Электронная библиотека
Форум - Здоровый образ жизни
Разговоры на общие темы, Вопросы по библиотеке, Обсуждение прочитанных книг и статей,
Консультации специалистов:
Рэйки; Космоэнергетика; Учение доктора Залманова; Йога; Практическая Философия и Психология; Развитие Личности; В гостях у астролога; Осознанное существование; Фэн-Шуй, Обмен опытом и т.д.

HOME
Ю.С. Потапов, Л.П. Фоминский, С.Ю. Потапов - " Энергия вращения"   

СОДЕРЖАНИЕ


 

 

 

Глава десятая
О ХОЛОДНОМ ЯДЕРНОМ СИНТЕЗЕ


10.1. Ядерно - энергетическая проблема

Эра сжигания человечеством запасов органического топлива на Земле подходит к концу, ибо этих запасов остается все меньше. Нефти и газа хватит еще лет на сто, угля - лет на триста, а что дальше? Чем обогреваться следующим поколениям? А если продолжать сжигать во всевозрастающих масштабах органическое топливо, то как уберечь атмосферу от чрезмерного повышения в ней содержания углекислого газа, образующегося при сжигании органических топлив? Ведь избыток углекислого газа в атмосфере приведет к опаснейшему парниковому эффекту, грозящему перегревом атмосферы Земли и глобальной климатической катастрофой, приближение которой мы ощущаем уже и сегодня. Эти вопросы всё больше волнуют людей и заставляют искать альтернативные источники энергии.
Какое-то время в качестве такового рассматривали ядерную энергетику. И уже успели построить сотни ядерных электростанций, "сжигающих" обогащенный уран вместо угля. При каждом акте деления ядра атома урана-235 выделяется 197 МэВ энергии в виде кинетической энергии разлетающихся осколков ядер (165 МэВ), быстрых нейтронов (5 МэВ), у-излучения (5 МэВ), ß -излучения (11 МэВ) и неуловимых нейтрино (11 МэВ) [17].
Возможность выделения этой энергии обусловлена тем, что удельная энергия связи у ядер-осколков деления урана по своей абсолютной величине больше, чем у ядер урана. Ядра при делении избавляются от "лишней" энергии, чтобы перейти в более связанное, а значит, и более стабильное состояние. Но первичные осколки деления урана (в основном ядра ) оказываются тоже неустойчивыми - радиоактивными - и претерпевают затем целую цепочку ß - превращений с излучением жестких рентгеновских лучей, продолжающуюся долгие годы. Поэтому ядерные электростанции очень опасны тем, что при авариях и катастрофах могут привести к загрязнению природы радиоактивными продуктами деления ядер урана, как это случилось в Чернобыле.
Но строителей атомных электростанций прельщала кажущаяся простота и дешевизна получения энергии из урана, а также компактность этого "топлива". Ведь при химических реакциях горения обычных топлив выделяется всего порядка 10 эВ энергии на каждый атом углерода, а тут - в десятки миллионов раз больше! Из одного килограмма урана можно получить столько тепла, сколько получают при сжигании трех тысяч тонн угля.
Конечно, для подводных лодок и полярных ледоколов дальнего плавания ядерные реакторы в качестве источников энергии оказались незаменимыми. Капитанам атомных судов уже не надо думать о многотонных запасах топлива в трюмах. Это и решило е в начале 50-х годов. А научившись делать ядерные реакторы для флота, начали приспосабливать их и для производства электроэнергии на берегу в стационарных условиях. И как грибы после дождя начали расти атомные электростанции, хотя в их проектах были решены далеко не все вопросы радиационной безопасности, особенно вопросы утилизации радиоактивных отходов, которые просто заливали в бетон и захоранивали, предоставив потомкам решать, что делать с этими "бомбами замедленного действия".
Атомный бум продолжался до тех пор, пока не грянул Чернобыль. К этому времени в Украине, например, чуть ли не 40% всей электроэнергии вырабатывалось на атомных электростанциях. Чернобыль продемонстрировал, что все это очень и очень опасно и ненадежно. А если принимать исчерпывающие меры предосторожностей, то ядерная энергия окажется много дороже электроэнергии обычных тепловых электростанций.
Кроме того, запасы руд урана на Земле тоже не безграничны. Хотя урана и тория, тоже пригодного для использования в ядерной энергетике, на Земле немало, но их концентрация в рудах обычно незначительна. В большинстве случаев добыча и обогащение таких руд "съедает" гораздо больше энергии, чем можно получить из добытого урана. А богатых по процентному содержанию залежей урановых руд в природе вообще не существует.
Больше всего запасов урановых руд в Канаде, за ней следует ЮАР, на третьем месте - США [162]. Данных по запасам урановых руд в странах СНГ и в Китае в открытой печати до сих пор не существует, но Украина занимает отнюдь не последнее место в списке уранодобывающих стран. Несмотря на то, что США занимают первое место в мире по добыче урана, своего сырья атомной энергетике США уже сегодня не хватает, и США экспортируют урановую руду из Канады и других стран.
Оценки специалистов показывают, что разведанных запасов урановых руд, пригодных для промышленной разработки, хватит не более чем на 100 лет при уже существующих темпах роста энергопроизводства. Поэтому уран - лишь временная мера для человечества в энергопроизводстве. А вот ликвидация последствий от возможных катастроф ядерных электростанций, таких, как чернобыльская, потребует многих столетий. Вред же, наносимый генно-наследственным структурам всего живого после таких катастроф, может оказаться вообще неисправимым.
Поэтому ученые всего мира считают, что на смену ядерной (урановой) энергетике должна прийти термоядерная, основывающаяся на реакциях синтеза ядер атомов гелия из ядер атомов водорода. Ядро атома гелия состоит из двух протонов и двух нейтронов. А как мы уже не раз говорили выше, при образовании связанной системы тел должна выделяться энергия, равная по абсолютной величине энергии связи системы. Поэтому при синтезе ядра атома гелия из четырех нуклонов по суммарной реакции

(10.1)

и выделяется тепло. И хотя на один атом гелия тут тепла выделяется в7,5 раз меньше, чем на один атом урана при делении его ядра, но масса атома гелия в 59 раз меньше массы атома урана. Поэтому "калорийность" водородного "топлива" в пересчете на килограмм вещества почти в 8 раз выше, чем уранового. Да и запасов водорода в природе столько, что если бы удалось осуществить процесс ( 10.1 ) в земных условиях в управляемом режиме, то энергетическая проблема была бы навсегда решена.
Однако реакции (10.1) в природе не существует. Она написана как сумма трех последовательных ядерных реакций:

(10.2)

