Холодный синтез что это такое
Что такое Холодный ядерный синтез?
Если коротко, то под холодным ядерным синтезом обычно подразумевают (предполагаемую) ядерную реакцию между ядрами изотопов водорода при низких температурах. Низкая температура — это примерно комнатная. Слово «предполагаемая» здесь очень важно, потому что сегодня нет ни одной теории и ни одного эксперимента, которые указывали бы на возможность такой реакции.
Но если нет ни теорий, ни убедительных экспериментов, то почему же эта тема довольно популярна? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понимать проблемы ядерного синтеза вообще. 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. Результат — термоядерный взрыв великой силы. Но конструктивно использовать энергию термоядерного взрыва не очень удобно. Поэтому ученые многих стран уже более 60 лет пытаются обуздать эту реакцию и сделать ее управляемой. К сегодняшнему дню управлять реакцией уже научились (например, в ITER, удерживая горячую плазму электромагнитными полями), но на управление тратится примерно столько же энергии, сколько выделяется при синтезе.
А теперь представим, что есть способ запустить ту же реакцию, но при комнатной температуре. Это было бы настоящей революцией в энергетике. Жизнь человечества изменилась бы до неузнаваемости. В 1989 году Стэнли Понс (Stanley Pons) и Мартин Флейшман (Martin Fleischmann) из Университета Юты опубликовали статью, в которой утверждали, что наблюдают ядерный синтез при комнатной температуре. Аномальное тепло выделялось при электролизе тяжелой воды с катализатором из палладия. Предполагалось, что атомы водорода захватываются катализатором, и каким-то образом создаются условия для ядерного синтеза. Этот эффект и назвали холодным ядерным синтезом.
Статья Понса и Флейшмана наделала много шума. Еще бы — решена проблема энергетики! Естественно, многие другие ученые попытались воспроизвести их результаты. Однако ни у кого ничего не получилось. Далее физики начали выявлять одну ошибку оригинального эксперимента за другой, и научное сообщество пришло к однозначному выводу о несостоятельности эксперимента. С тех пор в этой области успехов не было. Но некоторым идея холодного синтеза так понравилась, что они занимаются ей до сих пор. При этом в научном сообществе таких ученых не воспринимают серьезно, а опубликовать статью по теме холодного синтеза в престижном научном журнале, скорее всего, не получится. Пока холодный ядерный синтез остается просто красивой идеей.
Холодный синтез: самое известное физическое мошенничество
23 марта 1989 года Университет Юты сообщил в пресс-релизе, что «двое ученых запустили самоподдерживающуюся реакцию ядерного синтеза при комнатной температуре». Президент университета Чейз Петерсон заявил, что это эпохальное достижение сравнимо лишь с овладением огнем, открытием электричества и окультуриванием растений. Законодатели штата срочно выделили $5 млн на учреждение Национального института холодного синтеза, а университет запросил у Конгресса США еще 25 млн. Так начался один из самых громких научных скандалов XX века. Печать и телевидение мгновенно разнесли новость по миру.
Ученые, сделавшие сенсационное заявление, вроде бы имели солидную репутацию и вполне заслуживали доверия. Переселившийся в США из Великобритании член Королевского общества и экс-президент Международного общества электрохимиков Мартин Флейшман обладал международной известностью, заработанной участием в открытии поверхностно-усиленного рамановского рассеяния света. Соавтор открытия Стэнли Понс возглавлял химический факультет Университета Юты.
Следует понимать, что холодный ядерный синтез на настольных аппаратах не только возможен, но и осуществлен, причем в нескольких версиях. Так, в 2005 году исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе сообщили в Nature, что им удалось запустить подобную реакцию в контейнере с дейтерием, внутри которого было создано электростатическое поле. Его источником служило острие вольфрамовой иглы, подсоединенной к пироэлектрическому кристаллу танталата лития, при охлаждении и последующем нагревании которого создавалась разность потенциалов порядка 100−120 кВ. Поле напряженностью порядка 25 гигавольт/метр полностью ионизировало атомы дейтерия и так разгоняло его ядра, что при столкновении с мишенью из дейтерида эрбия они давали начало ядрам гелия-3 и нейтронам. Измеренный пиковый нейтронный поток при этом составил порядка 900 нейтронов в секунду (что в несколько сотен раз превышает типичное фоновое значение). Хотя такая система имеет определенные перспективы в качестве генератора нейтронов, однако говорить о ней как об источнике энергии не имеет никакого смысла. И эта установка, и прочие подобные устройства потребляют намного больше энергии, нежели генерируют на выходе: в экспериментах Калифорнийского университета в одном цикле охлаждения-нагревания продолжительностью несколько минут выделялось примерно 10^(-8) Дж. Это на 11 порядков меньше, чем нужно, чтобы нагреть стакан воды на 1 градус Цельсия.
Источник дешевой энергии
Флейшман и Понс утверждали, что они заставили ядра дейтерия сливаться друг с другом при обычных температурах и давлениях. Их «реактор холодного синтеза» представлял собой калориметр с водным раствором соли, через который пропускали электрический ток. Правда, вода была не простой, а тяжелой, D2O, катод был сделан из палладия, а в состав растворенной соли входили литий и дейтерий. Через раствор месяцами безостановочно пропускали постоянный ток, так что на аноде выделялся кислород, а на катоде — тяжелый водород. Флейшман и Понс якобы обнаружили, что температура электролита периодически возрастала на десятки градусов, а иногда и больше, хотя источник питания давал стабильную мощность. Они объяснили это поступлением внутриядерной энергии, выделяющейся при слиянии ядер дейтерия.
Палладий обладает уникальной способностью к поглощению водорода. Флейшман и Понс уверовали, что внутри кристаллической решетки этого металла атомы дейтерия столь сильно сближаются, что их ядра сливаются в ядра основного изотопа гелия. Этот процесс идет с выделением энергии, которая, согласно их гипотезе, нагревала электролит. Объяснение подкупало простотой и вполне убеждало политиков, журналистов и даже химиков.
Ускоритель с нагреванием. Установка, использованная в экспериментах с холодным синтезом исследователей Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. При нагревании пироэлектрического кристалла на его гранях создается разность потенциалов, создающая электрическое поле высокой напряженности, в котором разгоняются ионы дейтерия.
Физики вносят ясность
Однако физики-ядерщики и специалисты по физике плазмы не спешили бить в литавры. Они-то прекрасно знали, что два дейтрона в принципе могут дать начало ядру гелия-4 и высокоэнергичному гамма-кванту, но шансы подобного исхода крайне малы. Даже если дейтроны вступают в ядерную реакцию, она почти наверняка завершается рождением ядра трития и протона или же возникновением нейтрона и ядра гелия-3, причем вероятности этих превращений примерно одинаковы. Если внутри палладия действительно идет ядерный синтез, то он должен порождать большое число нейтронов вполне определенной энергии (около 2,45 МэВ). Их нетрудно обнаружить либо непосредственно (с помощью нейтронных детекторов), либо косвенно (поскольку при столкновении такого нейтрона с ядром тяжелого водорода должен возникнуть гамма-квант с энергией 2,22 МэВ, который опять-таки поддается регистрации). В общем, гипотезу Флейшмана и Понса можно было бы подтвердить с помощью стандартной радиометрической аппаратуры.
Однако из этого ничего не вышло. Флейшман использовал связи на родине и убедил сотрудников британского ядерного центра в Харуэлле проверить его «реактор» на предмет генерации нейтронов. Харуэлл располагал сверхчувствительными детекторами этих частиц, но они не показали ничего! Поиск гамма-лучей соответствующей энергии тоже обернулся неудачей. К такому же заключению пришли и физики из Университета Юты. Сотрудники Массачусетского технологического института попытались воспроизвести эксперименты Флейшмана и Понса, но опять же безрезультатно. Поэтому не стоит удивляться, что заявка на великое открытие подверглась сокрушительному разгрому на конференции Американского физического общества (АФО), которая состоялась в Балтиморе 1 мая того же года.
Принципиальная схема установки пироэлектрического синтеза с показанным на нем кристаллом, эквипотенциальными линиями и траекториями ионов дейтерия. Заземленная медная сетка экранирует цилиндр Фарадея. Цилиндр и мишень заряжены до +40 В для сбора вторичных электронов.
Sic transit gloria mundi
От этого удара Понс и Флейшман уже не оправились. В газете New York Times появилась разгромная статья, а к концу мая научное сообщество пришло к выводу, что претензии химиков из Юты — либо проявление крайней некомпетентности, либо элементарное жульничество.
Но имелись и диссиденты, даже среди научной элиты. Эксцентричный нобелевский лауреат Джулиан Швингер, один из создателей квантовой электродинамики, настолько уверовал в открытие химиков из Солт-Лейк-Сити, что в знак протеста аннулировал свое членство в АФО.
Тем не менее академическая карьера Флейшмана и Понса завершилась — быстро и бесславно. В 1992 году они ушли из Университета Юты и на японские деньги продолжали свои работы во Франции, пока не лишились и этого финансирования. Флейшман возвратился в Англию, где живет на пенсии. Понс отказался от американского гражданства и поселился во Франции.
