнергетические ядерные реакции действительно происходят … Многочисленные эксперименты показали окончательные результаты, как и мои собственные».
- Джон Бокрис, бывший выдающийся профессор физической химии Техасского университета A&M и соучредитель Международного общества электрохимии: «Ядерные реакции могут протекать без высоких температур. Низкоэнергетические ядерные превращения могут существовать и существуют».
- Майкл МакКубре, директор Центра энергетических исследований SRI International: «Я абсолютно уверен, что существует необъяснимое тепло, и наиболее вероятным объяснением является ядерное происхождение».
- Артур Кларк, писатель-фантаст, футурист и основатель журнала Infinite Energy : «Мне кажется очень многообещающим, что ядерные реакции могут происходить при комнатной температуре. Я совершенно убежден, что в этом что-то есть».
Заявления, подобные этим, вызывают очевидный вопрос: если ядерный синтез может быть продемонстрирован в чьей-либо подвальной мастерской за несколько тысяч долларов и может произвести революцию в обществе, почему мы ничего о нем не слышали?
Есть. 23 марта 19В 89 году Стэнли Понс и Мартин Флейшманн объявили об открытии «холодного синтеза». Это была самая разрекламированная научная история десятилетия, но благоговейный ажиотаж быстро испарился на фоне обвинений в мошенничестве и некомпетентности. Когда все закончилось, Понс и Флейшманн были унижены научным истеблишментом; их репутация была разрушена, они сбежали из своей лаборатории и исчезли из виду. «Холодный синтез» и «обман» стали синонимами в умах большинства людей, и сегодня все знают, что эта идея была дискредитирована.
Или есть? На самом деле, несмотря на скандал, лаборатории как минимум в восьми странах по-прежнему тратят миллионы на исследования в области холодного синтеза. За последние девять лет эта работа дала огромное количество доказательств, оставаясь при этом практически неизвестной, потому что большинство академических журналов категорически отказываются публиковать статьи о ней. В лучшем случае история холодного синтеза представляет собой колоссальный заговор отрицания. По крайней мере, это одна из самых странных нерассказанных историй в науке 20-го века.
Самые популярные
Юта
Мартин Флейшманн был 11 лет, когда его семья не слельлась из -за их некол. на некоторое время приемными родителями в Великобритании, где он стал блестящим, творческим ученым. В возрасте 40 лет он был назначен профессором кафедры электрохимии в Саутгемптонском университете. Примерно в то же время он стал президентом Международного общества электрохимии и стал членом Королевского общества.
Стэнли Понс родился в 1943 году в Северной Каролине, но предпочел получить докторскую степень в Саутгемптоне, где Флейшманн приобрел международную репутацию. К тому времени, когда Понс получил докторскую степень в 1979 году, он был хорошо знаком с Флейшманном. Позже, когда Понс стал заведующим кафедрой химии в Университете штата Юта, Флейшман был частым гостем. В какой-то момент он принес с собой еретическую теорию, которую доверил Понсу во время похода в каньон Милкрик в штате Юта. Флейшман считал, что при определенных обстоятельствах термоядерный синтез может происходить при температуре, близкой к комнатной.
Более пяти лет двое мужчин работали тайно, потратив около 100 000 долларов собственных денег. В итоге они пришли к чему-то очень простому: изолированная стеклянная банка, содержащая оксид дейтерия (обычно известную как тяжелая вода), в которую были погружены два электрода, один из которых — катушка из платиновой проволоки, а другой — стержень из палладия — драгоценного металла, сравнимого по твердости. ценность к золоту. Небольшое напряжение между электродами разлагало оксид дейтерия на кислород и дейтерий (форма водорода), часть которых поглощалась палладием.
Это школьная химия. Но Флейшман считал, что если процесс будет продолжаться достаточно долго, атомы дейтерия могут настолько плотно упаковаться в палладий, что произойдет синтез.
Православная наука сказала, что это абсурд. Атомные ядра отталкиваются друг от друга; ядерный взрыв или безумно высокие температуры (как в таком устройстве, как JET) необходимы, чтобы свести их вместе. Более того, лабораторные термоядерные реакции никогда не длились дольше нескольких секунд.
Следовательно, Понс и Флейшманн вызвали сейсмический шок в научном сообществе, когда они заявили, что их простое устройство генерировало низкоинтенсивные термоядерные реакции, выделяющие тепло в течение нескольких часов. 19 марта89, Университет Юты продвигал работу, используя преувеличение, о котором можно было бы пожалеть: «Прорывный процесс может обеспечить неисчерпаемый источник энергии» — гласил заголовок пресс-релиза. Это казалось настолько неправдоподобным, что The New York Times сначала отказался печатать статью. Но репортер по имени Джерри Бишоп из The Wall Street Journal, был менее сдержан. Холодный синтез, отчасти вызванный разоблачениями Бишопа, стал крупным событием в СМИ.
Эйфория была недолгой. Многие физики весьма скептически отнеслись к тому, что паре химиков удалось совершить такой подвиг. Более того, они утверждали, что подтвердили свою надуманную теорию с помощью эксперимента, который не был должным образом задокументирован. В свою защиту Понс и Флейшманн объяснили, что не могут раскрыть все подробности, поскольку патент Университета Юты еще не утвержден. Они признали, что пресс-конференция была преждевременной, но заявили, что университет призвал их сделать это достоянием общественности, когда выяснилось, что другой ученый — физик по имени Стив Джонс — проводит аналогичную работу.
Самые популярные
Эти оправдания не были хорошо приняты. «Традиционная наука требует, чтобы вы играли по определенным правилам», — комментирует специалист по холодному синтезу Эдмунд Стормс. «Во-первых, ты не должен объявлять о своих результатах на пресс-конференции. Во-вторых, ты не должен преувеличивать результаты. В-третьих, ты должен рассказывать другим ученым, что именно ты сделал. Они нарушили все эти правила».
Журнал Бишопа обвинили в раздувании шумихи. «Но работа репортеров — сообщать новости», — сказал он недавно. «Если какой-то авторитет, например ученый в случае с холодным синтезом, говорит, что это неправда, вы не уничтожаете историю — вы сообщаете о противоречии».
К концу апреля академическая критика вывела Понса из терпения. «Они не обязаны мне верить», — цитирует его местная газета. «Я просто вернусь в лабораторию, проведу эксперименты и построю свою электростанцию».
Но его поношения едва начались. 1 мая физики Восточного побережья начали крупное наступление по разоблачению. А Boston Herald Заголовок гласил: «Бомба Массачусетского технологического института выбивает «прорыв» Fusion из холода». Специалисты по термоядерному синтезу в Массачусетском технологическом институте обнаружили очевидные несоответствия в ядерных эффектах, заявленных Понсом и Флейшманном. Директор их отдела Рональд Паркер назвал все это «научной халтурой» и «возможно, мошенничеством».
Несколько месяцев спустя, когда из Юты все еще не были опубликованы полные подробности, Массачусетский технологический институт описал свою собственную версию эксперимента Понса-Флейшмана и сообщил об отсутствии избыточного тепла. Вскоре другие институты термоядерного синтеза, такие как Harwell в Великобритании, стали жаловаться, что они также не могут провести эксперимент так, как рекламируется.
Казалось очевидным, что Понс и Флейшман устроили цирк для СМИ, прежде чем подтвердить свои дикие идеи, и теперь им придется столкнуться с реальностью.
Но, может быть, все было не так просто.
Юджин Мэллоув, инженер, получивший образование в Массачусетском технологическом институте и работавший главным научным корреспондентом в отделе новостей Массачусетского технологического института, был скептиком в отношении холодного синтеза. Затем он изучил данные эксперимента Массачусетского технологического института, и график показался ему неправильным. В недавнем интервью он сказал мне: «Я понял, что они сдвинули базовую линию, чтобы скрыть небольшое количество аномального тепла». В то же время представитель MIT это опроверг.
