За одну реакцию термоядерного синтеза длительностью 5 секунд было получено 69 МДж энергии. Тандберг начал изучать холодный термоядерный синтез в 1927 году, когда 33-летний главный научный сотрудник компании Electrolux Co. заинтересовался экспериментами по термоядерному синтезу, проводимыми в Германии, сказал Вильнер. объяснения поддерживали в новостях то, что называлось "холодным термоядерным синтезом" или "путаницей термоядерного синтеза".[32. Американская установка термоядерного синтеза позволила получить больше энергии, чем было потрачено для её запуска.
Deneum: как заниматься холодным ядерным синтезом и бороться с сомнениями ученых
Холодный ядерный синтез или ХЯС специалисты определяют как реакцию слияния1 атомных ядер в холодном водороде, например, мюонный катализ. Но и на этом «плохие» новости для сторонников холодного термоядерного синтеза не закончились. Термоядерный синтез предполагает, что вместо радиоактивных элементов, таких как уран и плутоний, в качестве топлива в реактор будут загружаться дейтерий и тритий, после чего с помощью электричества конструкция будет разогреваться до температур. Авторам во всех случаях не удалось найти каких-либо свидетельств протекания холодной термоядерной реакции, но они осторожны в формулировках и не утверждают, что полностью исключили их возможность. Между холодным термоядерным синтезом и респектабельной наукой практически нет никакой связи вообще.
Российские физики рассказали о приручении термоядерного синтеза
Между холодным термоядерным синтезом и респектабельной наукой практически нет никакой связи вообще. Управляемый термоядерный синтез отличается от традиционной ядерной энергетики тем, что в последней используется реакция распада, в ходе которой из тяжёлых ядер получаются более лёгкие ядра. Реакции термоядерного синтеза позволяют получать энергию без радиоактивных отходов и оставления углеродного следа.
Популярное
- Выбор сделан - токамак плюс
- Холодный ядерный синтез: почему у Google ничего не получилось? / ИА REX
- Компактные термоядерные реакторы: прорыв или просчёт?
- Мегаджоули управляемого термоядерного синтеза
Что такое Холодный ядерный синтез?
Сперва — о том, что якобы получилось у Тадахико Мизуно. Никель, палладий, даровая энергия? Автор утверждает, что установил у себя дома трубообразный реактор с никелевой сеткой, покрытой палладием. При подключении к сетке тока должно было выделяться тепло. Это и произошло, вот только калориметр показал, что этого тепла якобы было выделено порядка 500 ватт при вдвое меньшей подаче энергии.
Более того, при подаче на «реактор» 50 ватт выделяемая в виде тепла энергия, по утверждению Мизуно, была эквивалентна 300 ватт. Основной предполагаемый механизм якобы наблюдавшегося процесса — превращение более легких изотопов водорода в тяжелые, с выделением тепловой энергии. В общепринятой физике слияние ядер атомов в нормальных условиях невозможно: кулоновское отталкивание не даст им сблизиться на достаточно малое расстояние. Чтобы преодолеть его, нужны температуры и давления, которые делают термоядерную энергетику непрактичной.
В рамках концепции холодного термоядерного синтеза возможны условия, когда ядра атомов сливаются, несмотря на кулоновское отталкивание. Вообще-то сходные процесс известны и в «нормальной» физике. Если заменить в изотопах водорода электрон на мюон отрицательно заряженная частица, примерно в двести раз тяжелее электрона , то из-за большей массы мюона возможно сближение ядер атомов такого «модифицированного» водорода на расстояния, при которых они сливаются. Так из пары атомов дейтерия можно получить, например, тритий или гелий.
Что характерно, это происходит при низких температурах, а вовсе не при многих миллионах градусах, как в токамаках и иных термоядерных реакторах. Проблема в том, что энергия, которую в такой реакции можно получить за счет мюона, — не более 1,4 гигаэлектронвольта. А чтобы получить мюон на современных ускорителях, необходимо придать частице энергию от нескольких гигаэлектронвольт. Ситуация как с золотом, которое можно получить из других элементов с помощью ядерной физики: сам процесс возможен, но золото, полученное им, будет много дороже обычного.
Никаких путей снизить нужную для наработки мюонов энергию пока даже не просматривается.