Статья «Холодный синтез» опубликована в журнале «Популярная механика» (№8, Август 2011).Page 2
23 марта 1989 года Университет Юты сообщил в пресс-релизе, что «двое ученых запустили самоподдерживающуюся реакцию ядерного синтеза при комнатной температуре». Президент университета Чейз Петерсон заявил, что это эпохальное достижение сравнимо лишь с овладением огнем, открытием электричества и окультуриванием растений. Законодатели штата срочно выделили $5 млн на учреждение Национального института холодного синтеза, а университет запросил у Конгресса США еще 25 млн. Так начался один из самых громких научных скандалов XX века. Печать и телевидение мгновенно разнесли новость по миру. Ученые, сделавшие сенсационное заявление, вроде бы имели солидную репутацию и вполне заслуживали доверия. Переселившийся в США из Великобритании член Королевского общества и экс-президент Международного общества электрохимиков Мартин Флейшман обладал международной известностью, заработанной участием в открытии поверхностно-усиленного рамановского рассеяния света. Соавтор открытия Стэнли Понс возглавлял химический факультет Университета Юты.
Следует понимать, что холодный ядерный синтез на настольных аппаратах не только возможен, но и осуществлен, причем в нескольких версиях. Так, в 2005 году исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе сообщили в Nature, что им удалось запустить подобную реакцию в контейнере с дейтерием, внутри которого было создано электростатическое поле. Его источником служило острие вольфрамовой иглы, подсоединенной к пироэлектрическому кристаллу танталата лития, при охлаждении и последующем нагревании которого создавалась разность потенциалов порядка 100−120 кВ. Поле напряженностью порядка 25 гигавольт/метр полностью ионизировало атомы дейтерия и так разгоняло его ядра, что при столкновении с мишенью из дейтерида эрбия они давали начало ядрам гелия-3 и нейтронам. Измеренный пиковый нейтронный поток при этом составил порядка 900 нейтронов в секунду (что в несколько сотен раз превышает типичное фоновое значение). Хотя такая система имеет определенные перспективы в качестве генератора нейтронов, однако говорить о ней как об источнике энергии не имеет никакого смысла. И эта установка, и прочие подобные устройства потребляют намного больше энергии, нежели генерируют на выходе: в экспериментах Калифорнийского университета в одном цикле охлаждения-нагревания продолжительностью несколько минут выделялось примерно 10^(-8) Дж. Это на 11 порядков меньше, чем нужно, чтобы нагреть стакан воды на 1 градус Цельсия.
Источник дешевой энергии
Флейшман и Понс утверждали, что они заставили ядра дейтерия сливаться друг с другом при обычных температурах и давлениях. Их «реактор холодного синтеза» представлял собой калориметр с водным раствором соли, через который пропускали электрический ток. Правда, вода была не простой, а тяжелой, D2O, катод был сделан из палладия, а в состав растворенной соли входили литий и дейтерий. Через раствор месяцами безостановочно пропускали постоянный ток, так что на аноде выделялся кислород, а на катоде — тяжелый водород. Флейшман и Понс якобы обнаружили, что температура электролита периодически возрастала на десятки градусов, а иногда и больше, хотя источник питания давал стабильную мощность. Они объяснили это поступлением внутриядерной энергии, выделяющейся при слиянии ядер дейтерия.
Палладий обладает уникальной способностью к поглощению водорода. Флейшман и Понс уверовали, что внутри кристаллической решетки этого металла атомы дейтерия столь сильно сближаются, что их ядра сливаются в ядра основного изотопа гелия. Этот процесс идет с выделением энергии, которая, согласно их гипотезе, нагревала электролит. Объяснение подкупало простотой и вполне убеждало политиков, журналистов и даже химиков.
Ускоритель с нагреванием. Установка, использованная в экспериментах с холодным синтезом исследователей Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. При нагревании пироэлектрического кристалла на его гранях создается разность потенциалов, создающая электрическое поле высокой напряженности, в котором разгоняются ионы дейтерия.
Физики вносят ясность
Однако физики-ядерщики и специалисты по физике плазмы не спешили бить в литавры. Они-то прекрасно знали, что два дейтрона в принципе могут дать начало ядру гелия-4 и высокоэнергичному гамма-кванту, но шансы подобного исхода крайне малы. Даже если дейтроны вступают в ядерную реакцию, она почти наверняка завершается рождением ядра трития и протона или же возникновением нейтрона и ядра гелия-3, причем вероятности этих превращений примерно одинаковы. Если внутри палладия действительно идет ядерный синтез, то он должен порождать большое число нейтронов вполне определенной энергии (около 2,45 МэВ). Их нетрудно обнаружить либо непосредственно (с помощью нейтронных детекторов), либо косвенно (поскольку при столкновении такого нейтрона с ядром тяжелого водорода должен возникнуть гамма-квант с энергией 2,22 МэВ, который опять-таки поддается регистрации). В общем, гипотезу Флейшмана и Понса можно было бы подтвердить с помощью стандартной радиометрической аппаратуры.
Однако из этого ничего не вышло. Флейшман использовал связи на родине и убедил сотрудников британского ядерного центра в Харуэлле проверить его «реактор» на предмет генерации нейтронов. Харуэлл располагал сверхчувствительными детекторами этих частиц, но они не показали ничего! Поиск гамма-лучей соответствующей энергии тоже обернулся неудачей. К такому же заключению пришли и физики из Университета Юты. Сотрудники Массачусетского технологического института попытались воспроизвести эксперименты Флейшмана и Понса, но опять же безрезультатно. Поэтому не стоит удивляться, что заявка на великое открытие подверглась сокрушительному разгрому на конференции Американского физического общества (АФО), которая состоялась в Балтиморе 1 мая того же года.
Принципиальная схема установки пироэлектрического синтеза с показанным на нем кристаллом, эквипотенциальными линиями и траекториями ионов дейтерия. Заземленная медная сетка экранирует цилиндр Фарадея. Цилиндр и мишень заряжены до +40 В для сбора вторичных электронов.
Sic transit gloria mundi
От этого удара Понс и Флейшман уже не оправились. В газете New York Times появилась разгромная статья, а к концу мая научное сообщество пришло к выводу, что претензии химиков из Юты — либо проявление крайней некомпетентности, либо элементарное жульничество.
Но имелись и диссиденты, даже среди научной элиты. Эксцентричный нобелевский лауреат Джулиан Швингер, один из создателей квантовой электродинамики, настолько уверовал в открытие химиков из Солт-Лейк-Сити, что в знак протеста аннулировал свое членство в АФО.
Тем не менее академическая карьера Флейшмана и Понса завершилась — быстро и бесславно. В 1992 году они ушли из Университета Юты и на японские деньги продолжали свои работы во Франции, пока не лишились и этого финансирования. Флейшман возвратился в Англию, где живет на пенсии. Понс отказался от американского гражданства и поселился во Франции.
Статья «Холодный синтез» опубликована в журнале «Популярная механика» (№8, Август 2011).О «лженаучности» холодного синтеза
12 декабря 2017 | Время чтения 32 мин
Сергей Цветков, 12 декабря 2017, 10:00 — REGNUM Предисловие редакции
Мартин Флейшман и Стенли Понс на обложке мартовского номера журнала Time за 1989 год
Обложка журнала TIME. 1989
Любое фундаментальное открытие можно использовать и с пользой, и во вред. Ученый рано или поздно сталкивается с необходимостью ответа на вопрос: открывать или не открывать «ящик Пандоры», публиковать или не публиковать потенциально разрушительное открытие. Но это далеко не единственная моральная проблема, с которой приходится сталкиваться их авторам.
Для авторов крупных открытий существуют и более приземлённые, но не менее труднопреодолимые препятствия на пути к всеобщему признанию, связанные с корпоративной этикой научного сообщества — неписаными правила поведения, нарушение которых жестко карается, вплоть до изгнания. Более того, эти правила, зачастую используются в качестве повода для оказания давления на ученых, «слишком далеко» продвинувшихся в своих исследованиях и посягнувших на постулаты современной научной картины мира. Сначала их работы отказываются публиковать, потом обвиняют в нарушении правил, потом ставят клеймо лженаучности.
Узнал ученого ответ.
Что не по вас — того и нет.
Что не попало в ваши руки —
Противно истинам науки.
Чего учёный счесть не мог —
То заблужденье и подлог.
О тех же, кто выдерживает и побеждает, впоследствии говорят: «Они слишком опередили свое время».
Именно в такой ситуации оказались Мартин Флейшман и Стенли Понс, которые обнаружили протекание ядерных реакций при «обычном» электролизе раствора дейтерированного гидроксида лития в тяжелой воде с палладиевым катодом. Их открытие, названное «холодным ядерным синтезом», вот уже 30 лет будоражит научное сообщество, которое разделилось на сторонников и противников холодного термояда. В памятном 1989 году, после пресс-конференции М. Флейшмана и С. Понса, реакция была быстрой и жесткой: они нарушили научную этику, обнародовав недостоверные результаты, которые даже не прошли рецензирования в научном журнале.
За шумихой, поднятой газетчиками, никто не обратил внимания на то, что к моменту пресс-конференции научная статья М. Флейшмана и С. Понса прошла рецензирование и была принята к печати в американском научном журнале The Journal of Electroanalytical Chemistry. На это странным образом выпавшее из поля зрения мирового научного сообщества обстоятельство обращает внимание в публикуемой ниже статье Сергей Цветков.