Тем временем электрохимик Джон Бокрис объявил, что один из его аспирантов Техасского университета A&M, Найджел Пэкхэм, участвовал в успешном эксперименте по холодному синтезу. Пакхэм даже обнаружил небольшое количество трития, радиоактивного побочного продукта, практически гарантирующего, что синтез произошел.
Научный писатель по имени Гэри Таубс, написавший две книги и несколько статей, исследующих утверждения о мошеннической деятельности в науке, отправился в Texas A&M с миссией по установлению фактов.
«Сначала мы думали, что Таубс был настоящим», — сказал мне Бокрис недавно, говоря с резким, отчетливым британским акцентом, который он приобрел до того, как переехал в Соединенные Штаты в 1953 году. «Мы представили ему наши лабораторные журналы и сказали ему наши результаты. Но затем он сказал Пэкхэму, моему аспиранту: «Я выключил запись, теперь вы можете сказать мне — это мошенничество, не так ли? Если вы признаетесь мне сейчас, я не буду Вы сможете продолжить свою карьеру».
Самые популярные
(Таубсу показали заявление Бокриса. Он предпочитает не комментировать.) мы отстранили Пэкхема от работы из-за разногласий. С тех пор многие люди получили сопоставимые результаты. В 1994 году я насчитал 140 статей, в которых сообщалось о тритии в экспериментах по низкотемпературному синтезу. Одна из них была написана Фрицем Уиллом, президентом The Electrochemical Общество, у которого безупречная репутация».
Тем не менее, отчет Таубса, опубликованный в журнале Science за июнь 1990 года, ясно показал, что Пакхэм мог добавить тритий, чтобы сфальсифицировать свои результаты. Это убедило многих людей в том, что холодный синтез все это время был фальшивкой. Пэкхэм получил докторскую степень, но только при условии, что все ссылки на холодный синтез будут удалены из основной части его диссертации. Сегодня он работает в НАСА, разрабатывая системы жизнеобеспечения астронавтов. «Я не знаю, почему Гэри Таубс написал то, что он сделал, — говорит он. «Конечно, я не добавлял тритий в своем эксперименте».
Джон Бокрис вздыхает, вспоминая, как это повлияло на его собственную карьеру. Он был расследован его университетом, который не нашел доказательств некомпетентности или мошенничества. В 1992 году его снова расследовали и снова реабилитировали; но его испытание еще не закончилось. Как он вспоминает: «Люди на химическом факультете создали свой собственный специальный комитет для расследования профессора Бокриса. В течение 11 месяцев я находился под их расследованием, даже не зная, что это за расследование». Ему пришлось обратиться в Американскую ассоциацию профессоров университетов, прежде чем травля прекратилась.
Другие исследователи холодного синтеза также подверглись критике, особенно Понс и Флейшманн, которые в конце концов отступили на юг Франции, где Понс принял французское гражданство.
Финансовые факторы могли сыграть свою роль в яростной враждебности, проявленной к экспериментам по холодному синтезу. Когда подкомитет Конгресса предположил, что 25 миллионов долларов могут быть перенаправлены с исследований горячего синтеза на холодный синтез, ученые, занимающиеся горячим синтезом, естественно, были возмущены.
Суть, однако, заключалась в том, что поскольку большинство лабораторий не могли воспроизвести эффект, большинство физиков искренне полагали, что холодного синтеза не существует. Они отклонили несколько положительных результатов как экспериментальную ошибку.
Как оказалось, было и другое возможное объяснение: палладий — донкихотский металл. «Если разрезать стержень на три-четыре части, — говорит Бокрис, — получится сбивающий с толку и нелепый эффект, что первая часть работает великолепно, а вторая не работает вообще, вероятно, из-за неравномерно распределенных примесей». Исследователи холодного синтеза заметили, что он также тормозится, если тяжелая вода чрезмерно загрязнена водяным паром из атмосферы.
Понс и Флейшманн не были полностью осведомлены об этих потенциальных факторах во время их пресс-конференции. Год спустя тонкости экспериментов с холодным синтезом стали лучше понятны, но к этому времени было уже слишком поздно. Концепция была высмеяна и осуждена.
Ванкувер
Тем не менее, некоторые исследователи отказались уйти. Возникло международное «подполье холодного синтеза», торгующее данными и теориями, которые обычные журналы отказывались публиковать. В Италии Джулиано Препарата заявил, что успешно повторил первоначальный эксперимент. То же самое сделал француз по имени Лоншам при поддержке Французской комиссии по атомной энергии. Понс и Флейшманн создали новую лабораторию на юге Франции при финансовой поддержке Technova, исследовательской группы, поддерживаемой Toyota. Научно-исследовательский институт электроэнергетики (EPRI) финансировал исследования в области холодного синтеза в SRI International, и несколько других учреждений незаметно спонсировали аналогичную работу.
Самые популярные
Некоторые отчеты заявляли об однозначном успехе: были обнаружены на уровнях примерно на 40 порядков выше, чем предсказывает обычная ядерная теория». В Техническом меморандуме НАСА 107167 от февраля 1996 г. сделан вывод о том, что «повторение экспериментов, демонстрирующих избыточное выделение тепла в легких электролитических элементах типа вода-Ni-K2CO3, приводит к кажущемуся избыточному теплу максимум 11 Вт при электрической мощности 60 Вт в электролизере». клетка.»
В 1993 году Понс и Флейшманн описали электролизер, который достиг точки кипения, и впоследствии они заявили, что он вырабатывает более 1 киловатта на кубический сантиметр палладия — около 100% избыточного тепла, работающего более 50 дней. Флейшман подсчитал, что если бы это соотношение можно было увеличить до 100 киловатт, «вы могли бы удовлетворить все существующие в мире потребности в энергии с существующими запасами палладия».
Увы, скептикам это показалось постыдной попыткой дискредитировавшего себя ученого спасти свою репутацию. Мало кто воспринимал Флейшмана всерьез, и его исследования прекратились, когда прекратилось финансирование от Toyota. Он вернулся в Англию и вышел на пенсию, а Понс, как сообщается, озлобился и перестал работать в этой области.
Сегодня несколько лабораторий все еще занимаются холодным синтезом, но их работа по большей части игнорируется. Сам я ничего об этом не знал, пока Юджин Мэллов, бывший научный писатель из Массачусетского технологического института, не прислал мне копию написанной им книги под названием « Огонь изо льда, », в которой содержалось превосходное фактическое резюме. Но Мэллов также редактирует Infinite Energy, журнал, который Артур Кларк помог финансировать; и это оказалось диким набором сногсшибательных утверждений и евангелизационных разглагольствований против истеблишмента. В марте-19 июня97, например, статья была озаглавлена:
Низкоэнергетическая алхимия объемных процессов
Одна десятая грамма тория превращается в титан и медь надуманные утверждения были строгими отчетами авторитетных ученых. Результат был шизофреническим, как столкновение между American Journal of Physics и Weekly World News. Когда я увидел, что через несколько недель в Ванкувере пройдет Седьмая международная конференция по холодному синтезу, я решил отправиться туда, чтобы лично убедиться, насколько чокнутыми окажутся эти специалисты по холодному синтезу.В огромном, грандиозном конференц-центре я нашел около 200 крайне обычных ученых, почти все мужчины старше 50 лет. На самом деле некоторым было за 70, и я понял, почему: молодые бросили бег много лет назад, опасаясь карьеры. урон от стигмы холодного синтеза.
«У меня есть постоянная должность, поэтому мне не нужно беспокоиться о своей репутации, — прокомментировал 65-летний физик Джордж Майли. — Но если бы я был доцентом, я бы дважды подумал, прежде чем ввязываться».