Эту группу реакций называют водородным циклом и предполагают, что по такой цепочке реакций происходит превращение водорода в гелий в недрах большинства звезд, в том числе и Солнца [6].
Первую из этих ядерных реакций в земных условиях никто никогда не наблюдал, даже на ускорителях со встречными пучками протонов. Только теоретики сосчитали, что такая реакция может иногда случаться, когда сталкиваются два протона. Но она настолько редка, что ждать такого случая на ускорителе придется миллиард лет. Это время, соизмеримое со временем жизни звезд, а не людей. Но поскольку в природном водороде всегда имеются примеси дейтерия , рассуждают теоретики, то значит, такая реакция в звездах все-таки идет. Других путей для появления дейтерия в природе теоретики не видят.
Но, слава Богу, что дейтерий все-таки существует. В любом природном соединении водорода на 6800 атомов протия 1H приходится один атом дейтерия (это 0,015%.) Дейтерий считается надеждой человечества в решении энергетической проблемы. Ведь технология выделения тяжелой (дейтериевой) воды из обычной достаточно хорошо отработана, а потому добыча дейтерия - не проблема, хоть и дорогое удовольствие. Его запасы в водах мирового океана практически безграничны.
А далее надо лишь нагреть сосуд с дейтерием до термоядерных температур, чтобы началась реакция:

(10.3) или (10.4)

в результате которой начнется вожделенное энерговыделение.
Во второй из этих реакций получается, правда, тритий 3Т, а не гелий, но и тритий в хозяйстве может пригодиться. Ведь его ядра довольно активно реагируют с ядрами дейтерия:

(10.5)

Оказалось, что последнюю реакцию наиболее легко зажечь в земных условиях (требуется нагреть смесь дейтерия с тритием "всего" до 100 миллионов градусов).
тому она и была осуществлена еще в начале 50-х годов в водородной бомбе. Чтобы создать необходимую температуру, "запалом" для водородной бомбы служит атомная бомбя.
Но маломощную атомную бомбу, которая не разворотила бы всё термоядерное устройство, придумать пока не удается из-за наличия у нее критической массы. Поэтому при проектировании установок, в которых хотят осуществить реакцию (10.5) для управляемого термоядерного синтеза с целью получения тепла и выработки с его помощью электроэнергии, обходятся без атомной бомбы, а стараются разогреть дейтерий-тритиевую плазму до термоядерных температур электрическими разрядами. Пока, как известно, не очень получается. Если с нагревом до требуемых температур уже имеется какой-то прогресс, то с удержанием плазмы в реакторе пока встает проблема за проблемой. Пуск демонстрационных установок термоядерного синтеза откладывается физиками с десятилетия на десятилетие. А объем необходимых работ и их стоимость все возрастают.
Но мы отвлеклись от проблемы сырья для производства ядерного топлива. Если осуществлять термоядерный синтез только по реакции (10.5), то нужен тритий. А природных запасов его не существует, так как ядра трития со временем распадаются по реакции

(10.6)

с периодом полураспада всего 12 лет. (Потому запасы водородных бомб, вернее их начинки, если их не обновлять, самопроизвольно уменьшаются в два раза за каждые 12 лет.)
Термоядерщики предполагают получать необходимый тритий точно так же, как сейчас его производят для водородных бомб: облучая литий потоками нейтронов от ядерного реактора:

(10.7)

Правда, в будущем предполагают получать необходимые потоки нейтронов уже не от ядерных реакторов с ураном, а от термоядерных, то есть производить тритий там же, где он будет использоваться. Таким образом, сырьем для термоядерных реакторов становится литий.
По оценкам Г. С. Воронова [163], вся энергетика Земли, переведенная на электроэнергию от термоядерных электростанций, потребует до десяти тысяч тонн лития в год. А запасы лития на планете в относительно богатых рудах разведанных месторождений составляют не более двух миллионов тонн. Значит, легкодоступного лития хватит лишь на 200 лет. Но литий нужен еще и для производства аккумуляторов, для металлургии, керамическим производствам. Поэтому термоядерщикам запасов лития хватит не более чем на 100 лет.
А работы по созданию термоядерного реактора ведутся уже 50 лет и конца им не видно. Спрашивается, стоит ли овчинка выделки? Нет ли другого пути, который будет пусть не легче, но на более длительный период обеспечит человечество термоядерной энергией?
Автор статьи [163] подсказывает, что надо ориентироваться не на реакцию (10.5), а на реакцию

(10.8)

Правда, для ее осуществления нужны температуры в 8 раз большие, чем для реакции (10.5), но, как считает автор предложения, теперь это уже не проблема.
Проблема в том, где взять необходимый гелий-3. На Земле и обыкновенного гелия-4 не так уж много, а изотопа 3Не в нем содержится всего лишь 1,3 o 10-4(10 в минус 4 степени) %! Считается, что в разведанных недрах Земли его содержится не более 300 кг. Сейчас во всем мире для исследовательских целей накоплено всего несколько десятков килограммов ге-лия-3, как сто лет назад было накоплено всего несколько граммов радия.
Почему же Г. С. Воронов предлагает перейти от одного дефицитного сырья к еще более дефицитному? А взгляните на реакцию (10.8). В ней уже не участвуют радиоактивные вещества! Значит, угрозы повторения катастроф типа чернобыльской уже не будет. А неисчерпаемые запасы гелия-3, оказывается, имеются на Луне. В образцах лунного грунта обнаружено от 7 до 36 г гелия-3 на тонну грунта. Это больше, чем содержание золота в богатых его месторождениях на Земле. Только гелий-3 много ценнее золота.
Автор работы [163] предполагает, что в будущем на Луне будут организованы поселки для добычи гелия-3 и отправки его космическими контейнерами на Землю. И подсчитал, что это будет рентабельно, хотя и связано с огромными затратами. По его расчетам, на добычу и доставку 1 кг гелия-3 потребуется 2,4 o 1012(10 в 12 степени) Дж энергии. (При стоимости 1 кВт-часа электроэнергии по 0,2 доллара США себестоимость 1 кг лунного гелия-3 составит 130 тысяч долларов.) А реакция ( 10.8) дает в 250 раз больше энергии с каждого килограмма гелия-3. Напомним, что добыча угля обходится всего лишь в 16, а урана - в 20 раз дешевле той электроэнергии, которую сейчас вырабатывают, используя эти источники энергии. Так что добыча гелия-3 на Луне будет предприятием высокорентабельным.
Конечно, всё это планы на далекое будущее. А энергия людям нужна сегодня. Так нет ли третьего пути?

10.2. Холодный термояд - советское открытие?