Но не менее загадочно и то, что сами Флейшман и Понс, насколько нам известно, никогда не протестовали по поводу их «оговора» в нарушении научной этики. Почему? Конкретные детали неизвестны, но напрашивается вывод, что исследования холодного ядерного синтеза пытались неуклюже засекретить.
Флейшман и Понс не единственные учёные, которым было сделано прикрытие под видом лженауки. Например, подобная «подпорченная» холодным синтезом биография придумана и для одного из самых рейтинговых физиков мира из Массачусетского технологического института Питера Хагельштейна (см. статью в «Википедии»), создателя американского рентгеновского лазера в рамках программы СОИ.
Именно в этой сфере разворачивается настоящая научно-технологическая гонка века. Мы убеждены, что именно в области исследований холодного ядерного синтеза (ХЯС) и низкоэнергетических ядерных реакций (НЭЯР) будут созданы технологии нового уклада, которым суждено либо преобразить мир, либо открыть «ящик Пандоры».
* * *
В том, что известно, пользы нет,
Одно неведомое нужно.
И. Гёте. «Фауст».
История начала и развития исследований холодного ядерного синтеза по-своему трагична и поучительна, и, как всякая история, она ни на что не похожа и относится скорее к опыту будущих поколений. Своё отношение к холодному ядерному синтезу я бы сформулировал так: если бы холодного синтеза не было, его стоило бы придумать.
Как непосредственный участник многих описанных ниже событий, должен констатировать факт: чем больше проходит времени с момента рождения холодного ядерного синтеза, тем больше в средствах массовой информации и в интернете обнаруживается фантазий, мифов, искажений фактов, намеренных подлогов и глумления над авторами выдающегося открытия. Порой доходит до откровенного вранья. Надо с этим что-то делать! Я выступаю за восстановление исторической справедливости и установление истины, ибо разве не поиск и сохранение истины основная задача науки? История обычно сохраняет несколько описаний важного события, сделанных его непосредственными участниками и внешними наблюдателями. У каждого из описаний свои недостатки: одни за деревьями не видят леса, другие слишком поверхностны и тенденциозны, одни сделаны победителями, другие побеждёнными. Моё описание — это взгляд изнутри истории, которая далека от завершения.
* * *
Рассмотрим несколько примеров утверждений о холодном синтезе, сделанных за последние годы в российских СМИ. Красным курсивом в них отмечена ложь, а жирным красным курсивом — ложь явная.
1. Алексей Левин в статье «Холодный синтез: миф и реальность», опубликованной в журнале «Популярная механика» №8 за 2011, год пишет:
«Сотрудники Массачусетского технологического института попытались воспроизвести эксперименты М. Флейшмана и С. Понса, но опять же безрезультатно. Поэтому не стоит удивляться, что заявка на великое открытие подверглась сокрушительному разгрому на конференции Американского физического общества (АФО), которая состоялась в Балтиморе 1 мая того же года».
2. Евгений Цыганков в статье «Ползучий холодный синтез», опубликованной 08 декабря 2016 года на сайте российского отделения американского общественного движения The Brights, объединяющего «людей с натуралистическим мировоззрением», которые ведут борьбу с религиозными и сверхъестественными представлениями, приводит следующую версию событий:
«Холодный синтез? Немного обратимся к истории.
Датой рождения холодного синтеза можно считать 1989 год. Тогда в англоязычной прессе была обнародована информация о сообщении Мартина Флейшмана и Стенли Понса (Martin Fleischmann and Stanley Pons), в котором заявлялось об осуществлении ядерного синтеза в следующей установке: по палладиевым электродам, опущенным в тяжёлую воду (с двумя атомами дейтерия вместо водорода, D2O), проходит ток, в результате чего один из электродов плавится. Флейшман и Понс дают такую трактовку происходящему: электрод плавится в результате выделения слишком большой энергии, источником которой является реакция слияния ядер дейтерия. Ядерный синтез, таким образом, якобы происходит при комнатной температуре. Журналисты назвали явление cold fusion, в русскоязычном варианте холодный синтез стал почему-то «холодным термоядом», хотя фраза содержит явное внутреннее противоречие. И если в некоторых СМИ новоявленный холодный синтез могли встречать тепло, то в научном сообществе к заявлению Флейшмана и Понса отнеслись весьма прохладно. На состоявшейся менее чем через месяц международной встрече, на которую был приглашён и Мартин Флейшман, заявление было критически рассмотрено. Самые простые соображения указывали на невозможность протекания в такой установке ядерного синтеза. Например, в случае реакции d + d → 3He + n для мощностей, о которых шла речь в установке Понса и Флейшмана, имел бы место поток нейтронов, в течение часа обеспечивающий экспериментатору смертельную дозу облучения. Присутствие самого Мартина Флейшмана на встрече прямым образом указывало на фальсификацию результатов. Тем не менее в ряде лабораторий поставили аналогичные опыты, по итогам которых никаких продуктов реакций ядерного синтеза обнаружено не было. Это, однако, не помешало одной сенсации породить целое сообщество адептов холодного синтеза, которое функционирует по своим правилам и по сей день».
3. На телеканале «Россия К» в программе «Тем временем» с Александром Архангельским в конце октября 2016 года в выпуске «Лженаука: бесконечная борьба?» было сказано:
«Президиум Российской академии наук утвердил новый состав Комиссии по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований. Теперь в её состав входят 59 учёных, среди которых физики, биологи, астрономы, математики, химики, представители гуманитарных специальностей и специалисты по сельскому хозяйству. Когда в 1998 году академик Виталий Гинзбург выступил с инициативой создания комиссии, псевдонаучные концепции особенно досаждали физикам и инженерам. Тогда были популярны фантазии о новых источниках энергии и преодолении основных физических законов. Комиссия последовательно разгромила учения о торсионных полях, холодном ядерном синтезе и антигравитации. Самым громким делом было разоблачение в 2010 году изобретения Виктора Петрика нанофильтров для очистки радиоактивной воды».
4. Доктор химических наук, профессор Алексей Капустин в телевизионной программе канала НТВ «Мы и наука, наука и мы: Управляемая термоядерная реакция» 26 сентября 2016 года заявил:
«Огромный ущерб термоядерному синтезу наносят постоянно появляющиеся сообщения о так называемом холодном ядерном синтезе, т. е. синтезе, который проходит не при миллионах градусов, а, скажем, при комнатной температуре на лабораторном столе. Сообщение от 1989 года о том, что удалось произвести во время электролиза на палладиевых катализаторах новые элементы, что произошло слияние атомов водорода в атомы гелия — это было подобно этакому информационному взрыву. Да, открытие, в кавычках «открытие» этих учёных ничем не подтвердилось. Это наносит ущерб репутации термоядерного синтеза ещё и потому, что бизнес легко реагирует на вот эти вот странные скандальные запросы, надеясь на быструю лёгкую прибыль, он субсидирует стартапы, посвященные холодному синтезу. Ни один из них не подтвердился. Это абсолютная псевдонаука, но, к сожалению, разработкам настоящего термоядерного синтеза это очень вредит».
5. Денис Стригун в статье, название которой уже само по себе является дезинформацией — «Термоядерный синтез: чудо, которое случается», в главе «Холодный ядерный синтез» пишет:
«Каким бы крошечным он ни был, а шанс сорвать куш в «термоядерную» лотерею будоражил всех, не только физиков. В марте 1989 года два достаточно известных химика, американец Стэнли Понс и британец Мартин Флейшман, собрали журналистов, чтобы явить миру «холодный» ядерный синтез. Работал он так. В раствор с дейтерием и литием помещался палладиевый электрод, и через него пропускали постоянный ток. Дейтерий и литий поглощались палладием и, сталкиваясь, иногда «сцеплялись» в тритий и гелий-4, вдруг резко нагревая раствор. И это при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении.
Во-первых, подробности эксперимента появились в The Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry только в апреле, спустя месяц после пресс-конференции. Это противоречило научному этикету.
Во-вторых, у специалистов по ядерной физике к Флейшману и Понсу возникло много вопросов. Например, почему в их реакторе столкновение двух дейтронов дает тритий и гелий-4, когда должно давать тритий и протон или нейтрон и гелий-3? Причем проверить это было просто: при условии, что в палладиевом электроде происходил ядерный синтез, от изотопов «отлетали» бы нейтроны с заранее известной кинетической энергией. Но ни датчики нейтронов, ни воспроизведение эксперимента другими учеными к таким результатам не привели. И за недостатком данных уже в мае сенсация химиков была признана «уткой».
* * *
Попробуем систематизировать претензии, на которых базируется отказ научной общественности в признании открытия Мартином Флейшманом и Стенли Понсом явления холодного ядерного синтеза. Выше приведены лишь несколько примеров типичных суждений о холодном синтезе, повторяющихся в сотнях публикаций по всему миру. Причём, заметьте, речь идет именно о претензиях, а не научных аргументах и доказательствах, опровергающих это явление. Такие претензии тиражируются так называемыми экспертами, которые никогда сами не занимались повторением и проверкой явления холодного ядерного синтеза.
