понедельник, 22 июня 2020 г.

Холодная трансмутация ядер: странные результаты и попытки их объяснений


Дело в том, что официальная физика подобные феномены не признаёт. Несмотря на то, что проведена куча экспериментов в самых разных странах, по которым полученные результаты пока не могут быть объяснены существующей физической теорией, преподаваемой в школах и вузах. В частности, невероятные результаты по трансмутации элементов получены... с помощью бактерий.

Видимо, один из критериев науки - повторяемость эксперимента - имеет совсем не всеобъемлющий характер. Собственно, личность экспериментатора, место и прочие условия проведения опытов - такие же значащие факторы, как и при лечении болезней экстрасенсом. Какой-то из них может вылечить ту или иную болезнь, какой-то - нет, зато последний помогает при других недугах.

То же и с изменением погоды. Можно локально вызвать дождь или рассеять тучи, но успех связан как с личностью производящего манипуляции, так и с уровнем нравственности цели изменения.

В общем, если эта тема заденет исследовательскую струнку школьника, студента или молодого физика, то значит эта публикация была сделана не напрасно!


*   *   *

Аннотация—Дан обзор основных направлений экспериментальных исследований феномена холодных трансмутаций ядер.
Сделано обобщение наблюдаемых эффектов.
Изложен ряд гипотез, претендующих на объяснение холодных трансмутаций.

I. Введение
В марте 1989 г. М. Флейшманн и С. Понс продемонстрировали устройство, которое в процессе электролиза тяжелой воды при наличии палладиевого катода выделяло энергии в несколько раз больше подводимой и излучало нейтроны [1].

Авторы объясняли это тем, что выделяющийся на катоде дейтерий проникал в палладий, обладающий высокой способностью адсорбировать водород (дейтерий). Высокая концентрация ядер дейтерия, внедренных в кристаллическую решетку палладия, делает возможным слияние двух ядер дейтерия в ядро гелия или трития с выделением большой энергии.

Обычно отсчет истории исследований холодного ядерного синтеза, или точнее, холодных трансмутаций ядер (ХТЯ), начинают с этой демонстрации, хотя результаты, указывающие на существование этого феномена, были получены раньше [2].

Долгое время считалось бесспорным, что такого рода процессы возможны лишь при очень высоких температурах (миллионы-миллиарды градусов) и поэтому получили название “термоядерные реакции” [3], с.758- 760. Это связано с тем, что необходимому для слияния ядер достаточно тесному сближению препятствуют их положительные электрические заряды.

Чтобы преодолеть силы отталкивания, необходимы энергии, достижимые лишь в ускорителях или при нагреве до очень высокой температуры. Практическое освоение термоядерного синтеза могло бы решить энергетические проблемы человечества, однако, техническая реализация этого замысла оказалась чрезвычайно сложной и дорогостоящей.

Понятно, что указание на возможность ядерного синтеза при низких температурах привлекло особое внимание. Реакция научного сообщества на демонстрацию Флейшмана и Понса была весьма бурной.

В научных МГУ им. М.В. Ломоносова, alexparh@mail.ru лабораториях различных стран были предприняты попытки воспроизвести их эксперименты.

Но плохая воспроизводимость экспериментальных результатов и отсутствие вразумительного объяснения привели к тому, что значительная часть научной общественности стала относиться к работам в области “холодного синтеза” скептически или даже резко отрицательно.

Некоторые энтузиасты сохранили верность этому пути, сулящему человечеству невиданные блага, и продолжили исследования, несмотря на отсутствие финансирования и поддержки со стороны государства и официальной науки.

За два десятилетия ими был накоплен огромный эмпирический материал, используя который, Росси и Фокарди, наконец, удалось создать мощный реактор, в котором никель при взаимодействии с водородом превращался в медь, железо, кобальт и цинк [4], [5].

II. Кратко об экспериментах

Ввиду многочисленности и разнообразия экспериментов в области холодных трансмутаций в рамках этой статьи можно дать лишь краткий обзор наиболее плодотворных направлений исследований.

Следует отметить, что статьи по этой тематике к публикациям в академических журналах не принимаются, поэтому главными источниками информации являются интернет, материалы ежегодных Российских конференций по холодной трансмутации ядер и шаровой молнии1 (опубликовано 18 сборников докладов) и материалы Международных конференций International Conferences on Cold Fusion (ICCF), с которыми можно озакомиться в интернет-библиотеке ISCMNS Internet Library .

Работы наиболее авторитетных иследователей холодных трансмутаций публикуются в Интернет-журнале Journal of Condensed Matter Nuclear Science3 , а также в Journal of Nuclear Physics .

Методика экспериментов, ставшая уже традиционной, заключается в насыщении водородом (дейтерием) веществ, обладающих способностью жадно поглощать этот газ (обычно используется палладий, титан или никель). Для этого, помимо простого выдерживания в атмосфере водорода, используется электролиз или электрический газовый разряд.

Наводороженные образцы подвергаются разного рода воздействиям. При этом делаются измерения, которые могут свидетельствовать о протекании изменений на ядерном уровне.