Весной 1989 г. газеты всего мира облетело сенсационное сообщение о том, что американские физики М. Флейшманн и С. Понс из университета штата Юта осуществили реакцию ядерного синтеза при комнатной температуре. Проводя электролиз тяжелой воды с палладиевым катодом, они наблюдали почти все признаки ядерных реакций (10.3) и (10.4): зафиксировали потоки нейтронов (до 104 в секунду), обнаружили тритий, а самое главное - установили, что тепловой энергии в электролитической ячейке выделяется в 4 раза больше, чем подводится к ней электрической от аккумуляторной батареи с напряжением 6-8 В [164].
Уже через неделю последовали сообщения других исследователей (из США, СССР, Венгрии), в той или иной степени подтверждавших выявленный эффект. Так, 'o Джонс с сотрудниками в США на аналогичной установке, но уже с катодом не из чистого палладия, а из его сплава с титаном, в течение 150 часов наблюдали при
электролизе тяжелой воды поток нейтронов интенсивностью 15 частиц в час, что в 4 выше уровня естественного фона [165]. Но достичь интенсивности потока нейтронов, объявленной Флейшманном и Понсом, никому не удалось. Да и достоверность отличия выявленного потока от фонового во многих лабораториях оказалась невысокой.
Тогда по настоянию коллег Флейшманн и Понс провели контрольный эксперимент на той же установке с обыкновенной водой вместо тяжелой. И что же? - Показания приборов почти не отличались от показаний в экспериментах с тяжелой водой! Из этого большинство, в том числе хозяева установки, сделали вывод, что результаты их первых экспериментов были ошибочны, приборы врали, а они скоропалительно поспешили объявить об открытии холодного ядерного синтеза, открытии, которое, по-видимому, не состоялось, как решили тогда многие [166].
Но, как говорится, джин был выпущен из бутылки. (В данном случае из "магнитной бутылки" для термоядерной плазмы академика Г. И. Будкера.) А загнать его обратно, как известно, гораздо сложнее, чем выпустить. С тех пор "холодный термояд" не дает спать многим. Предложены сотни гипотез, объясняющих результаты Флейшманна-Понса. Вместе с тем был выявлен ряд старых публикаций, так или иначе связанных с проблемой ядерного синтеза при нетермоядерных температурах, но не привлекших в свое время внимание общественности.
Об одной такой работе, доведенной до опытно-промышленной энергетической установки, рассказывает в [167] H. E. Заев. Он пишет, что в Подмосковье в этом направлении еще с 50-х годов работал И. С. Филимоненко в рамках Государственной Программы научно-технического прогресса в СССР. В 1962 г. он подал заявку на изобретение СССР № 717239/38 "Процесс и установка термоэмиссии". В ней описана гидролизная энергетическая установка, предназначенная для получения тепла от реакций ядерного синтеза, идущих при температуре всего 1150°С. "Топливом" служила тяжелая вода. Реактор - металлическая труба диаметром 41 мм и длиной 700 мм из сплава, содержащего несколько граммов палладия.
Конечно, был получен отказ Государственной патентной экспертизы в признании данного технического решения изобретением: ведь всем было известно, что термоядерные реакции не могут идти при столь низкой температуре. А если эксперты в чем-то уверены, то никто их не переубедит.
А ведь Филимоненко экспериментально выявил, что после разложения тяжелой воды электролизом на кислород и дейтерий, который растворяется в палладии катода, е катоде происходят реакции ядерного синтеза. При этом вроде бы нет нейтронного излучения и отсутствуют радиоактивные отходы.
Идею он предложил еще в 1957 г., работая в оборонной промышленности после окончания аспирантуры. После получения первых положительных экспериментальных результатов работу высоко оценили академики И. В. Курчатов и С. П. Королев, а также маршал Г. К. Жуков. Они добились секретного Постановления Совмина СССР и ЦК КПСС № 715/296 от 23.07.60, в котором предписывалось на основании предложений Филимоненко осуществить "разработку стратегически значимых принципов:
- получения энергии,
- получения тяги без отброса массы,
- защиты от ядерных излучений".
По словам Заева, к этому времени Филимоненко уже обнаружил, что его реактор при работе испускает какое-то излучение, которое резко ускоряет распвд радиоактивных изотопов, сокращая тем самым их период полураспада. Отсюда и появился третий пункт Постановления. Мы теперь начинаем понимать, что это было,
по-видимому, мощное торсионное излучение, рождающееся (без механического вращения вещества?) в установке, подробности конструкции и работы которой до сих пор остаются засекреченными.
Кстати, не кажется ли Вам, что второй пункт Постановления (о "тяге без отброса массы") может иметь отношение к обнаружению эффекта возникновения осевых (аксиальных) сил при вращении масс, о котором мы говорили в разделах 7.3 и 7.5? Значит, в трубе реактора Филимоненко тяжелая вода все же вращалась? Но тогда реактор Филимоненко очень напоминает наш вихревой теплогенератор, описанный в разделе 8.4!
Теперь нам становится понятно, что советская наука в этих вопросах почти на полвека обогнала тогда американцев, но чересчур секретничала. Увы, пожалуй, во вред себе, ибо из-за этого не сумела защитить свой приоритет. Секреты, кстати, тоже не сумела сохранить. Ибо "американец" С. Понс до 80-х годов был гражданином Украинской ССР и еще в 1970 г. числился экспертом по новейшим советским ядерным установкам и привлекался руководством к обсуждению работ Филимоненко. Но, видимо, не все тонкости процесса были изложены в тех документах Филимоненко, с которыми, не исключено, когда-то имел возможность познакомиться эксперте. Понс, пишет H. E. Заев.
А сам И. С. Филимоненко в 1968 г. был отстранен от должности за участие в "антигосударственной" деятельности за запрещение испытаний ядерного оружия и прекращение гонки вооружений. Работы по "теплому термояду" остановились. Н. Заев отмечает, что причины этого, наверно, не только в том, что Филимоненко "полез в политику", айв том, что мощному лобби термоядерщиков, из года в год выпрашивавших у правительства огромные кредиты, обещая "уже в следующей пятилетке" ввести в строй установку "физического термояда" (Токамак и др.), никак не нужен был конкурент. Ведь он не выпрашивал больших кредитов, а малыми силами уверенно делал реальным тот самый термояд, только уже без слова "термо", что, конечно, должно было радовать будущих потребителей его установок, но резало уши термоядерщикам, истинным ученым, как они себя называли.
Лишь после публикаций Флейшманна с Понсом в 1989 г. в подмосковном НПО "Луч" было решено воссоздать под руководством И. С. Филимоненко три термоэмиссионные гидролизные энергоустановки мощностью по 12,5 кВт, которые и были сданы в опытную эксплуатацию уже в 1990 г. На каждый киловатт, вырабатываемый ими, приходилось всего 0,7 г палладия, который, как вскоре выяснилось, вполне может быть заменен титановым сплавом, не содержащим 1лладия. В конце 1991 г. НПО "Атоммаш" приняло решение подключиться к этим работам, чтобы поставить такие установки на серийное производство у себя. Но
детскому государству и его экономике оставалось "скрипеть", дыша на ладан, всего год. Затем все рухнуло, в том числе и эти планы. Остановились и "Атоммаш", и
ественная наука. Лишь воры всех мастей и рангов засуетились втрое против прежнего, спеша растащить остатки былых богатств великой державы.