Типовая претензия №1. Пресс-конференция состоялась раньше, чем публикация статьи в научном журнале. Как неприлично — это же нарушение научной этики!
Типовая претензия №2. Да вы что? Этого быть не может! Мы тут десятки лет бьемся с термоядерным синтезом и никак не можем получить никакого превышения избыточного тепла при сотнях миллионов градусов в плазме, а вы нам тут про комнатную температуру говорите и МегаДжоули тепла сверх вложенной энергии? Чушь!
Типовая претензия №3. Если бы такое было возможно, то вы все (исследователи холодного синтеза) давно были бы на кладбище!
Типовая претензия №4. Вон в КалТехе (Калифорнийский технологический институт) и в МИТе (Массачусетский технологический институт) не получается. Врёте вы всё!
Типовая претензия №5. Они ещё и денег хотят на продолжение этих работ просить? А у кого эти деньги отнимут?
Типовая претензия №6. Не бывать этому, пока мы живы! Гнать «мошенника» Стенли Понса из университета и США!
Надо сказать, что такой же сценарий пытались повторить в начале 2000-х с профессором университета Пердью Рузи Талейарханом за его пузырьковый «термояд», но дело дошло до суда, и профессора восстановили в правах и должности.
Здесь нельзя не упомянуть о деятельности уникальной Комиссии по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований при Президиуме Российской академии наук. Комиссия по лженауке уже успела «наградить себя» «за последовательный разгром торсионных полей, холодного ядерного синтеза и антигравитации», видимо, посчитав, что многократно повторяемые требования не давать бюджетных денег неучам и авантюристам от холодного синтеза (см., например, раздел Конференции и симпозиумы журнала «Успехи физических наук» том 169 № 6 за 1999 год) и есть разгром холодного ядерного синтеза? Согласитесь, это странный способ ведения научной дискуссии, особенно в сочетании с рассылкой в редакции российских научных журналов указаний, запрещающих публиковать научные статьи, где хоть раз упоминаются слова «холодный ядерный синтез».
Автор имеет печальный опыт попыток публикаций результатов своих исследований, по крайней мере, в двух российских академических журналах. Будем надеяться, что новое руководство РАН соберёт наконец-то последние остатки утекающих на Запад мозгов и пересмотрит своё отношение к науке как к основе для развития, а не деградации общества, и ликвидирует, наконец, позорящую российскую науку и РАН Комиссию по лженауке.
* * *
Прежде чем разбираться с этими претензиями, попробуем оценить преимущества ядерного синтеза перед другими способами получения энергии, известными на сей момент. Возьмём количество выделившейся энергии на один грамм реагирующего вещества. Именно реагирующего вещества, а не материала, в котором эти реакции происходят.
Для начала взглянем на таблицу количества выделяющейся энергии на один грамм реагирующего вещества при различных способах получения энергии и произведем нехитрые арифметические действия, сравнивая эти количества энергии.
Эти данные можно получить из [1] и представить в виде таблицы:
Способ получения энергии | кВт-ч/кг | кДж/г | Во сколько раз больше предыдущего |
| При полном сжиганиинефти (угля) | 11,6 | 42 кДж/г | 1 |
| При деленииурана-235 | 22,9*106 | 82,4 ГДж/г | 1 974 138 |
| При синтезеядер водорода | 117,5*106 | 423 ГДж/г | 5 |
| При полном выделении энергиивещества по формуле E = m·c2 | 29*109 | 104,4 ТДж/г | 247 |
Получается, что при сжигании нефти или высококачественного угля можно получить 42 кДж/г тепловой энергии. При делении урана-235 выделяется уже 82,4 ГДж/г тепла, при синтезе ядер водорода выделится 423 ГДж/г, а по теории 1 грамм любого вещества может дать при полном освобождении энергии до 104,4 ТДж/г (к — это кило = 103, Г — Гига = 109, Т — Тера = 1012).
И сразу же вопрос о том, надо ли заниматься добычей энергии из воды, у любого здравомыслящего человека отпадает сам собой. Есть большое подозрение, что, освоив способ получения энергии при синтезе ядер водорода, нам останется всего лишь один шаг до полного выделения энергии вещества по знаменитой формуле E = m·c2!
Итальянец Андреа Росси показал, что для холодного ядерного синтеза можно использовать простой водород, имеющийся в неисчерпаемых количествах на планете Земля, да и в космосе. Это открывает ещё больше возможностей для энергетики, и пророческими становятся слова Жюля Верна в его «Таинственном острове», опубликованные ещё в 1874 году:
«…Я думаю, что воду когда-нибудь будут употреблять как топливо, и что водород и кислород, которые входят в её состав, будут использованы вместе или отдельно и явятся неисчерпаемым источником света и тепла, значительно более интенсивным, чем уголь. …я думаю, что, когда залежи каменного угля истощатся, человечество будет отапливаться и греться водой. Вода — уголь будущего».
Ставлю три восклицательных знака великому фантасту!!!
Стоит заметить, что, добывая водород для холодного ядерного синтеза из воды, человечество в виде бонуса будет получать кислород, необходимый для жизни.
* * *
В конце 90-х разгромленные остатки учёных, которые по собственной любознательности втихую продолжили заниматься повторением экспериментов М. Флейшмана и С. Понса, решили спрятаться от яростных нападок «токамафии» и созданной в России Комиссии по борьбе с лженаукой в Российской академии наук и занялись низкоэнергетическими ядерными реакциями.
Переименование холодного синтеза в низкоэнергетические ядерные реакции — это, конечно, слабость. Это попытка спрятаться, чтобы «не убили», это проявление инстинкта самосохранения. Всё это показывает серьёзность степени угрозы не только для занятий профессией, но и самой жизни.
Андреа Росси понимает, что его деятельность по продвижению его энергетического катализатора (E-cat) представляет угрозу для его жизни. Поэтому его поступки многим кажутся нелогичными. Но так он защищает себя. Я впервые и, пожалуй, единственный раз, увидел в Цюрихе в 2012 году, как человек, который занимается разработкой и внедрением новой энергетической технологии, входил в собрание учёных и инженеров в сопровождении телохранителя, одетого в бронежилет.
Давление со стороны академических группировок в науке настолько сильное и агрессивное, что холодным синтезом могут сейчас заниматься только полностью независимые люди, например, пенсионеры. Остальные интересующиеся просто выдавливаются из лабораторий и университетов. Тенденция эта чётко просматривается в мировой науке по сегодняшний день.
* * *
Ну, да ладно. Вернемся к нашим электрохимикам. Хочется кратко напомнить содержание научной статьи М. Флейшмана и С. Понса в рецензируемом журнале с конкретными результатами. Эта информация взята из реферативного журнала Всесоюзного института научной и технической информации (РЖ ВИНИТИ) Академии наук СССР, издаваемого с 1952 года, — периодического научно-информационного издания, в котором публикуются рефераты, аннотации и библиографические описания отечественных изарубежных публикаций в области естественных, точных и технических наук, экономики и медицины. Конкретно — РЖ 18В Ядерная физика. — 1989.-6.-реф.6В1.
«Электро-химически индуцированный ядерный синтез дейтерия. Electrосhеmicallу induced nuclear fusion of deuterium / FlеisсhmаnnМаrtin, Роns Stanlеу // J. of Elecroanal. Chem. — 1989. — Vol.261. — No.2а. — рр.301−308. — англ.
В университете штата Юта (США) выполнен эксперимент, направленный на
обнаружение факта протекания ядерных реакций
в условиях, когда дейтерий внедрен в металлическую решетку палладия, что означает «эффективное увеличение давления, сближающего дейтроны, за счет химических сил», способствующее увеличению вероятности квантово-механического туннелирования дейтронов сквозь кулоновский барьер DD-пары в междоузлии решетки палладия. Электролитом служит раствор 0,1 моля LiOD в воде состава 99,5% D2O + 0,5% h3O. В качестве катода использовали палладиевые (Pd) стержни диаметром 1¸8 мм и длиной 10 см, обвитые платиновой проволокой (Pt-анод). Плотность тока варьировали в пределах 0,001÷1 A/см2 при напряжении на электродах 12 B. Нейтроны в эксперименте регистрировались двумя способами. Во-первых, сцинтилляционным детектором, включающим дозиметр с борными ВF3 счетчиками (эффективность 2×10-4 для нейтронов энергии 2,5 МэВ). Во-вторых, способом регистрации гамма-квантов, которые образуются при захвате нейтрона ядром водорода обычной воды, окружающей электролитическую ячейку, по реакции:
Детектором служил кристалл NaI (Tl), регистратором — многоканальный амплитудный анализатор ND-6. Проводили коррекцию фона путем вычитания спектра, получаемого на расстоянии 10 м от водяной бани. Тритоны (T) извлекались из электролита с помощью поглотителя специального типа (пленка Parafilm), и затем регистрировался их b-распад на сцинтилляционном счетчике Бекмана (эффективность 45%). Наилучшие результаты достигнуты на Рd-катоде диаметром 4 мм и длиной 10 см при плотности тока через электролизер 0,064 A/см2. Зарегистрировано нейтронное излучение интенсивностью 4×104 нейтрон/с, в 3 раза превышающее фон. Установлено наличие в гамма-спектре максимума в области энергий 2,2 МэВ, при этом скорость счета гамма-квантов составила 2,1×104 с-1. Обнаружено присутствие трития со скоростью образования 2×104 атом/c. В процессе электролиза зарегистрировано четырехкратное превышение выделенной энергии над суммарной затраченной (электрической и химической) энергией. Оно достигало 4 МДж/см3 катода за 120 ч эксперимента. В случае объемного Pd-катода 1*1*1 см наблюдали его частичное расплавление (Тпл=1554°С). На основании опытных данных о ядрах трития и гамма-квантах вероятность реакции синтеза найдена авторами равной 10-19 с-1 на DD-пару. Вместе с тем авторы отмечают, что если основной причиной повышенного выхода энергии считать ядерные реакции с участием дейтронов, то выход нейтронов был бы существенно выше (на 11−14 порядков). По оценке авторов, в случае электролиза раствора D2O+DTO+Т2O тепловыделение может увеличиться до 10 кВт/см3 катода».