Я провел четыре дня высокотехнических презентаций и был поражен количеством работы, ее качеством и репутацией людей, которые ее выполняли. Несколько явных псевдоученых, продвигавших свои идеи в соседней комнате, используемой для постерных сессий, были вежливо проигнорированы.
Самый популярный
Стэнли Понс, которому сейчас за 50, не присутствовал, но Мартин Флейшманн был там, нервный, как черепаха, нетерпеливо, как вспыльчивый он мог быть обаятельным, когда ему этого хотелось. Он выглядел моложе своих 71 года, с коренастым телосложением, розовым цветом лица и длинными волосами, свисающими за лысеющей макушкой. С удовольствием глядя на меня сквозь очки в золотой проволочной оправе, он развлекал себя тем, что избегал большинства моих вопросов.
Я спросил, почему его лаборатория на юге Франции лишилась финансирования. «Минору Тойода был великим человеком, — сказал Флейшманн. «Не тот тип мужчин, которых вы очень часто встречаете, которые готовы сказать: «Вот что я собираюсь сделать, и мне все равно, если вы думаете, что я сумасшедший». После того, как он умер… — Флейшман скривился. «Вы должны спросить себя, кому нужно это открытие? Вы представляете, что семь сестер [ведущие нефтяные компании мира] хотят этого? Вписывается ли оно в какую-либо идею макроэкономики или микроэкономики? Я так не думаю. вы действительно думаете, что Министерству обороны нужны электрохимики, производящие ядерные реакции в пробирках?
Мне нравился его дерзкий, оводовый стиль, но его привычка отвечать вопросами на вопросы не очень помогала, поэтому я немного поболтал с Джоном Бокрисом. Резкий профиль, слегка согбенный от старости, он переходил от одного экспоната результатов исследований к другому с привередливым, перфекционистским взглядом часовщика, высмеивая крошечные несоответствия или неподтвержденные гипотезы. Предположительно, это был человек, который либо совершил мошенничество, либо позволил сделать это своему аспиранту.
Наконец, я поговорил с Дэном Кавиккио, мультимиллионером, чей венчурный фонд New Energy Partners привлек венчурный капитал для коммерческого применения холодного синтеза. Мягкий и сдержанный, с аккуратной стрижкой и в консервативном костюме, Кавиккио рассказал мне, что в конце 19В 80-х он разбогател, покупая компании с хорошими технологиями, но плохо управляемые. «Мы купили компанию по производству конденсаторов у Sprague Electric, удвоили ее размер и сделали прибыльной», — сказал он.
Когда его партнер ушел, Кавиккио огляделся, нашел холодный синтез и убедился, что это реально. «Я собирал деньги от других инвесторов — состоятельных частных лиц — в соответствии с правилом D SEC с официальным документом о предложении. Мы надеемся инвестировать от 15 до 20 миллионов долларов. возможность на всю жизнь принять участие в чем-то, что изменит землю, это будет очень важно».
Конечно, ученые за пределами конференции посмеялись бы над этими амбициями, если бы знали о них хоть как-то. Насколько я мог судить, я был единственным ведущим журналистом, который удосужился присутствовать. Для внешнего мира его не существовало.
Я оказался перед невозможным выбором: либо 200 химиков и физиков потратили последние девять лет на некомпетентные эксперименты и занимались полномасштабным самообманом, либо подлинное открытие большой важности было дискредитировано настолько основательно, какое-то злобное пенсионеры и штатные профессора были единственными, кто имел смелость даже упомянуть об этом.
Самые популярные
Мне нужно было узнать больше.
Силиконовая долина
На тихой улочке рядом с Эль-Камино-Реал, изобилие деревьев скрывает обширный комплекс зданий в стиле 60-х годов. SRI International — это квинтэссенция Северной Калифорнии: вкусная, зеленая, сдержанная. Основанная в 1946 году для привлечения талантов из близлежащего Стэнфордского университета, ее инновации включают жидкокристаллические дисплеи, оптические хранилища данных, акустические модемы, компьютеры с перьевым вводом, HDTV, искусственные сердечные клапаны и программное обеспечение для распознавания речи. Все его исследования спонсируются сторонними компаниями или государственными учреждениями, в основном в поисках практического применения.
Майкл Маккубре, директор Центра энергетических исследований, голубоглазый и мускулистый, в джинсах и черной футболке, энергично шагает через вестибюль, чтобы встретить меня. Его длинные волосы и борода седеют по краям, но он кажется энергичным и уверенным, как дровосек, отправляющийся в поход.
Он ведет меня через двор, окруженный эвкалиптовыми деревьями, в здание химических лабораторий. Хотя МакКубре родился в Новой Зеландии, у него почти английский акцент, а голос хорошо модулирован, как будто он когда-то брал уроки актерского мастерства. Он расслаблен, остроумен и обаятелен.
Когда я прошу показать одну из лабораторий, он открывает передо мной дверь, затем делает паузу. «Именно здесь и произошла авария», — говорит он внезапно приглушенным тоном. Он имеет в виду ячейку холодного синтеза, которая взорвалась после создания избыточного давления газа. «Я получил осколки в бок, в районе печени. Во мне до сих пор есть осколки стекла, которые пробиваются на поверхность».
И все же ему повезло; ученый, стоящий рядом с ним, был убит.
«У меня нервозность, которая продолжается и по сей день», — говорит МакКубре, закрывая дверь лаборатории. «Но все финансирование шло через меня, поэтому мне пришлось продолжать. В противном случае работа была бы прекращена».
Он не рассматривал другое направление исследований?
«Нет. Если мы правы и существует ядерный механизм производства тепла, я считаю, что последствия для человечества и науки слишком велики, чтобы любой человек мог сказать: «Я больше не хочу этим заниматься». У меня есть этическое обязательство продолжать».
Он дает мне защитные очки, прежде чем открыть еще одну тяжелую стальную дверь, затем представляет меня Фрэнсису Танцелле, энергичному, восторженному, но с трудом говорящим нетехническим языком. Он будет моим проводником.
Эта лаборатория большая — примерно 50 футов в длину, разделенная на маленькие отсеки со стальными каркасными панелями из полудюймового лексана, обеспечивающими защиту на случай нового взрыва. Внутри кабинок находятся стеклянные контейнеры, манометры, клапаны и трубки, в которых жидкости бьют и пузырятся.
Наблюдать за холодным синтезом — все равно, что наблюдать за кипением воды в замедленной съемке. Во-первых, достаточное количество дейтерия должно проникнуть в палладиевый электрод. Это может занять несколько недель. Затем, если в течение следующего месяца или двух будет выделяться избыточное тепло, точные показания температуры потребуют чрезвычайных мер предосторожности, чтобы исключить влияние окружающей среды.
«В течение многих лет, — говорит Танцелла, — мы просто запускали ячейки Понса-Флейшмана, шесть или восемь одновременно, тестируя различные типы палладия, электролитов, добавок, чтобы найти лучшие процедуры и материалы». Он начинает перечислять названия и функции оборудования, как кто-то, описывающий район своего родного города. После девяти лет этой работы он не просто живет ради нее, он как бы живет в ней.
Самые популярные
Я спрашиваю его, сожалеет ли он о выборе карьеры.
Он задумался. «Это определенно была жертва. Но — послушайте, если вы берете на себя обязательство в каком-либо направлении, вы всегда жертвуете другими вещами, которые вы узнали».
МакКубре вызвал Эдвард Теллер. «Он не думал, что холодный синтез существует, но сказал, что если бы это было так, то он мог бы объяснить это очень небольшим изменением в законах физики».