В статье, опубликованной в Nature, описываются текущие результаты работы и описываются перспективы их продолжения. Задачей ученых было проведение тщательно спланированных опытов и экспериментальных протоколов, которые установят четкие ограничения на возможный диапазон параметров, при которых могло бы протекать холодное слияние. Если же ученым удалось бы его зафиксировать, то они должны были сформулировать определяющий эксперимент, который смогут повторить исследователи из других групп и убедиться в наличии феномена.
Ученые пытались реализовать три предложенные ранее схемы. Первая предполагает включение в палладиевый объект больших количеств дейтерия, которых предположительно должно хватить для запуска реакций. Однако при высоких концентрациях исследователям не удалось получить стабильных образцов. Второй эксперимент был попыткой повторения опытов по бомбардировке палладия импульсами горячих ионов дейтерия, в результате которых якобы получается тритий.
Третий вариант предполагал нагрев металлических порошков в обогащенной водородом среде. Авторам во всех случаях не удалось найти каких-либо свидетельств протекания холодной термоядерной реакции, но они осторожны в формулировках и не утверждают, что полностью исключили их возможность.
В частности, им не удалось по всем параметрам приблизиться к условиям, которые называют наиболее благоприятными для протекания подобных реакций. Оба эксперимента с палладием требуют дополнительной работы: есть надежда на создание образцов с высокой концентрацией дейтерия, а опыты с тритием могут вызывать слишком слабый для регистрации эффект. В любом случае проект нельзя назвать провальным, считают авторы. В частности, по их заявлениям они создали «лучший в мире калориметр», который использовали для регистрации выделений малейших количеств энергии в непростых экспериментальных условиях. Ученые собираются продолжить исследования в этом направлении.
В частности, они хотят создать специфические фазовые состояния смесей элементов, которые раньше никто не получал. В частности, в России завершается подготовка эксперимента по лазерному запуску реакций с рекордной мощностью импульса. Про разнообразие существующих систем удержания плазмы мы писали в блоге «Больше токамаков» , а о проектах частных компаний — в материале «Это будет бомба». Тимур Кешелава.
Вплоть до настоящего времени расчёт увеличения энергии протонов за счёт их разгона в электрическом поле идёт по формулам СТО А. Эйнштейна, то есть с учётом релятивистского эффекта зависимости массы частицы от скорости. Это грубая ошибка вызвана тем, что в природе нет никакой массы — ни массы покоя, ни релятивисткой массы в СТО.
А физические процессы увеличения массы даются лишь на веру математическими формулами Лоренца, не имея под собой никакого физического обоснования, в том числе определения массы, как физической категории. Таким образом, нарушается основной классический принцип познания законов природы на основе экспериментов, а не из математики, ограниченной неполнотой по Геделю. Циклотроны позволяют ускорять протоны до энергий примерно 20 МэВ. Дальнейшее их ускорение в циклотроне ограничивается релятивистским возрастанием массы со скоростью, что приводит к увеличению периода обращения он пропорционален массе и синхронизм нарушается. Реально, в природе увеличение внутренней энергии протона идёт по формуле Планка, то есть путём увеличения частоты магнитного монополя и количества в замкнутых вихронах ГЭММ каждой из его оболочек, а также числом таких оболочек. Поэтому ускоряясь в электрическом поле, протон фото 6 поэтапно превращается в дейтрон фото 7 , тритон фото 16 и т. Превращения протона в плазмоиде Вачаева 31 Высокоинтенсивные электроимпульсные короткие 5—50 микросекунд разряды-процессы в плазмоиде Вачаева реализуют переходы протон-дейтрон-тритон-гелий путём концепции возбуждение-распад-синтез.