Несколько слов о научной этике, нарушение которой ставят в вину Флейшману и Понсу. Как явствует из оригинала статьи, она была получена редакцией журнала 13 марта 1989 года, принята к публикации 22 марта 1989 года и опубликована 10 апреля 1989 года. То есть конференция 23 марта 1989 года проводилась по факту принятия этой статьи к публикации. И где здесь нарушение этики, а главное кем?
Из этого описания чётко и недвусмысленно явствует, что получено неимоверно огромное количество избыточного тепла, в несколько раз превышающее энергию, затраченную на электролиз, и возможную химическую энергию, которая может выделиться при простом химическом разложении воды на отдельные атомы. Зарегистрированные при этом тритий и нейтроны однозначно говорят о процессе ядерного синтеза. Причем нейтроны зарегистрированы двумя независимыми способами и различными приборами.
В 1990 году в этом же журнале была опубликована следующая статья Fleischmann, M., et al., Calorimetry of the palladium-deuterium-heavy water system. J. Electroanal. Chem., 1990, 287, p. 293, конкретно касающаяся тепловыделения при этих исследованиях, из которой по рисунку 8А видно, что интенсивное выделение тепла, а значит и сам эффект, начинается только на 66-е сутки (~5,65´106 сек) непрерывной работы электролитической ячейки и продолжается в течение пяти суток. То есть, чтобы получить результат и зафиксировать его, необходимо потратить семьдесят одни сутки на проведение измерений, не считая времени на подготовку и изготовление экспериментальной установки. У нас, например, на изготовление первой установки, запуск ее и проведение различных калибровок ушёл весь апрель, и только в середине мая 1989 года мы получили первые результаты.
Fig. 8A. Cell temperature vs. time (upper) and cell potential vs. time (lower) plots for a 0.4×1.25 cm Pd rod electrode in 0.1 M LiOD solution. Current density 64 mA cm-2, bath temperature 29.87ºC
Начало процесса выделения тепла при электролизе с большим запаздыванием впоследствии было подтверждено D. Gozzi, F. Cellucci, P.L. Cignini, G. Gigli, M. Tomellini, E. Cisbani, S. Frullani, G.M. Urciuoli, J. Electroanalyt. Chem. 452, p. 254, (1998). Начало заметного выделения избыточного тепла здесь зарегистрировано по истечении 210 часов, что соответствует 8,75 суток.
А так же Michael C. H. McKubre директором Энергетического Исследовательского Центра Стендфордского Исследовательского Института, США (Energy Research Center SRI International, Menlo Park, California, USA), представившего свои результаты на 10-й Международной конференции по холодному синтезу (ICCF-10) 25 августа 2003 года. Начало выделения избыточного тепла у него — 520 часов, что соответствует 21,67 суток.
В своей работе в 1996 году, доложенной на 6-ой Международной конференции по холодному синтезу (ICCF-6) T. Roulette, J. Roulette, and S.Pons. Results of ICARUS 9 Experiments Runat IMRA Europe. IMRA Europe, S.A., Centre Scientifique Sophia Antipolis, 06560 Valbonne, FRANCE, Стенли Понс продемонстрировал две вещи. Первое и, пожалуй, самое главное — это то, что, переехав из Соединенных Штатов в 1992 году на юг Франции, на новом месте по прошествии значительного периода времени, в другой стране, он сумел не только воспроизвести эксперимент в Солт-Лейк-Сити, проведенный в 1989 году, но и получить увеличение результатов по теплу! О какой такой невоспроизводимости здесь может идти речь? Смотрите:
Второе, по этим данным заметное выделение тепла начинается на 71-й день электролиза! Продолжается изменение выделения тепла 40 с лишним дней и далее постоянно на уровне 310 МДж до 160 дней!
Поэтому, как можно говорить через месяц с небольшим о невоспроизводимости экспериментов М. Флейшмана и С. Понса в одной-единственной лаборатории, которая проводила проверку даже не по научной статье и без привлечения и консультации с авторами? Явно видны корыстные мотивы и страх за возможность ответственности за безрезультатные опыты с термоядерным синтезом. Этим заявлением в мае 1989 года Американское физическое общество (АФО), получается, поставило себя в нелицеприятное положение, заменив науку обыкновенным бизнесом, и на много лет закрыло официальные исследования в области холодного ядерного синтеза. Члены этого общества, во-первых, повели себя наперекор всякой научной этике в смысле опровержения результатов научной работы с публикацией в научном журнале, а доверили это газете New York Times, где в мае 1989 года появилась разгромная статья в отношении М. Флейшмана и С. Понса. Хотя нарушение этой этики они и предъявляли М. Флейшману и С. Понсу в плане озвучивания результатов их научных исследований на пресс-конференции до публикации научной статьи в научном журнале.
Не существует ни одной научной статьи в рецензируемых журналах, которая научно обосновывает невозможность холодного ядерного синтеза.
Такого нет. Есть только интервью и высказывания в СМИ ученых, которые холодным ядерным синтезом никогда не занимались, а занимались такими фундаментальными и капиталоёмкими направлениями физики, как термоядерный синтез, физика звезд, теория Большого взрыва, возникновение Вселенной, Большой адронный коллайдер.
Ещё в институте на курсе лекций «Измерение физических параметров» нас учили, что поверку приборов для измерения физических величин обязательно надо проводить прибором, имеющим класс точности выше, чем поверяемый прибор. К проверке явлений это же правило имеет точно такое же отношение! Поэтому проверки по теплу в MIT и Caltech, на которые любят ссылаться по вопросу состоятельности холодного синтеза, на самом деле никакими проверками не являются. Сравните точности и погрешности при измерении температуры и мощности с экспериментальными данными Флейшмана и Понса, которые приводит в своём докладе Мэлвин Майлз (Melvin H.Miles. The Fleischmann-Pons Calorimetric Methods And Equations. Satellite Symposium of the 20th International Conference on Condensed Matter Nuclear Science SS ICCF 20 Xiamen, China September 28−30, 2016).
Сравнение точности калориметрических измерений в опытах Флейшмана — Понса, MIT и CalTech (слайд из презентации Мэлвина Майлза)
Они отличаются в десятки и тысячу раз!
Теперь относительно утверждения, что «если основной причиной повышенного выхода энергии считать ядерные реакции с участием дейтронов, то выход нейтронов был бы существенно выше (на 11−14 порядков)». Здесь расчёт простой: при выделении 4 МДж избыточного тепла на см3 катода должно образоваться минимум 4,29·1018 нейтронов. Если хотя бы один нейтрон покинет зону реакции и не отдаст свою энергию внутри ячейки с 2,45 МэВ до комнатной, то уже никак не зарегистрировать столько избыточного тепла. А если при этом регистрируются вылетевшие нейтроны, то количество реакций синтеза, происходящих при этом, должно быть гораздо больше, чем минимум нейтронов, и будет больше образовываться трития. Плюс к этому, зная, что сечение взаимодействия нейтронов и гелия-3 несоизмеримо превосходит сечения других возможных реакций продуктов реакций d+d синтеза (примерно на два порядка)
то становится ясно, что никто не облучится нейтронами, и понятно появление такого соотношения количества зарегистрированного трития к количеству зарегистрированных нейтронов и откуда впоследствии берётся гелий-4. Он появляется как результат каскада реакций синтеза продуктов d+d-реакций, но это уже стало ясно из экспериментов других исследователей про гелий-4. У Флейшмана и Понса об этом нет ни слова.
Лукавят «эксперты» и с облучением нейтронами. При таких количествах выделившегося избыточного тепла они все должны превратиться в тепловые, передать свою энергию материалам и воде электролита в ячейке, а не уносить из зоны реакции 75% энергии за пределы реактора и облучать экспериментаторов. Поэтому М. Флейшман и С. Понс регистрировали только малую часть нейтронов — тяжёлая вода, как известно, хороший замедлитель нейтронов.
С научной точки зрения в этой статье имеется только одна ошибка — это приведение количества выделившейся избыточной энергии к объёму используемого палладиевого электрода. В этом случае расходуемым компонентом и источником энергии является дейтерий, и было бы логично отнести выделившееся избыточное количество энергии к количеству поглощенного палладием дейтерия и сравнить с предполагаемым теплом при ядерном синтезе в результате d+d-реакции, но, как сказано выше, энергетический баланс этого процесса не должен ограничиваться продуктами этих реакций.