МакКубре снова присоединяется к нам и рассказывает о своем прошлом. Он проводил постдокторские исследования в британском Саутгемптонском университете, потому что, как и Стэнли Понс, был впечатлен репутацией Флейшманна. Однако, в отличие от Понса, МакКубре потерял связь с Флейшманном после переезда в Соединенные Штаты. Когда было объявлено о холодном синтезе, он был руководителем программы по электрохимии в SRI, финансируемой EPRI для разработки датчиков для ядерных реакторов. По чистой случайности он регулярно работал с дейтерием и палладием, так почему бы не попробовать? Он убедил EPRI внести 30 000 долларов, хотя и не надеялся что-либо найти. «Если бы заявление исходило от кого-либо в мире, кроме Флейшманна, я бы отклонил его как возмутительное», — говорит он.
МакКубре недооценил сложность измерения тепла. Тем не менее, через шесть месяцев и 100 000 долларов он добился результатов. «У нас было две одинаковые ячейки, одна с большим палладиевым электродом, другая с маленьким. И вот, они обе выделяли тепло, причем большая выделяла больше тепла, чем меньшая. Этого было достаточно, чтобы убедить нас в том, что эффект, вероятно, был реальным».
Впоследствии одна ячейка в НИИ произвела в 100 раз больше тепла, чем можно было бы объяснить любой мыслимой химической реакцией. В целом, по словам МакКубре, «отношение выходной мощности к входной мощности колебалось от 1,05 до 1,3. Точность нашего нового калориметра превышала полпроцента, поэтому, без сомнения, результаты были статистически значимыми».
Значимый и игнорируемый, хотя некоторые ведущие ученые сохраняли сдержанный интерес к этой области. Примерно в 1992 году, по словам МакКубре, его вызвали на аудиенцию к легендарному физику Эдварду Теллеру. «Он задавал наводящие вопросы, я думаю, лучше, чем кто-либо другой на планете. Вы могли видеть, каким гигантским интеллектом он, должно быть, был в свое время. Меня допрашивали четыре часа. Теллер сказал, что он не думал, что холодный синтез был реальностью, но если бы это было так, он мог бы объяснить это очень небольшим изменением законов физики, как он их понимал, и это оказалось бы примером ядерного катализа. на интерфейсе. Я до сих пор не понимаю, что он имел в виду, но я вполне готов поверить, что это правильно».
В настоящее время МакКубре наблюдает за радикально другим экспериментом. Мы идем по гулкому коридору в маленькую комнату, битком набитую оборудованием. Среди ровного гудения и воя охлаждающих вентиляторов перед видеоэкраном сидит крупный бородатый парень в шортах цвета хаки и рубашке с короткими рукавами. Он представляется как Расс Джордж, 48 лет, бывший эколог правительства Канады, перешедший на холодный синтез более пяти лет назад. Он говорит, что начал интересоваться наукой от своего отца, физика-ядерщика. «Когда мы детьми играли в прятки, — рассказывает он мне, — дети, которые прятались, несли радиоактивную руду, а искатель — счетчик Гейгера».
Самый популярный
Джордж выполнял некоторые контрактные работы по холодному синтезу для EPRI и ВМФ, но большая часть его исследований не оплачивается. Это была гордая и одинокая борьба. «Я был голосом в пустыне», — говорит он. «Но я трижды был приглашенным ученым в Лос-Аламосе, а также в лаборатории в Японии, я проводил семинары в Локхид, Лоуренс Ливермор, Роквелл…»
Рядом с ним стальная сфера размером с мяч для лаборатории экспериментатора-одиночки из Нью-Гэмпшира по имени Лес Кейс. Внутри сферы находятся гранулы углерода, покрытые палладием, а также немного газообразного дейтерия под давлением. Кейс считает, что если к этим повседневным, готовым предметам приложить умеренное количество тепла в течение пары недель, произойдет ядерный синтез — точно так же, как в ячейке Понса-Флейшмана.
Заинтригованный, SRI поместил те же ингредиенты в герметичную 50-кубовую колбу из нержавеющей стали и обернул ее нагревательным элементом. Трубка от этой колбы теперь подключена к масс-спектрометру — загадочному стальному шкафу, стоящему за видеоэкраном. «Эта масс-спектрометрия достаточно чувствительна, чтобы обнаружить разницу между гелием и дейтерием», — говорит Расс Джордж. «И видеодисплей покажет нам, сколько гелия произведено».
Любое производство гелия было бы ошеломляющим доказательством того, что синтез происходит, потому что гелий только возникает в результате ядерных реакций. Никакое известное химическое взаимодействие не может его создать.
«Проблема в том, — вставляет МакКубре, — что гелий также является самым негерметичным газом, известным человеку. около 5 частей на миллион».
«Именно это и есть сейчас», — говорит Джордж, указывая на данные, отображаемые на экране. «Хотя за последние несколько недель он достиг этого уровня, начиная с 0,1 части на миллион. Мы делаем наборы из пяти анализов: сначала мы проверяем наличие гелия в приборе, затем гелиевый фон в окружающем воздухе, затем генерируемый гелий. прибором. Затем снова проверяем воздух, а потом снова проверяем прибор».
Я внимательно изучаю сверхпростой эксперимент. — Ты действительно думаешь, что там происходит синтез?
«Электрохимия не требует большого количества оборудования, — говорит МакКубре. «Итак, вы можете найти изолированных людей, выполняющих ценную работу. Проблема в том, что даже если они очень способные люди, они не окружены группой сверстников, которая может бросить им вызов и задать им вопросы». Он делает паузу. «Следовательно, они могут ошибаться».
Вот почему SRI проводит собственную версию эксперимента Кейса. Они не поверят, пока сами не увидят.
«Еще через несколько дней, — говорит Расс Джордж, — если уровень гелия продолжит расти, мы получим доказательства».
Лично я не могу ждать здесь несколько дней; но я могу посетить Лес Кейс.
Нью-Гемпшир
Дорога узкая, извилистая под навесом зелени. Среди деревьев прячутся причудливые старые дома, а также некоторые причудливые новые предприятия, такие как ликвидаторы пиломатериалов и подержанные автозапчасти. Желтый ромбовидный знак предупреждает: «Конный переход». Мимо сарая из некрашеных грубо распиленных досок, по маленькому каменному мостику я выхожу на грязную подъездную дорожку, изборожденную, как русло ручья. Автомобильные шины крутятся в песчаной почве, когда я выхожу на поляну, где недавно был построен большой современный дом.
Самые популярные
Лес Кейс — высокая фигура в простой белой футболке, льняных брюках и подтяжках. В 68 лет у него все еще большая часть волос, а также несколько действительно удивительных черных бровей, похожих на дикие травы, выжженные какой-то промышленной аварией.
Он ведет меня в свой подвал, освещенный флуоресцентными лампами и забитый до потолка картонными коробками. Старая пишущая машинка Remington стоит на столе из пластмассы с металлическими ножками в стиле 60-х годов. Верстак, сделанный из массивных кусков дерева, загроможден инструментами и оборудованием. Старинные лабораторные весы стоят в стеклянном шкафу.
«Я еще не закончил строить дом», — объясняет Кейс, опускаясь на старое деревянное офисное кресло. «Я тоже еще не закончил распаковку. Я живу немного неорганизованно. Видите ли, моя жена умерла в 1987 году. Она была доктором наук в области химии, ее хобби было инвестирование. Я унаследовал ее деньги и использовал часть для финансирования своих исследований. .»
Я спрашиваю его, как он это сделал. Он объясняет, что вырос в Талсе, получил значительную стипендию и провел пять с половиной лет в Массачусетском технологическом институте, получив докторскую степень в области химического машиностроения. Его детской мечтой было разбогатеть в качестве руководителя корпорации, но он обнаружил, что ему больше подходит работа в лаборатории. Он провел несколько лет в DuPont, но не был сотрудником компании. «Я был слишком откровенен. Я разозлился и ушел».