Этот же метод позволяет получить из протонов воды почти всю таблицу Менделеева химических элементов. Атомный и ядерный аналог процессов в диапазоне, частот на которых работает реактор Вачаева реализован на 30—60 МГц производство электроэнергии и 30—60 ГГц холодный ядерный распад-синтез атомных ядер химических элементов в стабильном состоянии. Продолжительность импульса разряда, которая определяет длину движения кластера воды для достижения синтеза ядер элементов, колеблется от 20…30 до 2000…3000 микросекунд. Таким образом, наличие дейтронов и тритонов 32 в отработанных водах указывает на механизм их избытка при превращениях протона в движении в плазмоиде на пути четверть волновода вышеуказанных частот и тока в импульсе для реализации синтеза атомных ядер. А также доказывает причастность к таким переходам увеличение заряда энергии магнитного монополя через произведение постоянной Планка на частоту — переход с увеличением энергии в новый более тяжёлый элемент. Внешний слой оболочки нейтрона антинейтрона имеет характерную структуру волноводов и размер 9,1 х 10—13 см, а также определяет спин частицы и его знак электрического заряда — у протона он положительный, у антипротона отрицательный. Один из вихронов половины внешней оболочки в нейтроне при распаде улетает и строит электрон или позитрон, а оставшийся формирует внешнюю оболочку протона 33 или антипротона со структурой мюона.
Подобным же образом, как и на внешней оболочке протона, формируется заряд электрическим положительным потенциалом атомных ядер всех последующих химических элементов. Аннигиляция протона и его античастицы происходит аналогично, как и в случаях нейтрона и антинейтрона, электрона и позитрона. Таким же образом вскрывается внешняя оболочка запорный слой со структурой мюона протона. Самыми последними вылетают вихроны, образующие центральную и более высокоэнергетическую высокочастотную К-оболочку. Этот процесс — процесс электромагнитной вихревой эксплозии с превращением зарядов покоя двух противоположных частиц в заряды движения, как и в случае аннигиляции электрона и позитрона, то есть в безмассовую форму энергии движения фотонов — играет самую главную роль в производстве энергии звёзд и планет. У протона, сформированная оставшимся полярным вихроном часть внешней оболочки с положительными волноводами и открытая часть средней фото 6 порождает его внешнее положительно заряженное поле, препятствующее вылету вихронов с внутренних оболочек и их возможности последующего распада — это наиболее стабильная частица из числа всех известных. Благодаря одинаковым структурам внешних оболочек, с параллельным спином, тепловой протон может легко захватывать тепловой нейтрон с образованием дейтрона фото 7 , посредством слияния-объединения связано-замкнутых дебройлевских квантов-вихронов.
После пересечения и преобразования вихронами их фазовых объёмов происходит процесс энергетического упорядочивания внутренних оболочек при рождении новой микрочастицы с излучением-сбросом гамма-кванта с энергией 2,2 Мэв. В процессе слияния этих нуклонов суммарный заряд сфер-источников ГЭММ всех оболочек дейтрона увеличивается, размер — уменьшается, частота и число оболочек — изменяются. Фото 7. Схема рождения дейтрона. Слева протон, затем нейтрон, справа дейтрон. Спин и электрический заряд дейтрона равен единице, суммарный заряд энергии сфер-источников ГЭММ всех оболочек увеличивается вдвое, средний диаметр — 4,1 х 10—13 см, а масса в СИ — 1875 Мэв равна удвоенной массе нуклонов без энергии вылетевшего гамма-кванта. Эта ядерная реакция является знаковой по формуле — охлаждение с образованием вокруг движущихся микрочастиц связано-замкнутых дебройлевских вихронов, ориентация спинов, дрейф, захват-синтез с расширением внутреннего дискретного микропространства на величину, соответствующую энергии 2,2 Мэв, преобразование и снятие возбуждения и характеризует последовательное взаимодействие быстрых ядерных вихронов — сброс освободившейся энергии в виде вылета свободного биполярного вихрона в форме фотона с энергией 2,2 Мэв.
Такие преобразования внутренней структуры промежуточной составной частицы, образованной слиянием одинаковых дебройлевских гравитационных монополей, дополняют свойства ядерных вихронов. Внутренние вихроны, вылетев в такое пространство после взаимодействия и изменения в общем фазовом объёме, по новому образуют вложенные друг в друга биполярные оболочки, и уже с другим частотным спектром. Эта ядерная реакция экзотермическая — лишняя освободившаяся энергия, как и в случае возбуждённого атома, сбрасывается в виде ядерного гамма-излучения. При этом надо отметить, что эта ядерная реакция является первой, порождающей ещё стабильный тяжёлый изотоп водорода-дейтрон. Уже вторая реакция антипротона с дейтроном или наоборот даёт нестабильный изотоп сверхтяжёлого изотопа водорода — тритон тритий. Это связано с тем, что стабильных ядер легче протона в нашей природе на поверхности Земли быть не может. Однако ядерно-ионные реакции с участием положительных и отрицательных тяжёлых ядер, начиная с титана, идут в природе и в некоторых экспериментах 34.