Завораживающе звучат из уст физиков-термоядерщиков магические термины: кулоновский барьер, термоядерный синтез, плазма. Но хочется спросить у них: какое отношение температура выше 1000 °C и четвёртое агрегатное состояние вещества — плазма имеют к процессу электролиза Мартина Флейшмана и Стэнли Понса? Плазма — это ионизированный газ. Ионизация водорода начинается с 3 000 градусов Кельвина, и к 10 000 градусов Кельвина водород полностью ионизирован, то есть это примерно 2727 °C — начало ионизации, а к 9727 °C — полностью ионизированный водород — плазма. Вопрос: как можно применять описание четвёртого агрегатного состояния вещества к обыкновенному газу? Это все равно, что сравнивать тёплое и прозрачное. Можно, конечно, попробовать измерить расстояние до Луны посредством определения количества выпавшей росы в пустыне Сахара, но какой будет результат? Точно так же результаты холодного ядерного синтеза невозможно описывать с точки зрения термоядерного синтеза. Таким способом можно добиться только отрицания возможности самого холодного ядерного синтеза и укрепить сомнения в возможности реализации реакций ядерного синтеза при таких термодинамических параметрах. Но ядерная физика ни слова не говорит о нулевой вероятности протекания таких реакций при температурах, близких к комнатным. А это означает лишь то, что эти вероятности начинают расти при повышении температуры до 1000 °C.
Возникает логичный вопрос: cui prodest — кому это выгодно? Конечно же, тому, кто первым начинает кричать: «Держи вора!» Я не хочу ни на кого показывать пальцем, но первыми закричали: «Этого не может быть!» — физики, занимающиеся термоядерным синтезом, которые тут же сочинили сказочки и страшилки про плазму, нейтроны и про то, как это все непостижимо для простого ума. Именно они, потратив очередные пару десятков лет и нескольких десятков миллиардов долларов, в очередной раз, подобно Ахиллесу, догоняющему черепаху, опять окажутся в одном шаге от осуществления вековой мечты человечества о получении нескончаемой, «бесплатной» и «чистой» энергии.
Самая большая ошибка холодного ядерного синтеза, которую нам «подсунули» термоядерщики, — это невозможность преодоления Кулоновского барьера одинаково заряженными ядрами водорода при низких температурах. Однако должен разочаровать их и «теоретиков», прибежавших в холодный ядерный синтез со своими «астролябиями» и пытающихся придумать для преодоления этого барьера что-то экзотическое типа гидрино, динейтрино-динейтрония и т.п. Для объяснения регистрируемых продуктов холодного ядерного синтеза вполне достаточно физических законов и явлений из институтского курса физики.
Надо понимать, что холодный ядерный синтез — это естественный природный процесс, который создал, синтезировал весь окружающий нас мир, и этот процесс происходит и в недрах Солнца, и внутри Земли. По-другому быть не может. И все мы будем абсолютными идиотами, если не сумеем воспользоваться этим открытием двух электрохимиков!
Холодный синтез не лженаука. Ярлык лженаучности придуман для защиты зашедших в тупик и боящихся ответственности «термоядерщиков» и «больших коллайдерщиков», превративших современную физику в доходный бизнес для узкого круга лиц, и которые только называют себя учёными.
Открытие М. Флейшмана и С. Понса подложило «большую свинью» физикам, комфортно расположившимся на передовых рубежах науки. Физический «авангард человечества» не в первый раз лихо проскочил мимо небольшой области исследований, не заметив открывавшихся возможностей реализации реакций ядерного синтеза при низких энергиях и низких финансовых затратах, и теперь находится в большой растерянности.
Сколько нужно ещё времени, чтобы признать очевидный факт, что термоядерный синтез — тупик, а Солнце — не термоядерный реактор? Миллиардами долларов не заткнуть пробоину тонущего термоядерного «Титаника», в то время как для широкомасштабных исследований холодного ядерного синтеза и создания работающих энергетических установок, способных решить основные глобальные проблемы человечества, потребуется лишь малая толика термоядерного бюджета! Итак, да здравствует холодный синтез!
Читайте ранее в этом сюжете: Ученые из ЮАР представили публике скелет «древнейшего» человека
Что такое холодный термоядерный синтез? Холодный термоядерный синтез: принцип
Холодный термоядерный синтез – что это? Миф или все-таки реальность? Это направление научной деятельности появилось еще в прошлом веке и до сих пор волнует многие научные умы. С таким видом термоядерного синтеза связаны многие сплетни, слухи, домыслы. У него есть свои поклонники, жадно верующие в то, что в один прекрасный день какой-нибудь ученый создаст установку, которая спасет мир не столько от расходов на энергию, сколько от радиационного воздействия. Есть и противники, горячо настаивающие на том, что это лженаука. Между тем еще во второй половине прошлого века умнейший советский человек Филимоненко Иван Степанович чуть не создал подобный реактор.
Экспериментальные установки
1957 год был ознаменован тем, что Филимоненко Иван Степанович вывел совершенно другой вариант создания энергии при помощи ядерного синтеза из дейтерия гелия. А уже в июле шестьдесят второго года он запатентовал свою работу по процессам и системам термоэмиссии. Основной принцип работы: вид теплого ядерного синтеза, где температурный режим составляет 1000 градусов. Для внедрения этого патента в жизнь было выделено восемьдесят организаций и предприятий. Когда Курчатов умер, разработку стали прижимать, а после смерти Королева совсем прекратили разрабатывать термоядерный синтез (холодный).
В 1968-ом все работы Филимоненко остановили, так как он проводил с 1958 года исследования по определению радиационной опасности на АЭС и ТЭС, а также испытания ядерного оружия. Его доклад на сорок шесть страниц помог остановить программу, которая предлагалась для запуска на Юпитер и Луну ракеты с ядерной установкой. Ведь при любой аварии или по возвращении космического корабля мог произойти взрыв. Он бы имел мощность в шестьсот раз больше, чем в Хиросиме.
Но многим это решение не понравилось, и на Филимоненко организовали травлю, а через некоторое время его сняли с работы. Так как он не прекращал своих исследований, его обвинили в подрывной деятельности. Иван Степанович получил шесть лет заключения в тюрьме.
Холодный термоядерный синтез и алхимия
Спустя много лет, в 1989 году Мартин Флейшман и Стэнли Понс, используя электроды, создали из дейтерия гелий, как и Филимоненко. Физики произвели впечатление на все научное сообщество и прессу, расписавшую в ярких красках жизнь, которая будет после внедрения установки, разрешающей производить термоядерный синтез (холодный). Конечно, их результаты физики всего мира стали проверять самостоятельно.
В первых рядах для проверки теории стоял технологический институт Массачусетса. Его директор Рональд Паркер подверг критике термоядерный синтез. «Холодный синтез – это миф», – заявил этот человек. Газеты обличали физиков Понса и Флейшмана в шарлатанстве и мошенничестве, так как теорию не смогли проверить, потому что получался всегда разный результат. В отчетах говорилось о большом количестве выделяемого тепла. Но в итоге был сделан подлог, данные подкорректировали. И после этих событий физики отказались от поиска решения теории Филимоненко «Холодный термоядерный синтез».
Кавитационный ядерный синтез
Но в 2002 году об этой теме вспомнили. Американские физики Рузи Талейархан и Ричард Лейхи рассказали о том, что добились сближения ядер, но применили при этом эффект кавитации. Это когда в жидкой полости образуются газообразные пузырьки. Они могут появляться из-за прохождения звуковых волн через жидкость. Когда пузырьки лопаются, то образуется большое количество энергии.
Ученые сумели зарегистрировать нейтроны с высокой энергией, при этом образовывались гелий и тритий, который считается продуктом ядерного синтеза. После проверки данного эксперимента фальсификации не обнаружили, но и признавать его пока не собирались.
Зигелевские чтения
Они проходят в Москве, а названы в честь астронома и уфолога Зигеля. Такие чтения проводятся два раза в год. Они больше похожи на заседания научных деятелей в психиатрической больнице, потому что здесь выступают ученые со своими теориями и гипотезами. Но так как они связаны с уфологией, их сообщения выходят за рамки разумного. Однако иногда бывают высказаны интересные теории. Например, академик А. Ф. Охатрин сообщил о своем открытии микролептонов. Это очень легкие элементарные частицы, которые имеют новые свойства, не поддающиеся объяснению. На практике его разработки могут предупредить о надвигающемся землетрясении или помочь при поиске полезных ископаемых. Охатрин разработал такой метод геологической разведки, который показывает не только залежи нефти, но и ее химическую составляющую.
Испытания на севере
В Сургуте на старой скважине были проведены испытания установки. В глубину на три километра был опущен вибрационный генератор. Он приводил в движение микролептонное поле Земли. Через несколько минут в нефти уменьшилось количество парафина и битума, а также стала меньше вязкость. Качество поднялось с шести до восемнадцати процентов. Этой технологией заинтересовались зарубежные фирмы. А российские геологи до сих пор не используют эти разработки. Правительство страны только приняло их к сведению, но дальше этого дело не продвинулось.