Он преподавал в таких колледжах, как Purdue и Tufts. Попутно он приобрел 30 патентов. Наконец, он прочитал о Понсе и Флейшманне. «Это было интересно, но мне не нравилась идея включить 100 ватт, чтобы получить чистый избыток в одну десятую ватта. Я инженер-химик, практичный человек, поэтому я хотел увеличить его. »
В 1993 году он отправился в смелую международную одиссею, которая началась в Японии, где ученый по имени Ямагучи проделал интересную работу с палладием. Кейс нашел его, осмотрел палладиевый диск из эксперимента и увидел вплавленное в него золото. Поскольку это должно было произойти при температуре около 800 градусов по Цельсию, было произведено огромное количество тепла, возможно, в результате взрыва нейтронов.
Вернувшись в Соединенные Штаты, Кейс искал лабораторию, где он мог бы арендовать время с детектором нейтронов. Желающих не было, поэтому он получил список колледжей в Восточной Европе и отправился туда. В Праге он без предупреждения вошел в офис и оказался лицом к лицу с директором университета, который, к счастью, говорил по-английски. Когда Кейс объяснил, что он хочет сделать, мужчина согласился. «Итак, я был там шесть или семь раз, — вспоминает Кейс. «Я пробовал много разных металлов, всевозможных вещей. Потом я подумал, может быть, нужен катализатор. Поэтому я начал делать свой собственный, и вдруг я получил 1,2 градуса избыточного тепла от образца, который был палладием на угле. Я не верю в волшебство, поэтому оно должно было быть катализатором».
Он все еще искал нейтроны, которые подтвердили бы определенный тип термоядерной реакции. «Но счетчик нейтронов был очень чувствительным. Каждый раз, когда кто-нибудь в Праге включал большую машину, счетчик это засчитывал. Но, ага!» Он поднимает палец. «Прага закрывается на выходные! Это социализм, понимаете? Итак, в одно из воскресений я, наконец, получил тихие полчаса, и — там не было нейтронов».
Самые популярные
Однако он не был обескуражен; он решил, что, должно быть, рассматривает другой вид синтеза дейтерия. Вернувшись в Америку, он заплатил лаборатории Geochron в Кембридже, штат Массачусетс, за проверку трития. Это тоже было негативом. «Итак, — говорит он, — могла происходить только одна другая реакция синтеза. Дейтерий плюс дейтерий, дающий гелий-4, плюс гамма-лучи. атомы газа находятся в кристалле или твердом теле, это может случиться, превращая почти 1 процент массы в энергию, что, я считаю, является самой энергичной реакцией, которая когда-либо происходила в макроскопическом масштабе на Земле». Он счастливо улыбается.
Кейс не обнаружил гамма-излучения по непонятным ему причинам; но когда он отправил одно из своих устройств компании Lockheed Martin в Оук-Ридж, штат Теннесси, они сообщили, что оно производит поразительные и необъяснимые 90 частей на миллион гелия.
Теперь он получил подтверждение, которое искал. «Кроме того, я выделял тепло, — продолжает он. «Сначала 5 градусов, потом 11 градусов, в зависимости от катализатора, которым должен быть неактивированный уголь. Как только я это понял, я сделал прототип из двух половников из нержавеющей стали».
Спрашиваю, есть ли еще. «Конечно! Вы сидите на нем!»
Я сидел на краю другого старого офисного стула. Я встаю, и Кейс достает свой аппарат.
«Позже, — говорит он, — я нашел военные кислородные баллоны, которые стоят дешево. Я разрезал их и заплатил сварщику, чтобы тот соединил их». Это было его оборудование, которое я видел в НИИ. Я говорю ему, что пока НИИ произвел только 5 частей на миллион гелия.
«Я это знаю. Расс Джордж прислал мне факсом график. Но он будет расти.» Он полностью уверен. На самом деле, в этот момент он смотрит далеко вперед, обдумывая детскую мечту о предпринимательском богатстве.
«Увеличение масштаба будет критически важным. Сначала я сделаю 100-ваттную демонстрационную установку. Если это сработает, следующим шагом будет водонагреватель. электричества. Для этого потребуется 200 кг катализатора, из которых 0,5 процента будет палладия. Несколько унций. Мы можем себе это позволить».
Ограниченные запасы палладия по-прежнему будут препятствовать осуществлению его великого плана. Шахта в России ненадежна, и есть только один надежный источник: «Рудник Стилуотер в Монтане», — говорит Кейс. «SWC на Amex. Вам следует подумать о покупке акций! Для коммерческой электростанции среднего размера, использующей мой процесс, потребуется 100 000 унций палладия, а общий объем поставок составляет всего 6 миллионов унций в год. Возможно, мне придется найти замену. Титан и никель — это возможности».
Если его мечты сбываются, последствия безграничны. «С действительно дешевой энергией мы можем делать топливо из воды и гор». Он усмехается. «Нагрейте известняковую гору, чтобы получить углекислый газ, смешайте ее с водородом в результате электролиза воды, и вы получите метанол. Как вы думаете, сколько у нас известняковых гор? Неограниченный запас. Другое применение — опреснение морской воды. вся вода прямо из Тихого океана, с дешевой энергией для обратного осмоса. Еще есть Австралия — обширные районы очень плодородной почвы, хороший климат, но нет дождей. Я предполагаю, что акведуки будут доставлять воду из океана. житница Азии!»
Самый популярный
«Когда я построил этот дом, — говорит Кейс, — я установил геотермальную энергию в целое состояние. … Это все изменится».
Кейс относится к этому серьезно; на самом деле он ведет переговоры о покупке тысяч акров земли в Австралии. «У меня очень низкий уровень холестерина и нормальное кровяное давление даже при моем весе. Нет никакой физической причины, по которой я не мог бы продержаться еще 10 или 20 лет. Я хочу снабжать мир энергией — и не только для своей личной выгоды. … В мире есть районы, где достойные люди могли бы начать зарабатывать на жизнь честным путем, если бы энергия была дешевой».
А пока ему приходится иметь дело с местным сварщиком, патентным бюро и своим недостроенным домом. Мы идем наверх, через кухню, которая представляет собой кошмар холостяцкой квартирки с посудой, сваленной в раковину, столешницей, заваленной банками и банками, полом, усеянным коробками и бумагами, и кроватью в обеденной зоне. Выглядит так, будто пронесся ураган, а потом год или около того ничего не происходило.
Он игнорирует это. Это тривиально. «Когда я построил этот дом, — говорит он, — я установил геотермальную энергию. В ней используется скважина глубиной 700 футов, а вода проходит через тепловой насос. Я получаю в 3,4 раза больше тепла, чем если бы использовал электрический плинтус. … Но установка стоила целое состояние». Он бросает на меня жесткий, серьезный взгляд. «Все это изменится».
Сарасота
Лес Кейс не первый, кто вынашивает планы коммерческого использования низкотемпературного синтеза. Clean Energy Technologies Inc. (CETI) намного опережает его.
Еду по глухой улочке, где неприхотливые домики выбелены и обожжены солнцем. Пока что в этом районе я проехал мимо трех магазинов доброй воли, один из них — автомобильный. На близлежащей главной улице находится сервисный центр AAMCO Transmissions, модный кубинский ресторан и Le Club Exotic, все окрашенные в фиолетовый цвет.
Штаб-квартира CETI представляет собой здание из ребристого металла, которое по сравнению с ним выглядит чистым, опрятным и новым. Внутри — типичный стартап, минимально оснащенный утилитарной офисной мебелью. Дежурный принимает телефонные звонки. В соседней лаборатории молодые люди обсуждают результаты анализов.
Технология CETI основана на пяти патентах, первоначально поданных Джеймсом Паттерсоном, которому сейчас 75 лет, в прошлом сотрудник Dow Chemical и консультант Fairchild Semiconductor, Lockheed и Комиссии по атомной энергии. Паттерсон совместно разработал жидкостную хроматографию, фундаментальный метод лабораторных измерений. Он также разработал базовую технологию для идентификации белков в ДНК. Он давно вышел на пенсию, но всю жизнь занимался ремонтом и был очарован процессом Понса-Флейшмана и разработал вариант с использованием обычной воды вместо тяжелой воды с электродом, состоящим из пластиковых шариков с тройным покрытием из никеля, палладия и никеля.