В таких случаях, которые проверены и достоверно установлены, рождается чуть ли не вся таблица элементов из одного элемента меди. Аналогичные процессы с внутриядерной перестройкой вихронов происходят при внутреннем и внешнем возбуждении вихронов, которое приводит к делению и распаду тяжёлых ядер с образованием и вылетом двух более лёгких ядер и нескольких лёгких элементарных частиц. Нейтроны с тепловыми энергиями менее 1 Мэв, также легко, как и в случае с протоном, проникают в ядра всех химических элементов с образованием промежуточного возбуждённого ядра. Облучение веществ тепловыми нейтронами позволяет проводить элементный анализ — это так называемый и широко распространенный нейтронно-активационный анализ образцов. А захват нейтронов ядрами других элементов с последующим бета-распадом, известный под названием быстрый R — и медленный S-процесс, происходящий в звёздах, вносят определённый вклад в производство более тяжёлых химических элементов во всей Вселенной. Таким образом, геометрическую структуру и физические свойства нейтронов и протонов определяют: количество оболочек фото 4—5 — 6 и энергетически-частотный состав внутренних вихронов. А за их стабильность, заряд и спин отвечают внешние оболочки и внутреннее состояние внешнего полярного вихрона в стационарном поле нуклона.
Масса покоя в системе СИ нейтрона и антинейтрона равна 939,57 Мэв. Центральная ядерная оболочка типа К-ноль мезон с наибольшей кривизной и частотой, обладает большей энергией, чем внешние и даёт больший вклад в индукцию заряда массы покоя нейтрона. Сродство структуры фотона с оболочечной структурой нейтрона и протона подтверждают экспериментальные исследования рассеяния жестких электронов и гамма-квантов на протонах, которые позволили обнаружить в них схожее пространственное распределение плотности электрического заряда, а также найти электрическую и магнитную поляризуемости их объёма. Подтверждение указанной структуры нуклонов находим на каждом шагу анализа распадов и взаимодействий, особенно частица-античастица, а также легких и тяжёлых элементарных частиц, следующих из известной таблицы изотопов 35. Так, например, с участием лептонов — мюонный захват протоном с последующим образованием нейтрона и мюонного нейтрино. Другие источники обнаружены во всех генераторах холодного ядерного синтеза LENR при ионизации внешних оболочек ядер тяжёлых элементов. Когда атмосфера пульсара уже перенасыщена нейтронами и плотность слоя прилегающего непосредственно к поверхности ядра звезды достигает критического, то спектр нейтронов начинает обогащаться более тяжёлыми нейтральными ядрами.
Другой путь производства и накопления нейтральных ядер происходит при вращении ядер звёзд и планет путём индукции механических гипервихронов, состоящего из гравитационного гипермонополя. Для сохранения средней энергии, в связи с тем, что в таких системах, не может произойти перезарядка индуктированного монополя на противоположный, происходит квантовый переход с образованием электромагнитного гипервихрона, квантовые переходы в котором доступны этой системе массы. При его квантовых переходах электрический гипермонополь уже способен сбрасывать излишнюю индуктированную энергию в виде излучения мощных «тяжёлых» магнитных монополей, которые взаимодействуя с плотными слоями нейтронов преобразуют их в нейтральные ядра с весом в две, три или четыре атомные единицы и т. Структура этих частиц — центрально-оболочечная из волноводов зёрен-электропотенциалов и гравпотенциалов, причём каждая оболочка вложена одна в другую таким образом, что над отрицательной полусферой внутренней находится внешняя полусфера положительных волноводов, как и в нейтроне — фото 4. Фото 8. Оболочечная структура атомных ядер из оболочек ГЭМД. Каждая внутренняя оболочка заполняется более энергетическими вихронами, по сравнению с предыдущей внешней, то есть в терминах СИ, по мере увеличения атомного веса идёт заполнение центральных оболочек более тяжёлыми мезонами типа ипсилон Y cм.