Поэтому приходится Охатрину работать на зарубежные организации. В последнее время академик больше занимается исследованием другого характера: как влияет купол на человека. Многие утверждают, что у него имеется обломок НЛО, упавшего в семьдесят седьмом году в Латвии.
Ученик академика Акимов
Анатолий Евгеньевич Акимов руководит межотраслевым научным центром «Вент». У него разработки такие же интересные, как и у Охатрина. Он пытался привлечь внимание правительства к своей работе, но от этого только врагов стало больше. Его изыскания тоже отнесли к лженауке. Была создана целая комиссия по борьбе с фальсификацией. Даже был представлен на обозрение проект закона о защите психосферы человека. Некоторые депутаты уверены, что есть генератор, который может действовать на психику.
Ученый Иван Степанович Филимоненко и его открытия
Вот и открытия нашего ученого-физика не нашли продолжения в науке. Его все знают как изобретателя летающей тарелки, которая передвигается при помощи магнитной тяги. И говорят, что был создан такой аппарат, который мог поднять пять тонн. Но некоторые утверждают, что тарелка не летает. Филимоненко создал прибор, который снижает радиоактивность некоторых объектов. В его установках используется энергия холодного термоядерного синтеза. Они делают неактивными радиоизлучения, а также производят энергию. Отходы у таких установок – это водород и кислород, а также пар высокого давления. Генератор холодного термоядерного синтеза может обеспечить целый поселок энергией, а также очистить озеро, на берегу которого будет расположен.
Конечно, его работы поддерживали Королев и Курчатов, поэтому эксперименты проводились. Но довести до логического завершения их не удалось. Установка холодного термоядерного синтеза позволила бы каждый год экономить около двухсот миллиардов рублей. Деятельность академика была возобновлена только в восьмидесятые годы. В 1989-ом начали изготавливать опытные образцы. Был создан дуговой реактор холодного термоядерного синтеза для подавления радиации. Также в Челябинской области было сконструировано несколько установок, но в работе они не были. Даже в Чернобыле не пользовались установкой с термоядерным синтезом (холодным). А ученый опять был уволен с работы.
Жизнь на Родине
В нашей стране не собирались развивать открытия ученого Филимоненко. Холодный термоядерный синтез, установка которого была завершена, могли бы продать за границу. Говорили, что в семидесятые годы кто-то вывез в Европу документы по установкам Филимоненко. Но у ученых за рубежом ничего не получилось, потому что Иван Степанович специально не дописал данные, по которым можно было создать реактор на холодном термоядерном синтезе.
Ему делали выгодные предложения, но он – патриот. Лучше будет жить в нищете, но в своей стране. У Филимоненко есть собственный огород, который приносит урожай четыре раза в год, так как физик использует пленку, которую сам создал. Однако ее никто не вводит в производство.
Этот ученый-уфолог посвятил свою жизнь изучению плазмы. Авраменко Римлий Федорович хотел создать плазменный генератор в качестве альтернативы современным источникам энергии. В 1991 году в лаборатории он проводил опыты по образованию шаровой молнии. А плазма, которая из нее выстреливалась, расходовала энергии намного больше. Ученый предлагал этот плазмоид использовать для обороны против ракет.
Испытания были проведены на военном полигоне. Действие такого плазмоида могло бы помочь при борьбе с астероидами, которые грозят катастрофой. Разработка Авраменко также не получила продолжения, а почему – никто не знает.
Схватка жизни с радиацией
Более сорока лет назад существовала секретная организация «Красная звезда», руководил которой И. С. Филимоненко. Он со своей группой проводил разработки комплекса жизненного обеспечения для полетов на Марс. Он разработал термоядерный синтез (холодный) для своей установки. Последняя, в свою очередь, должна была стать двигателем для космических кораблей. Но когда был верифицирован реактор холодного термоядерного синтеза, стало понятно, что он может помочь и на Земле. С помощью этого открытия можно обезвреживать изотопы и избежать ядерного взрыва.
Но созданный холодный термоядерный синтез своими руками Иван Степанович Филимоненко отказался устанавливать в подземных городах-убежищах для партийных руководителей страны. Кризис на Карибах показывает, что СССР и Америка готовы были ввязаться в ядерную войну. Но их сдерживало то, что отсутствовала подобная установка, которая бы смогла защитить от воздействия радиации.
На то время прочно был связан с фамилией Филимоненко холодный термоядерный синтез. Реактор вырабатывал чистую энергию, что позволило бы защитить партийную верхушку от радиационного заражения. Отказавшись предоставить в руки власти свои разработки, ученый не дал руководству страны «козыря», в случае если бы началась ядерная война. Без его установки подземные бункеры защитили бы высших партийных деятелей от ядерного удара, но рано или поздно их бы достала радиация. Таким образом, Иван Степанович защитил мир от глобальной ядерной войны.
Забвение ученого
После отказа ученого ему пришлось выдержать не одни переговоры по поводу своих разработок. В результате Филимоненко уволили с работы и лишили всех званий и регалий. И вот уже тридцать лет физик, который мог бы вывести холодный термоядерный синтез в обыкновенной кружке, с семьей живет на даче. Все открытия Филимоненко могли внести большой вклад в развитие науки. Но, как бывает в нашей стране, его холодный термоядерный синтез, реактор которого был создан и проверен на практике, был забыт.
Экология и ее проблемы
Сегодня Иван Степанович занимается проблемами экологии, он обеспокоен тем, что на Землю надвигается катастрофа. Он считает, что главная причина ухудшения экологической обстановки – это задымление крупными городами воздушного пространства. Кроме выхлопных газов, многие предметы выделяют вредные вещества для человека: радон и криптон. А утилизировать последний еще не научились. И холодный термоядерный синтез, принцип которого в том, чтобы поглощать радиацию, помог бы в охране окружающей среды.
Кроме того, особенности действия холодного термояда, по мнению ученого, могли бы спасти людей от многих болезней, продлили бы многократно человеческую жизнь, ликвидировав все очаги радиационного излучения. А таковых, как утверждает Иван Степанович, весьма много. Они встречаются буквально на каждом шагу и даже дома. По словам научного деятеля, в древние времена люди жили веками, а все потому, что отсутствовала радиация. Его установка могла бы ее устранить, но, видимо, это произойдет еще нескоро.
Заключение
Таким образом, вопрос о том, что такое холодный термоядерный синтез и когда он встанет на защиту человечества, достаточно актуален. И если это не миф, а реальность, то необходимо направить все силы и ресурсы на изучение этого направления ядерной физики. Ведь в конечном счете установка, которая бы смогла производить такую реакцию, была бы полезна всем и каждому.
Холодный термоядерный синтез в обыкновенной кружке
Лабораторный реактор холодного термоядерного синтеза
В свое время в журналах «Юный Техник» и «Техника Молодежи» появлялись статьи про так называемый холодный термоядерный синтез. Слова страшные, но означают они возможность получения большого количества энергии по такому же принципу, как в звездах, только при комнатных температурах. Позже были напечатаны опровержения, что, мол, другие ученые не смогли повторить этот опыт, и так далее…
Так реально это или нет? Теоретически процесс получения такой энергии возможен, даже при невысокой температуре. Ученые предпринимают множество попыток получить результат, но безуспешно.
Вообще, когда физики говорят про так называемый холодный синтез, они вспоминают опыт Мартина Флейшмана и Стенли Понса, проведенный в 1989 году, когда ученым удалось запустить реакцию синтеза при комнатной температуре в обыкновенной кружке. Позже эти же ученые не смогли повторить этот опыт и полученные ранее результаты были объявлены ошибочными.
22 мая 2008 года профессор физики Йошиаки Арата из университета Осаки, вместе с Ю-Чанг Жанг из университета Шанхая провели эксперимент в присутствии 60 свидетелей — журналистов и физиков, которым был предъявлен процесс генерации энергии в процессе вышеуказанного синтеза.
Технически все происходило следующим образом. Газом дейтерием насыщают стержень, изготовленный из смеси оксидов палладия и циркония, подобно тому, как губку смачивают водой. При этом начинается реакция, при которой образуются ядра гелия и большое количество тепла. Реально стержень нагревается до 70 градусов по Цельсию, и вероятным источником тепла называют ядерную реакцию, которую ученые пытались ранее получить. Даже когда насыщение газом стержня прекращается, температура стержня остается на уровне 50 градусов, что экспериментаторы объясняют происходившими перед этим ядерными взаимодействиями.
Как утверждает Акито Такахаши из университета Осаки, опыт легко повторяется в других лабораториях. «Арата и Жанг продемонстрировали успешное производство энергии из взаимодействия циркониевого стержня и дейтерия, с генерацией тепла и гелия, что может быть объяснено наличием ядерной реакции в материале. Считаю, что надо повторить опыт с бОльшим количеством материала, чтобы проверить, какое количество энергии может быть произведено с помощью такого метода.»
Статья получилась несколько сложной и технической, из расчета, что образованные читатели поймут, о чем идет речь. Эти исследования могут перевернуть всю систему производства энергии, потому что тепло можно будет производить без больших энергозатрат и в неограниченных количествах, извлекая его из ядер атомов, где его находится бесчисленное количество. Успехов любознательным и упорным японцам.