На ядерные изменения может указывать тепловыделение, превышающее возможности химических реакций, появление нейтронов, гамма и рентгеновского излучения, возникновение трития, и, наконец, изменение атомного и изотопного состава исследуемых образцов.

Иной подход используется на созданной А.В. Вачаевым установке “Энергонива”, на которой при пропускании обычной воды через особого рода электрический разряд получается комплекс элементов (железо, кремний, цинк и др.) [2], [6].

Значительные изменения атомного и изотопного состава, а также тепловые эффекты обнаружены при воздействии на жидкие или твердые металлы сильных импульсных токов или электронных пучков (С.В. Адаменко, Б.В. Болотов, М.И. Солин, Л.И. Уруцкоев) [2], [7], [8], [9], [10].

Наиболее яркие результаты получены киевскими исследователями во главе с С.В. Адаменко [8], [11]. Их экспериментальная установка “Протон-21”, по сути, является сильноточным вакуумным диодом. Мишень (обычно торец медной проволоки диаметром около полумиллиметра) является анодом. Пучок электронов от катода соосно ударяет в е¨е поверхность, в результате чего центральная часть анода взрывается.

Продукты взрыва оседают на накопительных экранах (дисках диаметром около 10 мм с отверстием в центре), изготовленных, как правило, из того же материала, что и мишень. Получающиеся при взрыве элементы стабильны.

Более того, эксперименты с взрывом радиоактивных мишеней показывают существенное снижение их радиоактивности. Обнаружено появление сверхтяжелых элементов с атомными массами в тысячи а.е.

Ядерному перерождению подвергается около 30% исходного вещества мишени. Количество выделяющейся энергии на порядки превосходит количество энергии подводимой.

Следует отметить, что, хотя мишень в этих экспериментах на установке “Протон-21” и подвергается сильному нагреву, обнаруженные эффекты относятся к категории ХТЯ, так как энергия, вкладываемая электронным пучком в мишень ∼ 1 − 10 эВ/нуклон, что явно недостаточно для реализации “горячего синтеза”.

В ряде экспериментов обнаружено “странное излучение”, образующее в фотоэмульсии и других детекторах необычайно толстые и длинные треки, расположенные вдоль поверхности [9], [10], [12], [13].

Это излучение вызывает даже заметную глазом деформацию пленок. Свойства этого “излучения” столь необычны, что дают основания для предположения о том, что они являются магнитными монополями.

Особого внимания заслуживают исследования, доказывающие протекание ядерных трансмутаций в биологических системах [2], [14], [15]. Накопленный богатый эмпирический материал позволяет сделать ряд обобщений.

1) В веществах, насыщенных водородом (дейтерием), а также в ряде веществ, не содержащих водорода, при некоторых условиях, происходит существенное изменение атомного и изотопного состава.

2) Во многих экспериментах зарегистрировано выделение тепла, намного превосходящее тепловыделение при химических реакциях.

3) В процессе ХТЯ преимущественно образуются вещества, не обладающие радиоактивностью.

4) В процессе ХТЯ излучаются нейтроны и электромагнитное излучение преимущественно в рентгеновском диапазоне.

Однако интенсивность излучаемой радиации на несколько порядков ниже, чем при “обычных” ядерных реакциях.

5) Для ХТЯ характерен всплесковый характер процесса и непредсказуемые изменения интенсивности.

6) В процессе ХТЯ появляется “странное излучение”.

III. Попытки объяснений
Следует отметить, что в настоящее время для объяснения феномена ХТЯ предложено множество гипотез. В рамках этой статьи невозможно охватить все их многообразие (свидетельствующее о нерешенности проблемы).

Остановимся лишь на некоторых.

Главный вопрос, на который необходимо ответить при объяснении ХТЯ: каким образом могут сливаться одноименно заряженные частицы (проблема “кулоновского барьера”).

Отметим, что при расстояниях между ядрами больше 10−8 см отталкивания между атомами нет, так как электрические поля положительно заряженных ядер экранируются отрицательным зарядом орбитальных электронов.

Но когда ядра сближаются на расстояние много меньше радиуса электронных орбит, отталкиванию ядер ничто не препятствует.

Поэтому сближение до расстояний, при которых начинает проявляться действие ядерных сил притяжения (меньше 10−11см), возможно лишь при энергии сталкивающихся частиц достижимой лишь в ускорителях и при температуре миллионы градусов.

A.

Преодоление кулоновского барьера Уже давно возникла идея о том, что если в атоме электрон заменить отрицательным мюоном, частицей во всем аналогичной электрону, кроме массы, которая в 207 раз больше, возникнет система, аналогичная обычному атому, но имеющая размер порядка 10−11 см (мезоатом) [3], с. 403-404.

Положительный заряд ядра в мезоатомах практически полностью экранируется зарядом отрицательного мюона. Поэтому такая система, обладая размерами порядка 10−11 см, вед¨ет себя в веществе, подобно нейтрону: она “свободно” проникает через электронные оболочки атомов и способна подходить на близкие расстояния к ядрам...


Комментариев нет:

Отправка комментария