Такой процесс принципиально отличается от заполнения атомных оболочек частицами одного электрического знака электронов, САП с полуцелым спином. Таким образом идёт заполнение центра сферы нейтральной частицы вплоть до ядра кальция. На поверхности ядра звезды нейтральные ядра достаточно стабильны, но по мере заполнения ими атмосферы всего прилегающего пространства, дальнейшего уплотнения и вытеснения по радиусу в наиболее слабые гравитационные пояса звезды, начинается распад внешних оболочек фото 9 с образованием положительных или отрицательных ядер с помощью ядерно-мезонной плазмы. Это обусловлено тем, что появляется возможность у двух магнитных монополей внешней оболочки в отличие от внутренних оболочек пульсировать в свободное пространство. Ядерно-мезонная плазма. При распаде по каналу бета-плюс образуются отрицательно заряженные ядра, которые практически мгновенно же объединяются синтез ядер с положительными. При энергии такого излучения от 0,4 до 0,9 эв с частотой 1—2 х 10 13 Гц и длине волны 1,4 — 3 микрона, сфера заряда энергии имплозией способна проникать даже в атомное ядро имея размер около 10—14 см.
Этот процесс идёт наиболее интенсивно, как показывают результаты «выстрелов» С. Адаменко, при определённых условиях и в твёрдом теле. Фото 9. Деление внешней оболочки и распад После этого следует движение к поверхности и долгая стабилизация-распад с образованием уже известных ядер химических элементов. Подтверждением такой схемы жизни нейтральных ядер свидетельствуют проблемы, возникающие при полной обдирке от атомных электронов тяжёлых ядер при подготовке пучков тяжёлых многозарядных ионов. В этом случае, после неоднократного разделения пучка в магнитном поле на положительный, отрицательный и нейтральный, последний необходимый пучок опять содержит все эти компоненты. Реакции, которые приводятся в работах А.
Кладова на основе капельной модели ядра, а также в работах А. Вачаева, могут идти только как ядерно-ионные, то есть ядра при распаде могут быть как положительные, так и отрицательные. К настоящему времени на поверхности Земли не осталось ни одного типа нейтральных ядер атомов химических элементов кроме нейтрона, что свидетельствует об их весьма коротком периоде полураспада на этом гравитационном поясе. Однако имеется от 3000 до 7000 радиоактивных изотопов, до сих пор находящихся в стадии стабилизации, то есть на пути превращения в стабильные изотопы, путём радиоактивного распада. Распад тяжёлых нейтральных ядер идёт с образованием как положительных, так и отрицательных ядер. Распад лёгких нейтральных ядер идёт по схеме деления внешней оболочки на два замкнутых вихрона с образованием двух оболочек одной внутренней и одной внешней, фото 6 волноводов преимущественно положительных потенциалов, образующих его спин и внешнее электрическое поле ядра, запирающее его дальнейший спонтанный распад. Заряд электрическим потенциалом ядра, определяющий число электронов в нейтральном атоме формируется только внешней оболочкой, которая по мере увеличения тяжести ядра меняется на более тяжёлые мезоны.
Внутренние оболочки попарно нейтрализованы противоположно заряженными — фото 4 и своей структурой обновления гравитационных контуров определяют лишь суммарную массу частицы, которая, является продуктом взаимодействия противоположных полей атомного ядра и гравитационного поля Земли. Во внешнем пространстве атома два магнитных монополя сферы двух внешних оболочек формирует положительное электрическое поле, рождённое с частотой накачки на три десятичных порядка больше, чем это делают электроны на атомных оболочках, что и определяет количество присоединённых электронов в нейтральном атоме, чтобы полностью скомпенсировать на ноль своё собственное внешнее поле. В целом, таким образом сформированная внешняя ядерная оболочка, имеет форму сферы с положительным зарядом электрического потенциала, соответствующим атомному номеру стабильного химического элемента. Этот процесс очень сложный и заключается в том, чтобы каждое положительное зерно-потенциала было уничтожено отрицательным зерном потенциалом волновода электрона. А так как на двух внешних оболочках ядра вблизи узлов нахождения магнитных монополей размещены более мощные по значению величины и дальнодействию потенциалы, превосходящие подобные противоположные зёрна электронов, то и месторасположение точки их нейтрализации находится вблизи волновода электронов, удалённого на расстояние размера атома. Появившиеся в результате распадов нейтральных ядер замкнутые вихроны, ранее входившие в состав внешних нейтральных оболочек, во внешнем пространстве, в результате каскадных распадов и взаимодействий с другими частицами на пути к поверхности, образует, в конечном итоге, стабильные электроны. Так образуются атомные ядра и свободные электроны.