— mindhobby.com —Хронология водородных топливных элементовКак рассчитать электрическую мощность оборудования
Холодный синтез: желаемое или действительное?
«Между холодным синтезом и уважаемой наукой нет практически никакой связи, потому что «холодные синтезаторы» видят себя как сообщество в осаде и не поощряют внутреннюю критику. Эксперименты и теории, как правило, выдаются за чистую монету, чтобы не подливать масла в огонь критики извне, если уж кому-то за пределами группы заблагорассудится послушать. В этих условиях процветают психи, и тем хуже для тех, кто верит, что они занимаются серьезной наукой». — Дэвид Гудстейн
Одно из самых громких обещаний ядерной физики — это дешевая, чистая, обильная энергия. В то время как атомным электростанциям на основе деления приходится иметь дело с высокорадиоактивными материалами и конечными продуктами, а Солнце — источник ядерного синтеза — находится за 150 миллионов километров, на Земле процветает мечта создания домашнего реактора синтеза. Этот самый синтез, будь он «холодный» или LENR («низкоэнергетические ядерные реакции»), нам обещают с 1980-х годов. Якобы, он удовлетворит все наши потребности в энергии, как уже существующие, так и грядущие. Только вот никто еще не выводил работающее устройство холодного синтеза на рынок, не говоря уж о получении хоть какого-нибудь одобрения со стороны мирового сообщества. Что происходит?
Самый лучший способ извлечь энергию из материи — это преобразовать ее массу в энергию напрямую, по формуле Эйнштейна E = mc2. В отличие от химических реакций, которые высвобождают энергию в электрон-вольтах (эВ) на атом, в котором протекают, ядерные реакции — вроде синтеза и деления — выпускают мегаэлектрон-вольты (МэВ) энергии на атом: в миллион раз больше. Самый мощный ядерный взрыв, который когда-либо гремел на Земле, в энергетическом эквиваленте был равен примерно массе яблока и был достаточно силен, чтобы уничтожить большой город целиком. Даже Солнце, работающее на ядерном синтезе, преобразовало порядка 0,03% своей массы в энергию за 4,5 миллиарда лет своей жизни: это примерно масса Сатурна. Ядерный синтез, однако, протекает между заряженными частицами вроде атомных ядер, и барьер отталкивания таких зарядов весьма силен. Чтобы подвести два протона достаточно близко, чтобы они слились, потребуется температура в 4 миллиона Кельвинов, которая приведет к уже известному нам синтезу: горячему синтезу. По этой причине для зажигания ядерного синтеза в водородной бомбе, самом мощном оружии, придуманном людьми, необходима ядерная бомба. По части магнитного ограничения синтеза (конфайнмента) и инерциального конфайнмента, когда мощные магнитные поля или серия лазерных импульсов удерживают и сжимают плазму, заставляя ядра сливаться, за последние несколько десятилетий был достигнут определенный прогресс. В ходе этих реакций извлекается все больше и больше энергии, чем было затрачено на их запуск и поддержание, но мы все еще далеки от точки невозврата: когда в процессе реакции появляется намного больше энергии, чем было затрачено на запуск всей цепочки реакций.
Если мы сможем достичь точки безубыточности, это будет настоящий прорыв, поскольку энергия синтеза чистая, не производит радиоактивных отходов, а топливо для нее дешевое и практически неограниченное. Пока что традиционный «горячий синтез» требует поддержания невероятно высоких температур, чтобы все работало, а для этого нам нужно построить собственное миниатюрное солнце; собственно, эти технические трудности прежде всего объясняют, почему мы до сих пор никуда не пришли. Но есть и другая возможность: холодный синтез. Вместо того чтобы поддерживать температуры в миллионы градусов, холодный синтез — недавно переименованный в LENR — в теории позволит эффективно проводить повторяющиеся реакции при значительно более низких температурах, в тысячи градусов или даже чуть выше комнатной температуры. Он мог бы обеспечить нас дешевой и изобильной энергией и даже поселиться в каждом доме. Похоже на вымысел, не так ли? Красивая сказка, придуманная учеными, которые пытаются оправдать собственные потуги. Существует одна старая история, которая по своей природе очень похожа на сказки про холодный синтез. Она началась еще в 1770 году, еще когда никто не мог подумать не то чтобы о ядерном синтезе — даже современной теории атомов не существовало. Это история про самый первый автомат для игры в шахматы, Mechanical Turk («Механический турок») Вольфганга фон Кемпелена.
Почти за двести лет до изобретения современного компьютера «Турок» мог предложить очень сильную игру в шахматы, выиграл большинство своих игр и победил почти всех, не считая самых лучших игроков на то время. Его считали мистификацией, но множество выставок, на которых показали машину, подтвердили ее подлинность. Машина, казалось, не только обладает незаурядным шахматным мастерством, но и может обнаруживать подставные ходы.
«Турок» нуждался в ручной заводке, чтобы работать; было слышно, как внутри него поворачивались шестеренки. В дополнение к нижним ящикам, в которых были шахматная доска и фигуры, у него было шесть дверец, три спереди и три сзади. За левой дверью был набор взаимосвязанных металлических зубчатых колес, которые действительно поворачивались, если их завести. За правыми двумя была красная подушка и открытое пространство. Если открыть все три двери, можно было увидеть все внутренности «Турка». После победы во всех, кроме самого сильного регионального состязания, «Турок» отправился по Европе, где сыграл кучу игр, в том числе и против одного из самых сильных игроков того времени Андре Филидора, который хоть и победил, назвал игру с «Турком» одной из самых утомительных в своей жизни.
Но шестеренки слева и ящики на дне были ложными; они занимали лишь треть пространства, позволяя оператору — невысокому человеку, который скрывался внутри — оставаться незамеченным, когда правые двери были открыты. «Турок» был не автоматом, а очень хорошо спроектированной машиной, которой управлял оператор внутри. Но обман был раскрыт лишь в 1820-х годах. Пройдет еще 200 лет, и по-настоящему автоматическая программа наконец научится играть в шахматы на уровне «Турка».
К чему вся эта история? Она напоминает нам игру в холодный синтез, поскольку механического турка можно было поймать по целому ряду признаков обмана. Люди могли бы потребовать инструкции о том, как построить себе такого же, а после того, как у них ничего бы не получилось, они бы поняли, что все тлен. Люди могли испытать это устройство независимо, разобрать, проанализировать и потрогать каждый компонент. И тогда они бы выяснили, что либо устройство не работает, либо в нем сидит человек. Они могли потребовать, чтобы изобретательно на их глазах изготовил точную копию, а после собрал механизм.
Но обман нельзя было бы раскрыть, если бы в устройстве были недоступные скрытые компоненты; если бы к нему передавались внешние сигналы, которые остались бы незамеченными; если бы кто-то исподтишка изменял устройство, когда никто не смотрит; или если бы кто-то выдавал внешний сигнал за сигнал, полученный от устройства. И у каждого работающего устройства холодного синтеза обнаруживались именно эти проблемы. Хотя над холодным синтезом и устройствами LENR работает много ученых — и маргинальных, и энтузиастов, и серьезных — существует лишь один тип эксперимента, который отвечает научному набору критериев надежной и воспроизводимой науки: мюонный катализ ядерных реакций синтеза, или просто мюонный катализ. Атомы водорода состоят из протонов и электронов, и поскольку электроны довольно легкие, их физические размеры составляют порядка 10-10 метра. Вы можете собрать множество атомов вместе достаточно близко, но их ядра, размер которых порядка 10-15 метра, никогда не сойдутся достаточно близко при таких низких температурах, чтобы их волновые функции перехлестнулись достаточно, чтобы запустить синтез. Но если вы замените электрон мюоном, нестабильной частицей со временем жизни в 2,2 микросекунды, атом водорода станет в сотни раз меньше. И тогда волновые функции смогут накладываться и начнется низкоэнергетический синтез. И это был бы замечательный источник энергии, если бы производство и управление мюонами не стоило так дорого само по себе. Из всех прочих идей, механизмов и устройств, нет такого эксперимента, который можно провести с протеканием синтеза и получить больше энергии, чем вы затратите. Не было опубликовано ничего, что проверила бы и одобрила группа авторитетных и независимых ученых. И нет никаких устройств, несмотря на бесконечные демонстрации, которое можно было бы купить, исследовать, использовать или просто разбить без помощи так называемых изобретателей. Несмотря на заявления, которые вы могли услышать от энтузиастов холодного синтеза типа Андреа Росси или Defkalion, никто из них так и не сделал работающего устройства, которое можно было бы пощупать самостоятельно или провести независимый эксперимент. Любое утверждение об обратном не выдержит никакой критики.
Это не говорит о том, что они лгут, что LENR невозможен или что все это глобальный обман. Но доказывать, что кто-то нас обманывает, это не задача науки; это задача хорошего ученого — доказывать, что мы не обманываем сами себя, когда делаем экстраординарные заявления. Как только это прояснится и люди, которые пытаются доказать возможность холодного синтеза, как говорится, «начнут с себя», тогда мы им поверим. Но до тех пор мы будем оставаться скептиками. Ведь как сказал Ричард Фейнман:
«Первый принцип — ты не должен обманывать себя. А тебя обмануть проще всех».
