Открыть главное меню

Холодный ядерный синтез

Холо́дный я́дерный си́нтез — предполагаемая возможность осуществления ядерной реакции синтеза в химических (атомно-молекулярных) системах без значительного нагрева рабочего вещества. Известные ядерные реакции синтеза — термоядерные реакции — проходят в плазме при температурах в миллионы Кельвинов.

В зарубежной литературе известен также под названиями:

  1. низкоэнергетические ядерные реакции (LENR, low-energy nuclear reactions)
  2. химически ассистируемые (индуцируемые) ядерные реакции (CANR)

Множество сообщений и обширные базы данных об удачном осуществлении эксперимента впоследствии оказывались либо «газетными утками», либо результатом некорректно поставленных экспериментов. Ведущие лаборатории мира не смогли повторить ни один подобный эксперимент, а если и повторяли, то выяснялось, что авторы эксперимента, как узкие специалисты, неверно трактовали полученный результат или вообще неправильно ставили опыт, не проводили необходимых замеров и т. д.[1][2][3][4] В настоящее время нет убедительных доказательств существования этого явления.

Содержание

ТеорияПравить

Согласно современной научной картине мира - для того, чтобы произошла ядерная реакция, необходимо сблизить ядра на расстояние, на котором работает сильное взаимодействие. Этому препятствует более дальнодействующее кулоновское отталкивание. Чтобы сблизить ядра, нужно затратить энергию ~0,1 МэВ. Этому соответствует температура порядка 11 миллионов градусов, что является теоретическим пределом. Для получения экономически эффективной установки нужны температуры в несколько раз большие. Поэтому большинство учёных относятся к заявлениям о ХЯС со скептицизмом.

История исследований возможности ХЯСПравить

Предположение о возможности холодного ядерного синтеза (ХЯС) до сих пор не нашло подтверждения и является предметом постоянных спекуляций, однако эта область науки до сих пор активно изучается.

ХЯС в клетках живого организмаПравить

Известны работы по «трансмутации» Луи Керврана (англ.), опубликованные в 1935, 1955 и 1975 годах[5]. За свои работы Кервран был удостоен Шнобелевской премии[6].

В 2003 году была опубликована книга[7] Владимира Ивановича Высоцкого[8], заведующего кафедрой математики и теоретической радиофизики Киевского национального университета имени Тараса Шевченко, в которой утверждается, что найдены новые подтверждения «биологической трансмутации».[источник не указан 2278 дней]

ХЯС в электролитической ячейкеПравить

Сообщение химиков Мартина Флейшмана и Стенли Понса об электрохимически индуцированном ядерном синтезе — превращении дейтерия в тритий или гелий в условиях электролиза на палладиевом электроде, появившееся в марте 1989 года, наделало много шума[9][10][11][12]. Журналисты назвали данные опыты ХЯС.

Эксперименты Флейшмана и Понса не смогли воспроизвести другие учёные, и научное сообщество считает, что их заявления неполны и неточны[13][14][14][15][16][17][18].

Экспериментальные подробностиПравить

Некоторые опыты по «холодному ядерному синтезу» включали в себя:

  • «катализатор», такой как никель или палладий, в виде тонких плёнок, порошка или губки;
  • «рабочее тело», содержащее изотопы водорода: тритий, дейтерий или протий;
  • систему «возбуждения» ядерных превращений изотопов водорода «накачкой» «рабочего тела» энергией — посредством нагревания, механического давления, воздействием лазерных лучей, акустических волн, электромагнитного поля или электрического тока.

Достаточно популярная[источник не указан 2016 дней] экспериментальная установка камеры холодного синтеза состоит из палладиевых электродов, погружённых в электролит, содержащий тяжелую или сверхтяжёлую воду. Камеры для электролиза могут быть открытыми или закрытыми. В системах открытых камер газообразные продукты электролиза покидают рабочий объём, что затрудняет калькуляцию баланса между полученной и затраченной энергией. В экспериментах с закрытыми камерами продукты электролиза утилизируются, например, путём каталитической рекомбинации в специальных частях системы. Экспериментаторы, в основном, стремятся обеспечить устойчивое выделение тепла непрерывной подачей электролита. Проводятся также опыты типа «тепло после смерти», в которых избыточное (за счёт предполагаемого ядерного синтеза) выделение энергии контролируется после отключения тока.

Холодный ядерный синтез — третья попыткаПравить

После неудач в 1989 году и фальсификации результатов[19] в 2002 «холодный термояд» прочно зарекомендовал себя как псевдонаука[источник не указан 2351 день]. Однако с 2008 года, после публичной демонстрации эксперимента с электрохимической ячейкой Ёсиаки Аратой (англ.) из Осакского университета о холодном ядерном синтезе заговорили снова[20]. Большинство химиков и физиков пытаются найти альтернативное (не ядерное) объяснение явления, тем более что информации о нейтронном излучении не поступало. Например, свойствами кристаллической решётки палладия[20].

