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.
Пироэлектрический холодный синтез
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.
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 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 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 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 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.
Гипотеза Авраменко
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
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 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 известен как одна из крупнейших научных мистификаций XX века. Долгое время большинство физиков отказывались обсуждать даже саму возможность подобной реакции. Однако недавно два итальянских ученых представили публике установку, которая, по их словам, легко его осуществляет. Неужели этот синтез все-таки возможен?
В начале нынешнего года в мире науки вновь вспыхнул интерес к холодному термоядерному синтезу, или, как его называют отечественные физики, холодному термояду. Поводом для этого ажиотажа послужила демонстрация итальянскими учеными Серджио Фокарди и Андреа Росси из Университета Болоньи необычной установки, в которой, по словам ее разработчиков, этот синтез осуществляется достаточно легко.
В общих чертах работает этот аппарат так. В металлическую трубку с электрическим подогревателем помещаются нанопорошок никеля и обычный изотоп водорода. Далее нагнетается давление около 80 атмосфер. При первоначальном нагреве до высокой температуры (сотни градусов), как говорят ученые, часть молекул H 2 разделяется на атомарный водород, далее тот вступает в ядерную реакцию с никелем.
В результате этой реакции порождается изотоп меди, а также большое количество тепловой энергии. Андреа Росси объяснил, что при первых испытаниях прибора они получали от него около 10-12 киловатт на выходе, в то время как на входе система требовала в среднем 600-700 ватт (имеется в виду электроэнергия, поступающая в прибор при включении его в розетку). По всему получалось, что производство энергии в данном случае было многократно выше затрат, а ведь именно этого эффекта в свое время ждали от холодного термояда.
Тем не менее, по сообщению разработчиков, в данном приборе пока вступает в реакцию далеко не весь водород и никель, а очень малая их доля. Однако ученые уверены, что то, что происходит внутри, представляет собой именно ядерные реакции. Доказательством этого они считают: появление меди в большем количестве, чем могла бы составлять примесь в исходном "топливе" (то есть никеле); отсутствие большого (то есть измеримого) расхода водорода (поскольку он ведь мог бы выступать как топливо в химической реакции); выделяемое тепловое излучение; ну и, конечно, сам энергетический баланс.
Итак, неужели итальянским физикам все-таки удалось добиться термоядерного синтеза при низких температурах (сотни градусов Цельсия — это ничто для подобных реакций, которые обычно идут при миллионах градусах Кельвина!)? Сложно сказать, поскольку до сих пор все рецензируемые научные журналы даже отклонили статьи ее авторов. Скептицизм многих ученых вполне понятен — уже много лет слова "холодный синтез" вызывают у физиков усмешку и ассоциации с вечным двигателем. Кроме того, сами авторы устройства честно признают, что тонкие детали его работы пока остаются вне их понимания.
Что же это за такой неуловимый холодный термояд, доказать возможность протекания которого многие ученые пытаются уже не один десяток лет? Для того чтобы понять сущность данной реакции, а также перспективность подобных исследований, давайте сначала поговорим о том, что такое вообще термоядерный синтез. Под этим термином понимают процесс, при котором происходит синтез более тяжелых атомных ядер из более легких. При этом выделяется огромное количество энергии, куда больше, чем при ядерных реакциях распада радиоактивных элементов.
Подобные процессы постоянно происходят на Солнце и других звездах, из-за чего они могут выделять и свет, и тепло. Так, например, каждую секунду наше Солнце излучает в космическое пространство энергию, эквивалентную четырем миллионам тонн массы. Эта энергия рождается в ходе слияния четырех ядер водорода (проще говоря, протонов) в ядро гелия. При этом на выходе в результате превращения одного грамма протонов выделяется в 20 миллионов раз больше энергии, чем при сгорании грамма каменного угля. Согласитесь, подобное весьма впечатляет.
Но неужели люди не могут создать реактор, подобный Солнцу, для того чтобы производить большое количество энергии для своих нужд? Теоретически, конечно, могут, поскольку прямой запрет на такое устройство не устанавливает ни один из законов физики. Тем не менее, сделать это достаточно сложно, и вот почему: данный синтез требует очень высокой температуры и такого же нереально высокого давления. Поэтому создание классического термоядерного реактора получается экономически невыгодным — на то, чтобы запустить его, нужно будет затратить куда больше энергии, чем он сможет выработать за последующие несколько лет работы.
Именно поэтому многие ученые на протяжении всего XX века пытались осуществить термоядерную реакцию синтеза при низких температурах и обычном давлении, то есть тот самый холодный термояд. Первое сообщение о том, что это возможно, появилось 23 марта 1989 года, когда профессор Мартин Флейшман и его коллега Стенли Понс провели в своем Университете штата Юта пресс-конференцию, где сообщили о том, как они путем почти обычного пропускания тока через электролит получили положительный энергетический выход в виде тепла и зафиксировали идущее от электролита гамма-излучение. То есть провели реакцию холодного термоядерного синтеза.
В июне того же года ученые послали статью с результатами эксперимента в Nature, однако вскоре вокруг их открытия разгорелся настоящий скандал. Дело в том, что исследователи из ведущих научных центров США, Калифорнийского и Массачусетского технологических институтов, в деталях повторили этот эксперимент и подобного не обнаружили. Правда потом последовали два подтверждения, сделанные учеными из Техасского университета "Эй энд Эм" и Института технологических исследований штата Джорджия. Однако и с ними тоже получился конфуз.
При постановке контрольных экспериментов выяснилось, что электрохимики из Техаса неправильно истолковали результаты опыта — в их эксперименте повышенное выделение тепла было вызвано электролизом воды, поскольку термометр служил в качестве второго электрода (катода)! В Джорджии же нейтронные счетчики оказались настолько чувствительными, что реагировали на тепло поднесенной руки. Именно так и был зарегистрирован "выброс нейтронов", который исследователи сочли результатом реакции термоядерного синтеза.