Гейб Коллинз, молодой инженер-химик, бросивший магистерскую программу в Университете Алабамы, чтобы работать здесь, показывает мне 6-дюймовый стеклянный сосуд с серыми шариками на дне. «Это классический элемент Паттерсона. Мы видели, как он потребляет 0,06 Вт и выдает в 10 000 раз больше. Но хитрость заключается в том, чтобы сделать шарики. Они не работают надежно».
Самые популярные
По словам Коллинза, это та же старая история: донкихотский палладий.
«Вот другая камера, которую я сделал сам.» Он яркий и энергичный, говорит быстро. «Я использовал висмутовые шарики и стеклянные шарики, чтобы создать серию градиентов напряжения. Эти ячейки работали до киловаттного диапазона, генерируя от 20 до 30 процентов избытка. Это самое близкое, что мы подошли к домашнему водонагревателю».
Это надежно?
«Это… достаточно надежно.» Он неловко смеется. «Когда они не работают, это в основном связано с загрязнением. Если в систему попадает натрий, он убивает реакцию, а поскольку натрий является одним из наиболее распространенных элементов, его трудно не допустить».
Внук Джеймса Паттерсона, Джим Рединг, является генеральным директором CETI. Бывшему инвестиционному банкиру в Merrill Lynch, Редингу 28 лет, он проницателен и амбициозен. Он с готовностью признает, что попытки разработать коммерческий водонагреватель были сорваны из-за невоспроизводимости. «Первые два года, — говорит он, — у нас была большая партия бусинок, которые постоянно производили устойчивые эффекты. Но эта партия почти закончилась, и у нас возникли проблемы с их заменой. Мы не знаем, почему, и это будет стоить денег, чтобы узнать».
CETI потратила около 2 миллионов долларов на исследования в области холодного синтеза с момента своего основания в 1995 году, большую часть из которых составляют семейные деньги, большая часть которых приходится на дополнительные патенты. Чтобы собрать больше денег, Рединг разработал альтернативную стратегию. «Около девяти месяцев назад мы только что закончили предложение по цене 2,5 доллара. Это позволило нам нанять президента Джека Сен-Женис, который был очень старшим менеджером в Matsushita, NEC и IBM. А Лу Ферлонг присоединился к нам шесть месяцев назад в качестве директора по исследования, ранее в Exxon. Всего у нас здесь 10 человек. Теперь мы собираемся собрать еще 5 миллионов долларов на три проекта. Первый — это фильтрация трития из сточных вод из ядерных реакторов с использованием другого изобретения доктора Паттерсона. Второй проект — нейтрализация других форм радиоактивности. Третий — энергетические элементы. Когда первое предприятие принесет доход, мы раскроем его и используем в качестве ликвидности для привлечения капитала для двух других».
В этот момент в офис входит сам Паттерсон, крупный мужчина с растрепанными седыми волосами, в грязной футболке и помятых штанах. Он переехал во Флориду в 1981 году. Неподалеку живут его брат, сестра и 100-летняя мать. «Я просто балуюсь», — говорит он лаконично, в простонародном стиле.
«Я начал работать в 1995 году, — говорит Рединг, — чтобы сделать бизнес на изобретениях, которые он оставил лежать на полке».
Паттерсон хихикает. «Джим слишком интересовался девушками, чтобы заниматься наукой. До этого он был моим приятелем по рыбалке. Он разрезал наживку и насадил ее на конец моего крючка».
Посетители конференции Power-Gen ’95 были поражены ячейкой, которая, казалось, производила более 1000 ватт тепла при всего лишь 1 ватте входной мощности.
Самый популярный
Паттерсон показывает мне свою частную лабораторию, подсобное помещение в соседнем складе автозапчастей. «Мне нравится тишина и покой», — говорит он, отдыхая в кресле La-Z-Boy рядом со старым деревянным столом. Собака Паттерсона спит под серой стальной лабораторной скамейкой. Деревянная табличка гласит: «Часы работы могут быть изменены в течение сезона рыбалки».
Я спрашиваю, работает ли он над проблемой бус. «Нет, я уже прошел этот путь», — говорит он. Вместо этого он совершенствует методы измерения примесей в питьевой воде. «У меня впереди встреча в Американском обществе методов тестирования. Детектор мутности [загрязнения], над которым я сейчас работаю, находится на таком уровне, что он будет обнаруживать вирусы в воде. стран мира. Но это чисто академическое предприятие».
Вернувшись в офис CETI, Рединг соглашается, что «очень трудно удерживать внимание доктора Паттерсона». Тем не менее, он полон решимости решить проблему с бусами, потому что прошлые демонстрации были очень драматичными. Делегаты энергетической выставки Power-Gen ’95 участников конференции в Анахайме, штат Калифорния, были поражены ячейкой, которая, казалось, производила более 1000 ватт тепла, потребляя всего около 1 ватта входной мощности. «К середине 1996 года, — вспоминает Рединг, — у нас были исследовательские отношения с Университетом Иллинойса, Университетом Миссури и Kansas City Power & Light. Они поддерживали наши исследования. Motorola даже сделала письменное предложение о покупке нашей компании. »
Когда я бросаю ему вызов, он идет к картотеке и достает письмо от Грегори Э. Корба из Motorola New Enterprises. При условии проведения серии тестов компания предлагает выкуп на общую сумму 15 миллионов долларов.
(Впоследствии я разыскиваю Корба и спрашиваю его, подлинное ли письмо. «Ячейка Паттерсона была продемонстрирована на объекте Motorola, что было не лучшим местом для проведения калориметрии, — очень осторожно говорит Корб. — Но Motorola сделала это. скажите CETI, что если бы они смогли доказать это явление, мы были бы готовы инвестировать в него.»)
Итак, письмо кажется реальным. «Вы отклонили условное предложение, которое могло стоить 15 миллионов долларов, — говорю я Редингу.
Он колеблется, но только на мгновение. «В долгосрочной перспективе нам лучше», — говорит он мне.
Иллинойс
CETI наняла нескольких ученых в качестве консультантов, в первую очередь Джорджа Майли, уважаемого инженера-ядерщика из Университета Иллинойса, который редактирует Fusion Technology. Исследуя клетку Паттерсона, Майли утверждает, что обнаружил нечто еще более удивительное, чем избыточное тепло: остатки меди и серебра, которые, казалось, спонтанно образовались внутри клетки. Естественно, Майли заподозрил загрязнение, поэтому решил разработать свои собственные бусы, покрытые ультратонкой металлической пленкой, воспользовавшись реакциями, которые, как он полагал, происходили между металлами с разными уровнями Ферми. Он использовал шарики в качестве электрода в ячейке, наполненной сульфатом лития и водой. Результат: гораздо больше металлических остатков.
«После пробежки, — говорит он, — я нашел три дюжины или более элементов, включая железо, серебро, медь, магний и хром». Для обнаружения он использовал нейтронно-активационный анализ, энергодисперсионный рентгеновский анализ, электронную оже-спектрометрию и масс-спектрометрию вторичных ионов.