В результате несовместимости энергетического сосуществования нейтральных оболочечных микрочастиц и слабых гравитационных полей, первые распадаются на два основных фрагмента — положительно заряженное, несущее основную массу, ядро и отрицательно заряженная часть его внешней оболочки, формируемая второй замкнутой частицей. Перед распадом идет интенсивный процесс разрыхления внешних оболочек ядер в уже свободное пространство, соответствующее слабым окружающим полям. Эта внешняя оболочка со структурой, показанной на фото 6, с замкнутым контуром в структуре атомного ядра и является той поверхностью, на которой пара магнитных монополей ГЭММ квантует на волноводе соответствующие зёрна-потенциалов и определяет его заряд электрическим потенциалом. При обновлении этот двойной контур излучается в пространство над ядром, формируя внешнее поле этого заряда электрического потенциала ядра — это и есть электрический эфир с положительным знаком заряда. Таким уже объёмным образом порождается, умножается и аккумулируется строительный материал из электрических зёрен-потенциалов, который в отличие от аккумуляции его в линейном треке фотона, порождает бесконечный объём, а количество этой субстанции пропорционально заряду массы ядра.
Какие проблемы возникли на ИТЭР и почему задерживается энергопуск российского токамака
В своем эксперименте физики использовали электроды, предварительно "насыщенные" дейтерием. При прохождении электрического тока через "тяжелую" воду образовывались положительно заряженные ионы дейтерия, которые под действием сил электростатического притяжения устремлялись к отрицательно заряженному электроду и "врезались" в него. При этом, как были уверены экспериментаторы, они сближались с уже находящимися в электродах атомами дейтерия на расстояние, достаточное для протекания реакции ядерного синтеза. Доказательством протекания реакции стало бы выделение энергии — в данном случае это выразилось бы в увеличении температуры воды - и регистрация потока нейтронов.
Флейшман и Понс заявили, что в их установке наблюдалось и то и другое. Сообщение физиков вызвало чрезвычайно бурную реакцию научного сообщества и прессы. СМИ расписывали прелести жизни после повсеместного внедрения холодного ядерного синтеза, а физики и химики по всему миру принялись перепроверять их результаты.
Поначалу в нескольких лабораториях вроде бы смогли повторить эксперимент Флейшмана и Понса, о чем радостно сообщали газеты, однако постепенно стало выясняться, что при одних и тех же начальных условиях разные ученые получают совершенно несхожие результаты. После перепроверки расчетов выяснилось, что если бы реакция синтеза гелия из дейтерия шла бы так, как описали физики, то выделившийся поток нейтронов должен был бы немедленно убить их. Прорыв Флейшмана и Понса оказался просто неграмотно поставленным экспериментом.
И заодно научил исследователей доверять только результатам, сначала опубликованным в рецензируемых научных журналах, и только потом в газетах. После этой истории большинство серьезных исследователей прекратили работы по поиску путей осуществления холодного ядерного синтеза. Однако в 2002 году эта тема снова всплыла в научных дискуссиях и прессе.
Lahey, Jr. Они заявили, что смогли добиться необходимого для реакции сближения ядер, используя не палладий, а эффект кавитации. Кавитацией называют образование в жидкости полостей, или пузырьков, заполненных газом.
Образование пузырьков может быть, в частности, спровоцировано прохождением через жидкость звуковых волн. При определенных условиях пузырьки лопаются, выделяя большое количество энергии. Как пузырьки могут помочь в ядерном синтезе?
Очень просто: в момент "взрыва" температура внутри пузырька достигает десяти миллионов градусов по Цельсию — что сравнимо с температурой на Солнце, где свободно происходит ядерный синтез. Талейархан и Лейхи пропускали звуковые волны через ацетон, в котором легкий изотоп водорода протий был заменен на дейтерий.