10.3. Основная идея холодного ядерного синтеза

Представления, которыми до последнего времени руководствовались физики при расчетах ядерных реакций, были получены в основном из экспериментов по взаимодействию с веществом (преимущественно газообразным) пучков ускоренных на ускорителях элементарных частиц, а также из исследований плазмы. Жидкости и твердые тела с их кристаллической решеткой и межмолекулярными связями остались как бы в стороне от этих исследований. И вот теперь, при анализе первых результатов экспериментов по холодному ядерному синтезу, многие пытаются применить к жидкостям и твердым телам, в которых идут реакции холодного ядерного синтеза, весь этот набор знаний о процессах в газах. Это все равно как если бы пытаться применить к электронному газу в металле весь набор знаний о поведении электронов в пучках, выпущенных из ускорителя. Надеемся, что один этот пример убедительно доказывает несостоятельность таких попыток. Требуется новый подход, учитывающий особенности и конденсированного состояния вещества, и физики твердых тел.
Для того чтобы произошел процесс слияния двух ядер атомов в ядерной реакции, необходимо сначала сблизить эти ядра до расстояния, на котором начинают действовать ядерные силы. Но электростатические силы опал кивания положительно заряженных ядер препятствуют этому. Преодолеть кулоновский барьер взаимного отталкивания могут лишь ядра, мчащиеся навстречу друг другу с огромной скоростью, которой соответствует кинетическая энергия, превышающая высоту кулоновского барьера. Так гласит классическая механика.
На самом же деле большинство ядер, вступающих в ядерные реакции, не перескакивают через этот высоченный барьер, достигающий десятков МэВ, а проскакивают под ним - туннелируют. Туннелирование считается чисто квантовым эффектом, обусловленным тем, что -функция, описывающая вероятность нахождения частицы в той или иной точке пространства, никогда не спадает до нуля, а уменьшается с расстоянием по экспоненте. В результате всегда остается вероятность найти частицу и за потенциальным барьером. Почему это так - объяснять сложно, тем более, что квантовая механика не дает ответа на вопрос, что происходит с частицей, когда она проходит под барьером.
А потому московский профессор Л. Г. Сапогин [168] придумал новое объяснение для туннельного эффекта. Он предположил, что все квантовые характеристики элементарных частиц (в том числе масса и электрический заряд) не постоянны, а периодически изменяются во времени с огромной частотой по гармоническому закону. Притом эти колебания имеют не постоянную амплитуду, а промодулированы по амплитуде другой синусоидой, имеющей гораздо больший период колебаний. Это весьма похоже на амплитудную модуляцию радиоволн, передаваемых радиостанциями.
Такая картина у Сапогина получилась в результате того, что он взял на вооружение старую идею Э. Шредингера о том, что всякая частица описывается волновым пакетом волн де Бройля, распространяющихся в пространстве. Но, как мы уже указывали в разделах 4.3 и 5.4, такой волновой пакет должен со временем расплываться в результате наличия у волн де Бройля дисперсии - нелинейной зависимости скорости их движения от их энергии, то есть от длины волны. Квантовая механика на том и закончила мучиться в 20-е годы с пакетом волн де Бройля, отступив перед этой проблемой. Л. Г. Сапогин в 1979 г. выдвинул предположение, что волновой пакет, описывающий частицу, должен представлять собой пакет парциальных волн, дисперсия которых является линейной функцией от длины волны [169, 170].


Рис. 10.1

Казалось бы, небольшая разница с тем, что предполагали о волнах де Бройля раньше. Тем более,
что расплывание пакета волн должно было происходить и в этом случае - ведь дисперсия все-таки оставалась. Но, во-первых, это расплывание пакета парциальных волн по пространству уже не приводило к изменению длины самого пакета. (Только его амплитуда уменьшалась). А, во-вторых, после того как парциальные волны расплывались по всему пространству Вселенной, в результате чего амплитуда пакета в исходной точке его пребывания уменьшалась до нуля, эти волны не исчезали, а, продолжая двигаться каждая со своей скоростью в замкнутом пространстве Вселенной, со временем вновь собирались в одну точку, расположенную на некотором расстоянии от первоначальной. Частица как бы исчезала в предыдущей точке, чтобы появиться в следующей. Огибающая амплитуд этих волн совпала у Сапогина с волной де Бройля.
А далее Л. Г. Сапогин предположил, что когда частица в своем движении приближается к потенциальному барьеру в фазе своего "полного исчезновения", то она легко и незаметно для всех проскочит сквозь этот барьер, если его ширина много меньше дебройлевской длины волны частицы (см. рис. 10.1.)
Сапогин подчеркивал, что в отличие от обычной квантовой механики, теперь существенную роль начинает играть фаза квантовых колебаний частицы. Если элементарная частица подлетает к барьеру в такой фазе, когда высота волнового пакета максимальна или существенно отличается от нуля, то эта частица отразится от барьера.
Подтверждение своей теории Сапогин видит в том, что "при протон-протонных столкновениях 6% частиц вообще не взаимодействуют, а пролетают друг сквозь друга" [168]. В заключении своей статьи 1983 года профессор, словно предвидя скорое появление проблемы холодного ядерного синтеза, указывал: "Все это позволяет совершенно по-иному взглянуть на проблему взаимодействия дейтон-дейтон". Понятно, что эта смелая статья тотчас подверглась ожесточенным наскокам скептиков-ортодоксов. Так, на следующей странице того же номера журнала "Техника -молодежи" профессор А.Тяпкин из Дубны публикует полуиронический комментарий
статье, не содержащий конструктивных элементов.
Тем не менее не прошло и шести лет, как все мы вынуждены были по-иному взглянуть на проблему взаимодействия дейтрона с дейтроном, как и предвидел московский ученый.
Но все же статья Сапогина не была лишена ряда слабых мест, которые намного снижали ее ценность. Во-первых, автор упорно умалчивал, что его парциальные волны должны распространяться со скоростями, на много порядков величины превышающими скорость света в вакууме, чтобы за ничтожно малое время их полупериода успеть облететь всю замкнутую Вселенную и вернуться в исходную точку с другой стороны. Очевидно, Сапогин не хотел вступать в еще один спор с ортодоксами, тем более, что в то время еще не была окончательно доказана замкнутость нашей Вселенной.
Во-вторых, он уверяет, что частица тем легче протуннелирует сквозь потенциальный барьер, чем меньше ширина этого барьера по сравнению с длиной дебройлевской волны. Но ведь длина волны де Бройля ? = h/mv тем меньше, чем больше скорость V частицы. А из экспериментов давно известно, что чем больше скорость (кинетическая энергия) частицы, тем больше вероятность ее прохождения сквозь потенциальный барьер при туннелировании.
Возникшее противоречие имеет тот же характер, что и подмеченное сначала самим Л. де Бройлем, а затем В. М. Мигуновым противоречие между длиной волны де Бройля и частотой внутренних гармонических процессов в движущейся частице, описываемой этой волной, о котором мы говорили в разделе 4.3. Как мы уже видели в четвертой главе, теория движения четко показывает, что с увеличением скорости движения частицы в пространстве скорость движения ее во времени (то есть частота внутренних процессов в частице) должна уменьшаться. А это значит, что чем больше кинетическая энергия частицы, тем дольше в ней длится состояние перехода через нуль всех волновых функций, описывающих частицу. Потому частица, имеющая большую кинетическую энергию, и может проскочить под более широким потенциальным барьером, что располагает большим временем для проскока (туннелирования) в состоянии "нуль-фазы".
Надеемся, что когда профессор Л. Г. Сапогин внесет соответствующие корректировки в свою теорию, она станет менее противоречивой и более понятной для широкого круга читателей.
С тем, что каждая элементарная частица является квантовым осциллятором, соглашались многие и до Сапогина. Но вот предположить, что такие характеристики элементарных частиц, как электрический заряд, периодически изменяются, принимая то максимальные, то нулевые значения, до него, по-видимому, никто не догадался. А ведь интуитивно это предположение кажется таким естественным! Мы не замечаем изменений во времени величин зарядов электрона и протона потому, что их колебания слишком быстрые, а наши приборы измеряют лишь усредненный за большое число периодов заряд.
Зато сам протон в тот краткий миг, когда его заряд становится равным нулю, может приблизиться к положительно заряженному ядру атома так, словно это приближается нейтрон, а не протон. Понятно, что из-за малой длительности такого мига нейтральности лишь очень немногие - самые быстрые - протоны успевают протуннелировать сквозь кулоновский барьер. Тут уже начинает играть решающую роль не высота, а ширина барьера. Когда он узкий, у частицы возрастают шансы одним махом проскочить под ним.
В плазме ширина кулоновского барьера, определяемая радиусом Дебая