Самые популярные
Майли считает, что металлы создаются путем трансмутации — фундаментальных ядерных сдвигов, которые превращают один элемент в другой, как древние алхимики мечтали превратить один элемент в другой, как древние алхимики мечтали превратить один элемент в другой. Согласно ортодоксальной науке, это может произойти только в экстремальных условиях, как в звездах или ядерных реакторах. Однако для Джона Бокриса работа Майли правдоподобна. «Об исследованиях трансмутации сообщалось в научных журналах по крайней мере с 1943, — сухо отмечает он. — Первая статья, которую я могу вам процитировать, принадлежит Д. К. Борги, который пришел к выводу, что он произвел ядерную реакцию при обычных температурах». поскольку электролиз гарантированно концентрирует любые ранее существовавшие примеси. «Доказательства его не доказаны на высоком уровне», — говорит Майкл МакКубре. «Кроме того, тепло имеет практическое применение, но что я должен делать со способностью превращать дорогие элементы? в дешевые?»
«Некоторые металлы, которые я нашла, находятся в таких высоких концентрациях, что маловероятно, что они являются примесями», — отвечает Майли. Он добавляет, что его система также генерирует тепло. Более того, ему требуется всего час, а не дни, чтобы заполнить тонкие металлические пленки дейтерием или водородом, и пленки не сильно различаются по структуре от одной партии к другой. Это позволяет проводить быстрые эксперименты без противоречивых результатов. «Мы, , всегда получаем одинаковые результаты», — утверждает Майли.
Лос-Аламос
Что может быть страннее этого? Возможно, тот факт, что исследования в области холодного синтеза постоянно поддерживались в течение примерно пяти лет Лос-Аламосской национальной лабораторией, не только родиной атомной бомбы, но и бастионом братства горячего синтеза.
Я иду по Оппенгеймер-роуд из современного центра города, типичного пригорода США, пока не дохожу до Тринити-драйв, ведущей к стальному мосту через каньон между двумя длинными узкими плоскогорьями. Зловещее уведомление предупреждает, что я вхожу в государственную собственность, где «должны соблюдаться все знаки, сотрудники службы безопасности и сотрудники правоохранительных органов». Десятифутовые сетчатые заборы с колючей проволокой украшены десятками желтых знаков «Вход воспрещен». За заборами коробчатые бетонные постройки XIX в.Окна 50-х заблокировали листами из нержавеющей стали. Место похоже на малобюджетную военную тюрьму.
В бюро пропусков мне сказали, что никаких документов на меня не оформляли, хотя чиновник решил, что их можно оформить, если человек, к которому я пришел, Том Клейтор, даст разрешение. Затем приходит Клейтор, и он не хочет этого делать. «Я не могу показать тебе лабораторию», — говорит он мне, провожая меня на стоянку. «Это может создать… некоторые проблемы».
Раньше по телефону обещал все посмотреть. Сейчас он выглядит неловко, как будто ввели новую политику. Он ведет меня в гостиную в коридоре над библиотекой. Здесь мы поговорим.
Клейтор тихий, сдержанно любезен, но если у него и есть чувство юмора, то он его скрывает. Он самый традиционный специалист по холодному синтезу, которого я когда-либо встречал: чисто выбритый, консервативный и аккуратно одетый.
Самый популярный
Первоначально он был скептиком. «Мы провели несколько экспериментов, — говорит он, — и не получили никаких результатов. Через три месяца мы получили некоторые результаты, но не поверили им. Затем мы воспроизвели их, и я понял, что здесь что-то есть. Я думаю, мы потратили около 300 000 долларов, в основном на оплату труда — немного по меркам Лос-Аламоса».
Мягко и непринужденно Клейтор отвергает мысль о том, что столкнулся с враждебностью или скептицизмом. «Меня поддерживало несколько теоретиков, потому что они были знакомы с ограничениями теории горячего синтеза. Они знали, что не все известно». Он пожимает плечами.
Как и Найджел Пэкхэм из Texas A&M, Клейтор проводил анализы на тритий, отчасти потому, что в Лос-Аламосе находятся одни из самых чувствительных детекторов трития в мире. Он находил тритий иногда в 100 раз превышающем фоновый уровень. Он также обнаружил нейтроны. «Мы видели всплеск, — вспоминает он, — время от времени».
Поскольку мне все еще интересно, есть ли скрытая причина, по которой я не вижу его лабораторию, я спрашиваю, продолжается ли его работа. — В какой-то степени, — неопределенно говорит он. «Но это больше не финансируется, потому что, хотя наши результаты нельзя объяснить ошибкой, мы не можем получать их последовательно. Поэтому мы не можем пойти к руководителям программы и попросить их дать нам деньги».
Как и другие исследователи, его мучили противоречивые образцы палладия; поэтому он использовал оборудование в Лос-Аламосе, чтобы очищать свои собственные, добавляя различные мелкие примеси. «Это был наш последний крупный экспериментальный проект. Мы узнали, что некоторые палладиевые сплавы будут работать некоторое время, и тот, который работал лучше всего, был самым сложным, с четырьмя различными компонентами. Всякий раз, когда мы видим маленькую точку, где палладий испаряется с образца, мы получаем положительные результаты. Эти точки, вероятно, имеют размер от 50 до 70 микрон, они испаряются, оставляя отверстие в 120 микрон, и на этом все останавливается». Он задумчиво смотрит в сторону. «Если бы вы могли сделать всю пластину активной, это было бы очень интересно».
«Очень интересно», действительно. Эффект может быть умножен на коэффициент 10 000 или более.
«Проблема в том, — продолжает он, — что я не теоретик, я экспериментатор. Обычно я варьирую параметры в эксперименте, чтобы исследовать явление. Но при холодном синтезе, когда я что-то меняю, обычно это останавливает явление.» Он разводит руками и беспомощно улыбается.
Поскольку мы в Лос-Аламосе, я спрашиваю, не видит ли он никаких военных приложений.
«Нет, плотность энергии недостаточно высока. В первые месяцы здесь люди пытались взорвать эти штуки. У них были счетчики нейтронов и гамма-счетчики, они взорвали все свое оборудование, а потом потеряли к ним интерес.» Он говорит это невозмутимо.
Итак, он не согласен с теорией Флейшмана о том, что Министерство обороны могло проводить политику дискредитации холодного синтеза.
Он тщательно подбирает слова. «Из того, что я видел, — говорит он очень дипломатично, — есть ряд людей, которые одобряют исследование в Вашингтоне, округ Колумбия, и есть люди, которые его не одобряют».
Самый популярный
Это самое близкое к тому, что Том Клейтор подойдёт к тому, чтобы признать, что у него вообще была какая-либо оппозиция, занимаясь исследованиями в области холодного синтеза.
Санта-Фе
В тридцати пяти милях к юго-востоку от Лос-Аламоса глинобитные дома незаметно прячутся среди можжевеловых деревьев на холмах, возвышающихся над Санта-Фе. Я поднимаюсь по раскисшей грунтовой дороге, которая вьется вокруг горы, через девственный лес. Рядом с вершиной я нахожу дом Эдмунда Стормса, ранее находившегося в Лос-Аламосе, а теперь содержащего в своем подвале собственную маленькую лабораторию холодного синтеза.
Он высокий и подтянутый, седобородый, с дружелюбным, оживленным видом. Он и его жена Кэрол сами спроектировали и построили этот дом и даже часть мебели в нем, например, прекрасный письменный стол с выдвижной крышкой в офисе Стормса. В манильских папках, сложенных штабелями на дубовых полках, он заархивировал более 2000 документов и справочников, касающихся холодного синтеза. Я надеюсь, что он предоставит мне обзор; окончательный итог.
В 1989 году он вспоминает буквально сотни людей в Лос-Аламосе, которые интересовались холодным синтезом. «Химики на самом деле разговаривали с физиками! Все подключились. Мы встречались раз в неделю, более 100 человек. Должно быть, было 50 попыток воспроизвести эффект».
Удалось только трем. Одно принадлежало Клейтору, другое — Говарду Менлову, мировому эксперту в области обнаружения нейтронов, а третье — Стормсу. «Вот так я познакомился со своей женой Кэрол. Мы начали работать вместе, пытаясь обнаружить тритий. Нам не часто это удавалось, и его было немного, но мы находили его, и это было ненормально».