Ядерный синтез часто говорят «термоядерный синтез» — это реакция, в которой легкие ядра при столкновении объединяются в одно тяжелое ядро. Например, ядра тяжелого водорода дейтерия и трития превращаются в ядро гелия и один нейтрон. При этом выделяется огромное количество энергии в виде тепла. Энергии выделяется настолько много, что 100 тонн тяжелого водорода хватило бы, чтобы обеспечить энергией все человечество на целый год не только электричеством, но и теплом. Именно такие реакции происходят внутри звезд, благодаря чему звезды и живут.
Много энергии это хорошо, но есть проблема. Чтобы запустить такую реакцию, нужно сильно столкнуть ядра. Для этого придется разогреть вещество примерно до 100 миллионов градусов Цельсия. Люди умеют это делать, причем довольно успешно. Именно это происходит в водородной бомбе, где разогрев происходит за счет традиционного ядерного взрыва.
Где уже сейчас способны зажечь мини-Солнце на Земле? На эти и другие вопросы в День работника атомной промышленности отвечает директор направления научно-технических исследований и разработок госкорпорации "Росатом", вице-председатель международного Совета ИТЭР, член-корреспондент РАН Виктор Ильгисонис. Фото: ГК "Росатом" К словам "Росатом" - корпорация знаний" успели привыкнуть не только поклонники известной ТВ-программы, но и те, кто предпочитает телеэкрану смартфон или ноутбук. С историей Атомного проекта понятно.
А что сегодня определяет передний край науки в отрасли? Виктор Ильгисонис: Если кратко - то значение для страны и экономическая эффективность. Критерием служит потребность страны в решении конкретной проблемы, чтобы сосредоточить на ней мощь "Росатома" - техническую и интеллектуальную. Но браться стоит только за высокотехнологичные и наукоемкие направления. Наши профессиональные компетенции слишком дороги, чтобы расходовать их на обычные бизнесы, как бы прибыльны они ни были. Одно из таких направлений - термоядерные исследования и плазменные технологии. Это третий федеральный проект внутри РТТН - комплексной программы развития техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии. Он третий по важности, срочности, ожиданиям? Виктор Ильгисонис: Он просто один из пяти, по порядку.
Не следует придавать нумерации какое-либо значение. Но если говорить о числе вовлеченных в проект организаций вне контура "Росатома", то термоядерный проект - однозначно первый. Его масштабность, широта охвата, многообразие ожидаемых результатов и их применений в значительной степени обусловили причисление всей программы РТТН к числу национальных проектов. Самой дорогостоящей частью "термоядерного" федерального проекта, как и всей программы РТТН, принято считать модернизацию существующей инфраструктуры и создание новых экспериментальных установок. Что тут в приоритетах? Где и на каких площадках уже ведутся такие работы? Виктор Ильгисонис: В действующей версии программы главный приоритет - это вывод на рабочие режимы токамака Т-15МД в Национальном исследовательском центре "Курчатовский институт", который должен быть оснащен различными системами дополнительного нагрева плазмы, диагностики, сбора и обработки данных, генерации тока и другими современными элементами. Осуществляются поддержка и развитие экспериментальной базы термоядерных исследований на площадках Физико-технического института имени Иоффе в Санкт-Петербурге, Института ядерной физики имени Будкера в Новосибирске, Национального исследовательского ядерного университета МИФИ в Москве. Серьезные "задельные" работы по развитию инфраструктуры, ориентированные на следующий до 2030 года этап реализации федерального проекта, ведутся в научном центре ТРИНИТИ в Троицке.
Изготовлены независимо четыре экспериментальных установки по однотипной схеме: Фиг. Ячейки были изготовлены максимально идентичными геометрически, но в измерительную ячейку заливался электролит на тяжелой воде: раствор 0,1 моля LiOH - в тяжёлой воде. В контрольную ячейку - в одном случае такой же щелочной раствор на обычной дистиллированной воде, а в другом — такой же раствор в дейтерированной воде, но в качестве катода использовалась такая же, как трубка из меш-металла по весу и форме, трубка из химически стойкой нержавеющей стали электрические параметры у всех ячеек совпадали. Ячейки во всех случаях были размещены в одном цилиндрическом корпусе с хорошей теплоизоляцией и снабжены включенными встречно термопарами, так что на регистрирующем приборе отображалась только разность температур между ячейками. Регистрация разности температур осуществлялась в стационарных условиях с помощью электронных самописцев Термодат разных моделей. Также применялись мультиметры Fluke 189 и Fluke 187 в режиме протоколирования измерений с последующей передачей данных на комп с помощью дополнительного программного обеспечения FlukeView Forms.