(10.9)

в несколько раз больше среднего расстояния между частицами плазмы и зависит от него. Поэтому для уменьшения его ширины рекомендуют сжимать плазму до высокой плотности л, для чего требуются колоссальные давления, такие, например, как в центре Солнца или в атомной бомбе при ее взрыве. А для сообщения частицам плазмы большой скорости, необходимой для преодоления кулоновского барьера при тун-нелировании, плазму разогревают до термоядерных температур Т. При этом, согласно формуле (10.9), увеличивается дебаевский радиус, а значит, ширина кулоновского барьера. Таким образом, плазма - не самая лучшая среда для осуществения реакций ядерного синтеза.
Совсем другое дело в жидкостях и твердых телах. В них без всякого внешнего давления средние расстояния между атомами лишь немного превышают диаметр атома. Для сжатия водородной плазмы до таких плотностей потребовались бы тысячи атмосфер. Да и остающийся уже не столь широкий кулоновский барьер в твердых телах и жидкостях разделен на ступеньки отрицательно заряженными электронами, снующими между ядрами атомов. Это делает барьер более проницаемым.
Мы написали про электроны "снующими", и компетентный читатель улыбнулся: их движение в кристаллической решетке твердого тела конечно же твердо расписано и разрегламентировано законами квантовой механики, которая среди наук, описывающих твердые тела, давно чувствует себя царицей. В кристаллических решетках царит почти идеальный порядок, более твердый, чем в армии и на железной дороге. В кристаллических решетках есть места, переполненные частицами, но есть и пустоты, вход в которые для своих атомов твердого тела запрещен.
В некоторых металлах свободные пространства между атомами кристаллической решетки столь велики, что туда могут просачиваться извне атомы водорода, являющиеся самыми маленькими атомами, как вода в сито. И не только просачиваться, но и накапливаться в межатомных пустотах кристаллической решетки. Самым известным из таких металлов является палладий. Каждый его кубический сантиметр при комнатной температуре способен поглощать до 900 см3 водорода, находящегося при атмосферном давлении. Представляете: водород без всякого компрессора сжимается в 900 раз! Его плотность при этом становится на 14% больше, чем в сжиженном водороде, где она составляет 0,072, а среднее расстояние между атомами -2,85 А.
Кстати, в воде плотность атомов водорода, входящего в состав молекул воды, в 1,5 раза выше, чем в сжиженном водороде.
Даже предельно насыщенный водородом палладий сохраняет металлический вид, о значительно распухает, становясь хрупким, и трескается. Поглощенный палладием водород находится, по-видимому, в состоянии, промежуточном между атомарным и ионным, а потому химически очень активен [141]. Автомобилисты уже научись приспосабливать палладиевые бруски, насыщенные водородом, вместо бал-10В с газом для автомобилей, работающих на газовом топливе. Получается и компактнее, и безопаснее. Правда, это чересчур дорого из-за высокой стоимости палладия, относящегося к драгоценным и редким металлам. А потому испытывают различные сплавы и интерметаллиды (например LaNi5), тоже способные поглощать и накапливать водород в качестве заменителей палладия [171].
И. С. Филимоненко, а за ним Флейшманн с Пенсом неслучайно изготавливали катоды в своих электролитических ячейках из палладия или сплава, содержащего палладий. Ведь он поглощает водород или дейтерий и из электролита при разложении последнего электрическим током.
Большинство исследователей холодного ядерного синтеза никогда не сомневались, что если слияние ядер атомов дейтерия - дейтронов - в ядра атомов гелия идет в ячейках Флейшманна-Понса, то это происходит в металле катода ячейки. Но каков механизм этих реакций? И что заставляет их идти там при комнатных температурах с заметной интенсивностью? Ведь и здесь средние расстояния между ядрами атомов водорода (> 1 А) остаются все же больше диаметра атомов, то есть в десятки тысяч раз больше радиуса действия ядерных сил, который составляет ~10-13(10 в минус 13 степени) см. Казалось бы, что прорваться сквозь всё еще столь широкий кулоновский барьер могут лишь очень и очень немногие дейтроны, случайно имеющие на высокотемпературном "хвосте" функции распределения по скоростям частиц скорости, соответствующие разогреву вещества до миллионов градусов. А при комнатной температуре в обычных условиях столь "горячих" частиц в веществе, а тем более в твердом теле, исчезающе мало.