ХЯС в Болонском университетеПравить

В январе 2011 года Андреа Росси (Andrea Rossi, Болонья, Италия), как утверждается, испытал опытную установку «Катализатор энергии Росси» по превращению никеля в медь при участии водорода, а 28 октября 2011 года им была продемонстрирована для журналистов известных СМИ и заказчика из США промышленная установка на 1 МВт. История вызвала всплеск интереса СМИ.

По одному из заявлений Росси в январе 2011 года, он имеет чёткое понимание о задействованном механизме, но отказывается публично его раскрывать, пока не будет получен патент[21].

Профессор Уго Барди (Ugo Bardi) из Флорентийского университета, отмечая противоречивые заявления Росси о наличии/отсутствии гамма-излучения, размещении производства (то во Флориде, то не в США), а также то, что часть сторонников и спонсоров уже вышла из проекта, в марте 2012 года высказался так: «…E-Cat достиг своего конца. Он ещё имеет нескольких уверенных сторонников, но, наиболее вероятно, вскоре канет во мрак патологической науки, к которому он и принадлежит»[22].

В 2014 году группа Джузеппе Леви, в которую вошли Эвелин Фоски, Ханно Эссен, Бо Хойстад, Роланд Петерссон и Ларс Тегнер, исследовала параметры процесса. Эксперты подтвердили, что устройство, в котором один грамм топлива нагревали до температуры около 1400ºС с помощью электричества, производило аномальное количество тепла[23][24].

Критика ХЯС при сонолюминесценцииПравить

В 2008-м году издательством «Наука» была выпущена книга Смородова Е. А., и Галиахметова Р. Н., и Ильгамова М. А.[25], «Физика и химия кавитации», которая посвящена определению пределов концентрации энергии (кумуляции) при нелинейном сжатии газовых пузырьков под действием переменного внешнего давления и изучению природы физико-химических эффектов, сопровождающих такое сжатие. Актуальность темы приобрела особую остроту после сообщений о возможностях инициирования термоядерных реакций в этих условиях.

В книге рассматриваются различные методы акустической и гидродинамической кумуляции энергии при кавитации, проводится обзор научных публикаций по этой теме по 2006 год включительно. Рассматриваемые в четвёртой главе публикации о якобы достигнутом при сонолюминесценции ядерном синтезе (ХЯС) критикуются авторами. Они отмечают, что для достижения условий начала горячего термоядерного синтеза требуется повышение энергии пузырька на порядки, что невыполнимо для схем многопузырьковой сонолюминесценции и для SBSL.[26].

Международные конференции по ХЯСПравить

Конференции International Conference on Cold Fusion (англ.) (ICCF) проводятся с 1990 года в США, Японии и России. С 2007 используют название «International Conference on Condensed Matter Nuclear Science». Ранние мероприятия часто критиковались за привлечение псевдоучёных[27].

  1. ICCF-1 Солт Лейк Сити, США 1990
  2. ICCF-2 Комо, Япония 1991
  3. ICCF-3 Нагоя, Япония 1992
  4. ICCF-4 Гавайи, США 1993
  5. ICCF-5 Монте Карло, Монако 1995
  6. ICCF-6 Саппоро, Япония 1996
  7. ICCF-7 Ванкувер, Канада 1998
  8. ICCF-8 Леричи, Италия 2000
  9. ICCF-9 Пекин, КНР 2002
  10. ICCF-10 Кембридж, США 2003
  11. ICCF-11 Марсель, Франция 2004[28]
  12. ICCF-12 Иокогама, Япония 2005[29]
  13. ICCF-13 Дагомыс, Россия 2007[30]
  14. ICCF-14 Вашингтон, США 2008[31]
  15. ICCF-15 Рим, Италия 2009[32]
  16. ICCF-16 Ченнай, Индия 2011[33]
  17. ICCF-17 Тэджон, Южная Корея 2012[34]

ICCF-17 2012 KAIST ** Daejeon, South Korea Sunwon Park, Frank Gordon

ICCF-18 2013 University of Missouri ** Columbia, Missouri, U.S. Robert Duncan, Yeong Kim

ICCF-19 2015 TSEM ** Padua, Italy Antonio La Gatta, Michael McKubre, Vittorio Violante

ICCF-20 2016 Tohoku University ** Sendai, Miyagi, Japan Jiro Kasagi, Yasuhiro Iwamura