Результаты приведены в таблице 1. Есть только сумбурные и противоречащие друг другу устные описания от самого Росси и псевдо подробный патент US20140326711 A1. Однако, при всем при этом, его опыт неоднократно воспроизводился и вот самый простой и успешный аналог: Фиг. Сначала реактор нагревается с помощью внешнего источника энергии, но при достижении определенной температуры реакция ХЯС должна начать производить избыточное тепло. За 90 минут работы реактор произвел сверх потребленной электроэнергии около 3МДж или 0,83 кВт-часа энергии. Это сравнимо с энергией, выделяемой при сгорании 70 г бензина.
При этом уровень ионизирующих излучений радиации во время работы реактора не превысил фоновые показатели. Основная польза этого эксперимента состоит в установлении факта, что нет опасной радиации. Можно смело экспериментировать и не заморачиваться счетчиками нейтронов. Реактор представляет собой простейшее устройство: два керамических стаканчика с последовательно включенными нагревателями одинакового омического сопротивления. Стаканчики закупорены пробками из ультратонкого пустотелого кварцевого волокна и помещены между пластинами из этого же материала. Это обшивка шаттла Буран, выдерживает 1650 оС и не пропускает тепло.
Для гарантии отсутствия теплопередачи от ячейки к ячейке между пластинами оставлен вентилируемый зазор, вся сборка обернута титановой фольгой. Сначала реактор нагревался с помощью внешнего источника энергии, но при достижении определенной температуры мы брали 1000оС, 1100оС, 1200оС и 1280оС , реакция ХЯС должна начать производить избыточное тепло. Термопары включались, как всегда, встречно. Исходный материал был получен посредством отжига аморфного сплава палладия с цирконием Zr65Pd 35. Контейнер перед началом опыта прогревается и откачивается обезгаживается. После его охлаждения до комнатной температуры начинается медленный напуск водорода Н2 или дейтерия D2 из баллона с давлением порядка 100 атмосфер.
При этом контролируется давление в контейнере и температура в двух выделенных точках. В течение первых десятков минут напуска давление внутри контейнера остаётся близким к нулевому за счёт интенсивной абсорбции газа порошком. При этом происходит быстрый разогрев образца, достигающий максимума 60-700С через 15-18 минут, после чего начинается охлаждение образца. Вскоре после этого около 20 минуты начинается монотонный рост давления газа внутри контейнера. При напуске водорода на 15-й минуте достигается максимальная температура 610С, после чего начинается остывание. Авторы утверждают, что наблюдаемые различия воспроизводимы.
Такая реакция совершенно невероятна в классическом термояде порядка 10-6 разницы при столкновении «голых» ядер из-за необходимости удовлетворять законам сохранения импульса и момента импульса. Однако в условиях твёрдого тела такая реакция может оказаться доминирующей. Существенно, что при этой реакции не происходит появления быстрых частиц, отсутствие или дефицит которых неизменно рассматривался в качестве решающего аргумента против гипотезы о ядерном синтезе. В случае напуска водорода, начиная с 500-ой минуты, температуры образца и контейнера сравниваются с комнатной.
Главные новости
- Возможет ли холодный синтез?
- Частный термоядерный синтез: фантазии или реальность?
- Популярное
- Какие проблемы возникли на ИТЭР и почему задерживается энергопуск российского токамака
- От самоклеящихся стикеров до новой энергии
- Термоядерный синтез: ещё один шаг | Hi-Tech - Новости Казахстана и мира на сегодня
Термоядерный синтез вышел на новый уровень: подробности
Холодный ядерный синтез или ХЯС специалисты определяют как реакцию слияния1 атомных ядер в холодном водороде, например, мюонный катализ. в направлении коммерческого применения холодного синтеза, самые сенсационные новости об этой технологии пришли из Америки. Реакции термоядерного синтеза позволяют получать энергию без радиоактивных отходов и оставления углеродного следа. Общепринятый основан на медленном термоядерном синтезе, в рамках которого физики планируют удерживать горячую плазму с помощью магнитных полей и электрических токов.