10.4. Гипотеза, оказавшаяся теорией

Работы И. С. Филимоненко, о которых велась речь в разделе 10.2, хоть и были надолго приостановлены в конце 60-х, но продолжали оставаться строго засекреченными даже после того, как за рубежом были опубликованы аналогичные, но более слабые работы [164-165] в этом направлении. Поэтому работавший в те же годы в том же Подмосковье Б. В. Дерягин, по-видимому, ничего о них не слышал, хоть и был тогда уже членом-корреспондентом АН СССР. В 50-е годы он с группой сотрудников открыл "свойство свежеобразованных поверхностей твердых тел испускать в вакууме электроны высоких энергий, обусловленное разделением разноименных зарядов при образовании ювенильных поверхностей, приводящих к возникновению сильных электрических полей напряженностью до 107(10 в 7 степени) В/см". (Открытие СССР № 290, зарегистрированное 07.06.84 с приоритетом от 03.12.52).
Продолжая эти исследования, сотрудники академика Дерягина Ю. П. Топоров, В. А. Клюев и А. Г. Липсон в 1985 г. обнаружили, что при механическом разрушении некоторых материалов, содержащих дейтерий, например LiD или тяжелый лед D20, возникают вспышки нейтронного излучения, свидетельствующие о реакции слияния ядер дейтерия. Как потом рассказывали соавторы этого открытия в [172], их первая публикация [173] об этом тогда осталась незамеченной. Лишь после сенсационных сообщений М. Флейшманна и С. Понса, а также С. Джонса об открытии "холодного термояда" эту работу вспомнили и стали активно цитировать.
А сами сотрудники Дерягина после знакомства с сообщениями американцев интенсифицировали свои исследования по холодному ядерному синтезу. Одно из направлений их работ касалось сегнетоэлектриков - веществ, поляризующихся при охлаждении ниже точки Кюри без наложения внешнего электрического поля. Это явление теоретики (Л. Д. Ландау, В. Л. Гинсбург и др.) объяснили тем, что в кристаллах сегнетоэлектрика имеются два устойчивых положения для ионов. Выше точки Кюри оба положения заселены равновероятно, а после перехода через точку Кюри при охлаждении большая часть ионов скачком переселяется в одну сторону, что и вызывает поляризацию кристалла.
Авторы работы [172] указывают, что в большинстве сегнетоэлектриков такими ионами, перескакивающими из одного положения в другое, являются ионы водорода - протоны. Например, в известном сегнетоэлектрике - дигидрофосфате калия КН2РО4 - тетраэдры РО4 соединены между собой водородными связями. А в водородных связах, как было показано для льда еще в 30-е годы англичанами Дж. Берна-лом и Р. Фаулером, а затем уточнено лауреатом двух Нобелевских премий американским физхимиком Л. Полингом, протон расположен на прямой линии, соединяющей атомы кислорода соседних молекул. При этом протон находится не посредине этой линии, а смещен к одному из атомов кислорода примерно на треть длины этой линии (см. рис. 10.2.)


Рис. 10.2. Положение протонов в кристалле льда согласно данным по дифракции нейтронов.
Рисунок Питерсона и Леви (1957 г.) с внесенными в него частичными изменениями.
Измерения проводились при температуре -50°С на образце льда из тяжелой D2О[ 140].


Л. Полинг показал, что протон на водородной связи может с одинаковой вероятностью находиться либо возле одного, либо возле другого атома кислорода и непрерывно перескакивает на ней из одного положения в другое с частотой скачков ~104(10 в 4 мтепени) сек-1(сек в минус 1 степени). Это на рис. 10.2. отражено тем, что оба положения протона отмечены полусферами. ("Полупротонная" статистическая модель Полинга). Точно так же ведут себя дейтроны в водородных связях тяжелого льда. В обычных условиях каждому протону (или дейтрону) на водородной связи нет дела до его соседей, и он скачет "вдоль веревочки" сам по себе, что обеспечивает отсутствие поляризации кристаллов льда в обычных условиях.
Точно так же устроены водородные связи и в сегнетоэлектриках. Но при переходе через точку Кюри большинство протонов водородных связей во всем объеме кристалла скачком перемещается в одну и туже сгоронувдоль водородных связей. Равновероятность расположения протонов нарушается, и кристалл оказывается поляризованным родной связи в сегнетоэлектрике КН2РО4 отстоят друг от друга на расстоянии всего 0,45 А. Это меньше радиуса атома водорода. А далее им оставалось только предположить, что в силу тех или иных причин (например, влияния механических напряжений в кристалле при его раскалывании) в некоторых водородных связях в момент перехода через точку Кюри на какую-то миллиардную долю секунды оказываются заселенными протонами сразу обе возможные позиции. Вообще говоря, квантовая механика запрещает, чтобы в одном состоянии в одной и той же квантовой ячейке находились одновременно два фермиона. Поэтому авторы работы [172] считают такое предположение гипотетическим, но надеются, а вдруг...
Надеются, потому что когда вместо обычного водорода в состав сегнетоэлектрика входит дейтерий D2, то эти позиции на водородных связях заселены дейтронами. Для сближения дейтронов друг с другом на столь близкие расстояния в обычных условиях плазмы требуются температуры в миллионы градусов. А тут они окажутся сближенными без всякого разогрева. (Точка Кюри для KD2P04 составляет минус 52°С.) Ядрам дейтерия тут уже ничего не стоит слиться, протуннелировав сквозь уже частично смятый столь близким сближением кулоновский барьер, который в обычных условиях плазмы препятствует заряженным частицам сблизиться друг с другом на столь малые расстояния.
Собственно говоря, те самые квантовые скачки протона с одной позиции на другую в водородной связи, не требующие энергии активации, про которые говорил Полинг, тоже обусловлены туннелированием протона. Так что ему не привыкать туннелировать здесь.
В экспериментах группы Дерягина с дейтерированными сегнетоэлектриками наблюдались вспышки нейтронов до ста частиц за вспышку, а кроме того -образование трития в количествах до 108 (10 в 8 степени) атомов на грамм вещества за один переход через точку Кюри [174]. Это говорит о том, что идут ядерные реакции (10.3) и (10.4). Идут со стопроцентной воспроизводимостью опытов.
В замороженной тяжелой воде, где расстояние между двумя равновероятными позициями дейтронов в водородных связях почти вдвое больше, чем в сегнетоэлектрике, и составляет 0,73 А, при некоторых экстремальных условиях всё же может происходить то же самое. Это и наблюдалось в опытах сотрудников Дерягина с раскалыванием дейтерированного льда в 1985 г. Только вероятность и интенсивность нейтронных вспышек при раскалывании этого льда была много ниже, чем в сегнетоэлектриках.
Авторы статьи [172] называли вышеизложенное гипотезой и высказывали надежду, что в будущем другие исследователи найдут подтверждения ей. Самым сомнительным в своей гипотезе они считали возможность появления сразу двух протонов (дейтронов) в одной водородной связи.
П. Дебай еще в 1929 г. рассчитал, что для объяснения наблюдаемой диэлектрической проницаемости льда необходимо допустить, что при изменении направления внешнего электрического поля в одном кубическом сантиметре льда происходит поворот ~1015(10 в 15 степени) полярных молекул воды. Но правила Бернала-Фаулера запрещали поворот в кристалле одной молекулы без поворота остальных, которых в льде содержится 3,1 o 1022 (10 в 22 степени)см-3(см в минус 3 степени). Лишь в 1951 г. датчанин Н. Бьюррум предложил


Рис. 10.3. Образование ориентационных дефектов.
Перескок протона на соседнюю водородную связь приводит
к возникновению пары ориентационных дефектов:
D и L Такой перескок протона можно рассматривать
как поворот молекулы воды на 120° [ 140].