ICCF-21 2018 LENRIA ** Fort Collins, CO, U.S. Steven Katinsky, David Nagel

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Physicists Debunk Claim Of a New Kind of Fusion
  2. U.S. Will Give Cold Fusion Second Look, After 15 Years — NYTimes.com
  3. Cold Fusion: The Ghost of Free Energy | GroundReport
  4. Холодный синтез: миф и реальность // Алексей Левин, «Популярная механика» № 8, 2011
  5. C.L.Kervran, Preuves en Biologie de Transmutations a Faible Energie, Paris: Maloine, 1975.
  6. Шнобелевская премия - 1993 - физика. Дата обращения 25 февраля 2013. Архивировано 26 февраля 2013 года.
  7. Высоцкий В. И., Корнилова А. А., Ядерный синтез и трансмутация изотопов в биологических системах. — М.: Мир, 2003, 302 с., ISBN 5-03-003647-4 OCLC 67158435
  8. Высоцкий Владимир Иванович  (укр.)
  9. Fleischmann, M (англ.); Pons S & Hawkins M. Electrochemically induced nuclear fusion of deuterium (англ.) // J. Electroanal. Chem. (англ.) : journal. — 1989. — Vol. 261, no. 2. — P. 301. — DOI:10.1016/0022-0728(89)80006-3.
  10. Холодный термояд не тонет // Газета.ру, 2009  (рус.)
  11. Холодный термояд: разберемся в истории вопроса // CNews.ru, 2011
  12. ХОЛОДНЫЙ СИНТЕЗ: МИФ И РЕАЛЬНОСТЬ: НАУКА НЕВОЗМОЖНОГО // Популярная механика, А. Левин, Август 2011
  13. Henry Krips, J. E. McGuire, Trevor Melia. Science, Reason, and Rhetoric. — University of Pittsburgh Press, 1995. — С. xvi. — ISBN 0-8229-3912-6.
  14. 1 2 Bart Simon. Undead Science: Science Studies and the Afterlife of Cold Fusion. — Rutgers University Press, 2002. — С. 119. — ISBN 0-8135-3154-3.
  15. Michael B. Schiffer, Kacy L. Hollenback, Carrie L. Bell. Draw the Lightning Down: Benjamin Franklin and Electrical Technology in the Age of Enlightenment. — University of California Press, 2003. — С. 207. — ISBN 0-520-23802-8.
  16. Adil E. Shamoo, David B. Resnik. Responsible Conduct of Research. — 2-е изд.. — Oxford University Press US, 2003. — С. 76, 97. — ISBN 0-19-514846-0.
  17. Taubes, Gary. Bad science: the short life and weird times of cold fusion. — New York: Random House, 1993. — С. 6. — ISBN 0-394-58456-2.
  18. Thomas F. Gieryn. Cultural Boundaries of Science: Credibility on the Line. — University of Chicago Press, 1999. — С. 204. — ISBN 0-226-29262-2.
  19. Холодный ядерный синтез. О событиях 1989 года
  20. 1 2 Японский физик заявил о проведённой реакции холодного ядерного синтеза
  21. A. Rossi. Energy catalyzer: it works and it's not fusion. New Energy Times (31 января 2011). Дата обращения 12 января 2014. Архивировано 28 августа 2012 года.
  22. «Cassandra’s legacy: The sinking of the E-Cat» — Ugo Bardi — March 2012
  23. Андреев С.Н. Запретные превращения элементов. Химия и жизнь (28 июля 2015).
  24. Levi, Giuseppe; Evelyn, Foschi; Bo, Hoistad; Roland, Pettesson; Lars, Tegnér; Hanno, Essén. Observation of abundant heat production from a reactor device and of isotopic changes in the fuel. AMS Acta (13 октября 2014).
  25. Ильгамов Марат Аксанович. Научные труды, ИММ КазНЦ РАН
  26. Смородов Е. А., Галиахметов Р. Н., Ильгамов М. А. Физика и химия кавитации. — М.: Наука, 2008. 228 с.
  27. Simon, B. Undead Science: Making Sense of Cold Fusion After the (Arti)fact (англ.) // Social Studies of Science (англ.) : journal. — 1999. — Vol. 29. — P. 61—85. — DOI:10.1177/030631299029001003. See especially pages 68 and 73.
  28. ICCF-11
  29. ICCF-12 (недоступная ссылка). Дата обращения 29 августа 2010. Архивировано 3 августа 2012 года.
  30. ICCF-13 (недоступная ссылка). Дата обращения 29 августа 2010. Архивировано 12 мая 2008 года.
  31. ICCF-14 Washington
  32. ICCF-15 Roma
  33. ICCF-16 Chennai (недоступная ссылка). Дата обращения 29 августа 2010. Архивировано 31 марта 2013 года.
  34. ICCF-17 Daejeon

СсылкиПравить