Отчасти им это удалось благодаря нечеловеческой настойчивости. «Мы испробовали все мыслимые перестановки всех переменных, которые только могли придумать. Мы провели 250 экспериментов, затраченных на целый год, и я думаю, что 13 из них произвели избыток трития. Скептики, конечно, сказали, что палладий должен был быть загрязнен тритием в самом начале. Итак, мы провели еще один эксперимент, специально загрязнив палладий тритием, чтобы выяснить, как он будет себя вести, и действительно, он повел себя по-другому».
Тем не менее, другим ученым было трудно поверить в результаты Штормса. «После исчерпывающего расследования никто не мог сказать, что моя работа была неправильной. Но теоретики мобилизовали свои отрицательные аргументы в сокрушительном натиске, и администрация лаборатории устала от всей этой полемики. В Лос-Аламосе вас не назовут идиотом. Они даже разрешат опубликовать вашу работу. Они просто притворятся, что ее не существует».
Итак, он уволился. «Около шести лет назад мы решили построить наш дом и создать собственную лабораторию, чтобы делать все так, как мы хотели».
Он ведет меня вниз, через большой столярный цех, в заднюю комнату, где стены из простых серых шлакоблоков. Здесь у него есть стеклодувное оборудование для создания собственного лабораторного оборудования, токарный станок, источники питания, приборы для мониторинга и анализа, а также калориметры в изолированных шкафах. «Он довольно грубый и самодельный», — говорит Стормс, хотя мне он кажется более изощренным, чем все, что я видел за пределами SRI.
Он показывает мне коробку с 90 маленькими бирками палладия. «Я научился, — говорит он, — как заранее определить, сработает ли образец. Я могу предсказать его с точностью примерно 50 на 50, тогда как раньше это был шанс 1 к 20».
Самые популярные
Он анализирует различные свойства металла, такие как его склонность к растрескиванию, которая ограничивает поглощение им дейтерия. «Вот что делает холодный синтез таким невоспроизводимым», — говорит Стормс. «Вы должны загрузить палладий в очень высоких концентрациях, и многие образцы просто не выдержат этого».
«У тепла есть практическое применение, — соглашается МакКубре, — но что мне делать со способностью превращать дорогие элементы в дешевые?»
Это, наконец, его объяснение многих отрицательных результатов. Однако есть еще одна загвоздка. То, что он знает, как выбрать хороший палладий, не означает, что он знает, как его производить. «Понс и Флейшман тестировали образцы от поставщика, Johnson Matthey, и с годами они выяснили, как создать палладий, который работал в большинстве случаев. Но Johnson Matthey подписал соглашение о неразглашении с Technova, группой, поддерживаемой Toyota, которая финансировала исследования во Франции. Японцы думали, что холодный синтез будет иметь огромный успех, и поэтому всем нужен этот определенный тип палладия, и они будут очищаться».
Конечно, этого никогда не было. Технова отказалась от холодного синтеза. Но, по словам Стормса, соглашение о неразглашении все еще существует, и Джонсон Матти все еще связан им. (Представитель Johnson Matthey не подтвердил существование соглашения.)
«Кто-то должен купить его у Technova», — предлагаю я.
Стормс смеется. «Почему они должны? Это бесполезно! Вы не можете заработать деньги на холодном синтезе — по крайней мере, не используя метод Понса-Флейшмана».
Итак, на данный момент Штормс загнан в угол. Он показывает мне написанную им статью с мрачным сопроводительным письмом: «По иронии судьбы, теперь можно узнать, почему мы потерпели неудачу, но уже слишком поздно идти по более успешному пути… Без доступа к широко распространенным журналам этот негативный отношение в научном сообществе, очевидно, не может быть изменено. Даже неопровержимые доказательства, которых требовали многие ученые в прошлом, не могут иметь никакого эффекта, потому что не существует механизма для их передачи научным кругам».
Я спрашиваю Стормса, могут ли большинство ученых быть такими консервативными, как он предполагает. «Большинство может быть способным и компетентным, — говорит он, — но они верят в то, во что их научили верить. Я сам был таким долгое время, пока не начал находить вещи, которые не мог объяснить. Теперь я вижу, что мы должны принимать все, чтобы не выплеснуть ребенка вместе с водой. Конечно, когда мы принимаем все, мы принимаем много дерьма. Но давайте поговорим об этом, заставим людей думать об этом и обсуждаем это Затем мы можем решить, что оставить, а что выбросить». палладий, а дейтерий теперь производит 10 частей на миллион гелия — вдвое больше, чем в окружающем воздухе. Единственный мыслимый источник этого гелия — ядерная реакция, и Джордж считает, что это лучшее доказательство холодного синтеза. все жертвы того стоят», — говорит он.
Самый популярный
Но когда я говорю с Майклом МакКубре, он такой же фаталист, как Эд Стормс. «Я сомневаюсь, что какой-то один результат изменит мнение всех», — говорит он. В конце концов, скептиков не впечатлили другие свидетельства холодного синтеза. Почему они должны быть убеждены сейчас?
Вместо того, чтобы искать полную демоверсию, чтобы запугать неверующих, МакКубре хочет провести тщательно продуманное расследование Механизм холодного синтеза. «У нас есть пространство и возможности для больших усилий», — говорит он. Но у него нет персонала. Одно время в его лаборатории было 10 человек; теперь Фрэнсис Танзелла — единственный оплачиваемый сотрудник, работающий полный рабочий день. EPRI поддерживается исключительно энергетическими компаниями, которые отказались от «ядерных» исследований, что вынудило МакКубре искать средства в других местах после 1996 года. Он получил некоторую помощь от MITI, Министерства международной торговли и промышленности Японии; но: «С октября этого года, — говорит он, — я не уверен в нашем будущем. Так как же нам планировать долгосрочные эксперименты? что мы завершим их?»
В Лос-Аламосе Тому Клейтору тоже мешает отсутствие денег. Он хотел бы увидеть масштабную программу проб и ошибок для тестирования всех возможных сплавов палладия, поскольку крошечные примеси, по-видимому, катализируют значительный прирост производительности. «Вот как были разработаны керамические сверхпроводники, — отмечает он, — путем тестирования 5000 различных соединений». Но ни одна лаборатория не хочет прилагать такие усилия для холодного синтеза.
Следовательно, эта область чахнет, в то время как ее ключевые ученые стареют, и лишь немногие новички отваживаются войти в нее.
Джед Ротвелл, бывший инженер-программист, ставший журналистом, проявляющий активный интерес к холодному синтезу с 1991 года, резюмирует печальную ситуацию: «Очень мало что происходит. Люди год за годом занимаются одним и тем же. и работают медленно, и у них нет ни финансирования, ни оборудования, поэтому работы, которые должны занимать недели, вместо этого занимают годы».
И, как указал Эд Стормс, даже когда делаются важные открытия, такие как обнаружение гелия с помощью аппарата Леса Кейза, нет простого способа опубликовать их. По оценке Дэвида Нагеля из Военно-морской исследовательской лаборатории, только четыре из примерно 5000 академических журналов по всему миру будут рассматривать статьи, в которых упоминается низкотемпературный синтез.
Есть один очевидный способ обойти этот барьер: произвести товарный продукт. Если бы индивидуалист, такой как Лес Кейс, или стартап, такой как CETI, могли установить водонагреватель холодного синтеза в каждый дом в Америке, , тогда явление было бы неоспоримым.
Но это далеко не все. Если они не оправдаются, а нынешняя ситуация сохранится, то нас может оставить мрачный сценарий, описанный полвека назад знаменитым физиком Максом Планком: «Новая научная истина не восторжествует, убедив своих противников и заставив их увидеть свет, а скорее потому, что его противники в конце концов умирают, и вырастает новое поколение, знакомое с ним».