механизм, позволяющий молекулам воды все же изменять направление поляризации во льде [175]. Он предположил, что в кристаллах льда могут появляться ориентационные дефекты, возникающие при квантовых перескоках протона с одной водородной связи на соседнюю (см. рис. 10.3)о. Перескок протона в данном случае эквивалентен повороту молекулы воды на 120°. Молекула оказывается повернутой без поворота!
И вскоре группа Г. Гранихера [176] экспериментально подтвердила наличие во льдах таких ориентационных дефектов, концентрация которых при -10°С составляет . Именно ту величину, на которую указывал Дебай.
Так что ученики академика Дерягина, можно сказать, ломились в открытую дверь, называя свою теорию гипотезой.
Ведь каждый ориентационный дефект подразумевает наличие двух протонов на одной водородной связи!

10.5.0 роли спина при ядерных взаимодействиях

И всё же, чтобы стать теорией, гипотеза учеников академика Дерягина, изложенная в предыдущем разделе, требует существенной доработки, в частности учета спинов взаимодействующих частиц. Дело в том, что принцип Паули запрещает двум одинаковым фермионам одновременно находиться в одной квантовой ячейке в одинаковых состояниях. Поэтому, например, когда на одной орбитали в атоме находятся два электрона, то они отличаются друг от друга противоположным направлением их спинов. Так и два протона на одной водородной связи могут ужиться лишь в случае, когда их спины антипараллельны.
Но, с другой стороны, давно известно, что ядерное взаимодействие между сблизившимися до расстояния действия ядерных сил нуклонами осуществляется интенсивнее, когда их спины ориентированы в одну сторону, то есть параллельны. По этой причине спины протона и нейтрона в ядре атома дейтерия - дейтроне - параллельны, и суммарный спин дейтрона равен единице [177].
Еще в 40-е годы, как рассказывает автор учебника [178], в экспериментах Оксли в Рочестерском университете США было обнаружено, что рассеяние нейтронов на молекулах параводорода (спины ядер атомов которых параллельны) в 30 раз сильнее, чем на молекулах ортоводорода (спины ядер атомов которых антипараллельны). Позже, в 60-е годы, в работе [179] было установлено, что при прохождении пучка нейтронов через спиново-поляризованную мишень возникает такая прецессия нейтронов, обладающих, как известно, магнитным моментом, как если бы поле, вызывающее прецессию, было на несколько порядков величины больше магнитного поля, создаваемого ядрами атомов мишени.
А в 1953 г. тот же С. Л. Оксли с сотрудниками открыли, что при рассеянии на водородной мишени пучок протонов от синхротрона с энергией до 240 МеВ сильно поляризуется. Спины протонов, рассеянных мишенью вправо, были направлены преимущественно в одну сторону (вверх или вниз относительно плоскости, проходящей через падающий и рассеянный пучки), а спины протонов, отклоненных мишенью влево, -- в противоположную [180]. Если после этого направляли один из этих поляризованных пучков (например, правый) на следующую такую же мишень, то на ней он рассеивался уже преимущественно в одном направлении (вправо). Это открытие дало в руки физиков мощное орудие исследований, помогающее разобраться в тонкостях ядерных взаимодействий. В частности, осуществленные вскоре эксперименты впервые определенно доказали, что протон-протонное взаимодействие имеет нецентральные (тензорные и спин-орбитальные) компоненты, некоторые представления о которых дает рис. 10.4, позаимствованный из [180].
При возрастании массы-энергии релятивистской частицы с увеличением ее скорости величина спина частицы остается неизменной. А поскольку многие грубо отождествляли спин с механическим моментом количества движения, то теоретики долго полагали, что с ростом энергии сталкивающихся релятивистских частиц доля вращательной энергии в частице, обусловленная спином, должна уменьшаться. Из этого они делали вывод, что влияние взаимной ориентации спинов частиц на их рассеяние при столкновениях должно уменьшаться с ростом энергии столкновений [181].
Но эксперименты, проводившиеся в 70-е и 80-е годы как в США, так и в СССР на сверхмощных ускорителях, преподнесли сюрприз: при энергии более 8 ГэВ разница сечений рассеяния протонов с параллельными и антипараллельными спинами начала существенно возрастать с ростом энергии протонов [180]. При энергии 13 ГэВ сечение упругого рассеяния протонов с параллельными спинами оказалось в 4 раза больше, чем с антипараллельными. А эксперименты с неполяризованным пучком протонов, ускоренных до 20 ГэВ, показали, что 2/3 протонов пучка рассеивается на поляризованной мишени вправо и 1/3 - влево.
Как отмечал автор работы [180], это говорит о непонимании современной физикой того, что такое спин. Возможно, что к пониманию физики придут в будущем, и мы надеемся, что изложенная в первых главах теория движения, показывающая неразрывную связь вращательного движения с поступательным, поможет в этом.
Все вышеизложенное указывает на то, что для успешного осуществления реакций ядерного синтеза недостаточно лишь сближения двух ядер на малое расстояние, важную роль должна играть еще и правильная взаимная ориентация спинов этих ядер. И необходима именно параллельная ориентация спинов нуклонов, а не антипараллельная. Более того, в [182] делается вывод, что для успешного протекания ядерных реакций правильная взаимная ориентация спинов ядер важнее, чем

ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ


Рис. 10.4. Нецентральные силы, действующие между двумя нуклонами, зависят
от относительной ориентации этих частиц. Тензорные силы иллюстрируются левым
столбцом, спин-орбитальные - правым. Толщина горизонтальных стрелок в каждом
случае пропорциональна величине силы. Маленькие прямые стрелки, проходящие
через каждую частицу, - это векторы спина. Большие вертикальные стрелки -векторы орбитального
момента [180].

разогрев вещества до очень высоких температур, и использование принудительной ориентации спинов взаимодействующих частиц должно существенно сказаться на выходе реакций ядерного синтеза.
Удивительно, что разработчики установок высокотемпературного термоядерного синтеза вплоть до конца XX века этот момент полностью игнорировали, руководствуясь лишь представлениями о ядерных взаимодействиях, существовавшими в конце 40-х годов, когда были осуществлены первые расчеты термоядерных реакций [183].
Если для ядерных взаимодействий всё вышеперечисленное, касающееся спина, стало известно лишь во второй половине XX века, то для межатомных взаимодействий роль спина ядер атомов учитывали еще в 30-е годы. В [184] рассказывается, что молекула ортоводорода может находиться в трех квантовых состояниях, а параводорода - только в одном. При высоких температурах (практически уже при комнатной) количества молекул орто- и параводорода в смеси пропорциональны их статистическому весу, то есть числу этих состояний. Поэтому ортоводорода при высоких температурах в 3 раза больше, чем параводорода. Потому-то в обычной жидкой воде молекул с антипараллельным направлением спинов ядер атомов водорода (молекул орто-воды) содержится в 3 раза больше, чем молекул параводы с параллельным направлением спинов ядер атомов водорода.
До 70-х годов существовало твердое убеждение, что количественное соотношение между пара- и ортомолекулами в природных водах сохраняется неизменным при любых условиях как в жидком и парообразном, так и в твердом состоянии воды. Но вот исследования свежеполученной талой воды привели сотрудников лаборатории бионики Казанского университета У. Ахмерова и А. Бильдюкевича к предположению о том, что в момент фазового перехода при таянии льда происходит изменение направления спина одного из водородных протонов молекулы ортоводы и превращение ее на некоторое время (порядка суток) в параводу. В [145] рассказывается, что расчеты блестяще подтвердили эту догадку, и экспериментально измеренная теплота испарения 1 кг талой воды оказалась на 8,38 кДж больше, чем обыкновенной. Предполагают, что талая вода потому биологически более активна и полезна для живых организмов, чем обычная, что в ней больше параводы.
Из всего этого мы хотим заострить внимание лишь на одном моменте - на том, что Б момент фазового перехода при таянии льда происходит скачкообразное изменение направления спина одного из водородных протонов в молекулах воды на противоположное. Не означает ли это, что и один из двух протонов на ориентационно-дефект-ной водородной связи в воде в этот момент тоже переворачивается, и спины обоих протонов в ней на какое-то время оказываются параллельными? Да, такое состояние запрещено квантовой механикой, потому оно не может продолжаться долго. Но факт остается фактом: молекулы ортоводы при таянии льда превращаются в параводу, а ведь протоны в межмолекулярных связях воды одновременно являются протонами молекул воды!
Следовательно, реакции ядерного синтеза между дейтронами в водородных связях могут случаться не только в момент перехода через точку Кюри в сегнетоэлектриках, но и в момент фазового перехода при таянии льда и некоторое время после этого в воде, содержащей примеси тяжелой воды. А последние всегда имеются в природных водах.
Более того, те же У. Ахмеров и А. Бильдюкевич вместе с Н. Непримеровым, как рассказывается в [185], далее предположили, что и при магнитной обработке воды изменяется ориентация ядерных спинов водорода в молекулах воды. А магнитную обработку можно осуществлять не только при температуре таяния льда, но и при повышении температуры вплоть до температуры кипения воды. Казалось бы незначительная деталь, но именно она позволяет надеяться на промышленное использование тепла, рождаемого при реакциях холодного ядерного синтеза. Ведь если бы эти реакции шли только при переходах через точку Кюри или при раскалывании льда, то грош цена была бы выделяющемуся при этом теплу: оно уходило бы на расплавление льда и для полезного использования его уже не оставалось
бы.
И действительно, осуществленные авторами работы [182] эксперименты показали,
что наложение даже слабого постоянного магнитного поля на электролитическую ячейку существенно повышает выход нейтронов в аналогичных опытах, описанных флейшманном и Понсом.
Но наложение внешнего магнитного поля - не единственный и далеко не лучший способ ориентации спинов ядер атомов в заданном направлении. Разработчики техники торсионных полей А. Е. Акимов и Г. И. Шипов утверждают, что торсионные поля более эффективно и с меньшими затратами энергии поворачивают и ориентируют спины элементарных частиц, притом на любых расстояниях от источника торсионного поля, если эти частицы расположены по его оси [55]. Их утверждения далеко не голословны. Разработанные ими и испытанные в действии передатчики и приемники торсионных сигналов работают именно на принципе поворота торсионным полем спина атомов детектора торсионного излучения [70].
В связи с этим представляется, что осуществление реакций ядерного синтеза в вихревом потоке воды, создающем осевое торсионное поле, является не худшим техническим решением, чем размещение реактора в соленоиде, создающем магнитное поле. Кроме того, как мы уже знаем из раздела 9.2, в воде даже при высоких температурах содержится какое-то количество льдоподобных ассоциатов, в которых, по-видимому, и при высоких температурах могут под воздействием торсионных полей совершаться фазовые переходы лед-вода, сопровождающиеся поворотом спина одного из протонов в молекулах воды.

Выводы к главе

1. Истощение запасов органических топлив на Земле требует поиска альтернативных очников энергии. Ядерная энергетика - лишь временный выход из положения, так как запасов урановых руд, пригодных для добычи, хватит лишь на 100 лет. Кроме того, ядерная энергетика сна радиоактивным загрязнением окружающей среды.
Термоядерная энергетика, ориентирующаяся на ядерную реакцию синтеза гелия из трития и дейтерия при получении трития нейтронным облучением лития-6, уже через 100-200 лет израсходует все запасы лития на Земле. Поэтому предпочтительнее ориентироваться на расходование в ядерных реакциях одного лишь дейтерия, запасы которого безграничны.
3. Холодный синтез гелия из ядер атомов дейтерия впервые был реализован в опытной установке И. С. Филимоненко в СССР еще в 60-е годы. Предложенный же Флейшманном и Понсом в 1989 г. процесс - лишь не очень удачное подражание тем засекреченным работам Филимоненко.
4. Академик Б. В. Дерягин с сотрудниками в 1985 г. обнаружили явление механоэмиссии нейтронов из содержащих дейтерий кристаллических тел, которое в своей публикации 1985 года интерпретировали как проявление реакций холодного ядерного синтеза.
5. В 90-е годы сотрудники Б. В. Дерягина предложили гипотезу о том, что в веществах с водородными связями на одной водородной связи могут оказаться два ядра атомов водорода при расстоянии между ними < 1 А. Туннелирование дейтронов сквозь столь узкий барьер может происходить с большой вероятностью и при низких температурах. Авторы гипотезы не знали, что наличие двух ядер атомов водорода реализуется на ориентационно-дефектных водородных связях, которых в воде много.
6. Л. Г. Сапогин объяснил туннелирование тем, что заряд частицы осциллирует во времени, периодически становясь нулевым. В этот момент кулоновский барьер отсутствует. Поэтому для успешного преодоления его важна фаза сближения частиц.
7. Для осуществления реакций ядерного синтеза при столкновении дейтронов предпочтительна параллельная ориентация их спинов. В момент фазового перехода при таянии льда спины ядер обоих атомов водорода в молекуле воды становятся параллельными. Внешнее магнитное поле и торсионное поле тоже могут ориентировать спины ядер атомов параллельно, чем и следует пользоваться при холодном ядерном синтезе.


Наш сайт является помещением библиотеки. На основании Федерального закона Российской федерации "Об авторском и смежных правах" (в ред. Федеральных законов от 19.07.1995 N 110-ФЗ, от 20.07.2004 N 72-ФЗ) копирование, сохранение на жестком диске или иной способ сохранения произведений размещенных на данной библиотеке категорически запрешен. Все материалы представлены исключительно в ознакомительных целях.

Рейтинг@Mail.ru

Copyright © 2000 - 2011 г. UniversalInternetLibrary.ru