В результате всего этого многие физики преисполнились уверенностью в том, что никакого холодного термояда нет и не может быть, а Флейшман и Понс просто-напросто смошенничали. Тем не менее, другие (а их, к сожалению, явное меньшинство) не верят в мошенничество ученых и даже в то, что здесь была просто ошибка, и надеются, что чистый и практически неисчерпаемый источник энергии сможет быть сконструирован.
К числу последних относится и японский ученый Йосиаки Арата, который несколько лет исследовал проблему холодного термояда и в 2008 году провел в Университете Осака публичный эксперимент, показавший возможность протекания термоядерного синтеза при невысоких температурах. Он и его коллеги использовали особые структуры, состоящие из наночастиц.
Это были специально подготовленные кластеры, состоящие из нескольких сотен атомов палладия. Главная их особенность состояла в том, что они имели внутри обширные пустоты, в которые можно закачивать атомы дейтерия (изотоп водорода) до очень высокой концентрации. И когда эта концентрация превысила определенный предел, данные частицы сблизились друг с другом настолько, что начали сливаться, в результате чего запустилась настоящая термоядерная реакция. Она заключалась в слиянии двух атомов дейтерия в атом лития-4 с выделением тепла.
Доказательством этого служило то, что когда профессор Арата стал добавлять дейтериевый газ к смеси, содержащей упомянутые наночастицы, ее температура поднялась до 70 градусов по Цельсию. После того как газ был отключен, температура в ячейке оставалась повышенной больше 50 часов, причем выделяемая энергия превысила затраченную. По мнению ученого, это можно было объяснить только тем, что произошел ядерный синтез.
Правда, пока эксперимент Араты также не удалось повторить ни в одной лаборатории. Поэтому многие физики продолжают считать холодный термояд мистификацией и шарлатанством. Однако сам Арата отрицает подобные обвинения, упрекая оппонентов в том, что они не умеют работать с наночастицами, поэтому-то у них ничего и не получается.
10:00 — REGNUM
Предисловие редакции
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. ), 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».
Введение
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.
Свежие примеры «заблуждений» о ХЯС — ничего нового!
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.
«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 « », 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, D 2 O), 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 → 3 He + 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 « » 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» .
Классификация вранья
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.
Замечание о цене вопроса
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 и представить в виде таблицы:
Способ получения энергии | кВт-ч/кг | кДж/г | Во сколько раз больше предыдущего |
При полном сжигании нефти (угля) | |||
При делении урана-235 | |||
При синтезе ядер водорода | |||
При полном выделении энергии вещества по формуле E = m·c 2 |
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 = 10 3 , Г — Гига = 10 9 , Т — Тера = 10 12).
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·c 2 !
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.
ХЯС или НЭЯР ? ColdFusion or LENR?
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.
Подробности открытия
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% D 2 O + 0,5% H 2 O. 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/см 2 при напряжении на электродах 12 B. Нейтроны в эксперименте регистрировались двумя способами. Во-первых, сцинтилляционным детектором, включающим дозиметр с борными ВF 3 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/см 2 . Зарегистрировано нейтронное излучение интенсивностью 4×10 4 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 2,1×10 4 с -1 . Обнаружено присутствие трития со скоростью образования 2×10 4 атом/c. В процессе электролиза зарегистрировано четырехкратное превышение выделенной энергии над суммарной затраченной (электрической и химической) энергией. Оно достигало 4 МДж/см 3 катода за 120 ч эксперимента. В случае объемного Pd-катода 1*1*1 см наблюдали его частичное расплавление (Т пл =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 D 2 O+DTO+Т 2 O тепловыделение может увеличиться до 10 кВт/см 3 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´10 6 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.
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).
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 см 3 катода должно образоваться минимум 4,29·10 18 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!
В Университете Осаки состоялся необычный публичный эксперимент. В присутствии 60 гостей, среди которых были журналисты шести японских газет и двух ведущих телеканалов, группа японских физиков под руководством профессора Ёсиаки Араты продемонстрировали реакцию холодного термоядерного синтеза.
Эксперимент был не из простых и мало чем напоминал сенсационную работу физиков Мартина Флейшмана и Стенли Понса 1989 года, в результате которой они с помощью почти обычного электролиза умудрились, по их заявлению, соединить атомы водорода и дейтерия (изотоп водорода с атомным числом 2) в один атом трития. Правду они сказали тогда или ошиблись, теперь уже выяснить невозможно, но многочисленные попытки получить холодный термояд таким же образом в других лабораториях не увенчались успехом, и эксперимент был дезавуирован.
Так началась в чем-то драматическая, а в чем-то и трагикомическая жизнь холодного термояда. С самого начала над ней дамокловым мечом висело одно из самых серьезных обвинений в науке – неповторяемость эксперимента. Это направление называли маргинальной наукой, даже «патологической», но, несмотря ни на что, оно не умирало. Все это время с риском для собственной научной карьеры холодный термояд пытались получить не только «маргиналы» – изобретатели вечных двигателей и прочие восторженные невежды, но и вполне серьезные ученые. Но – неповторяемость! Вот что-то там такое пошло, датчики зафиксировали эффект, но его никому не предъявишь, потому что уже в следующем эксперименте никакого эффекта нет. А даже если и есть, то в другой лаборатории он, в точности повторенный, не воспроизводится.
Скепсис научного сообщества сами колдфьюзионисты (производное от cold fusion – холодный синтез) объясняли, в частности, непониманием. Один из них рассказывал корреспонденту «НГ»: «Каждый ученый хорошо разбирается только в своей узкой области. Он следит за всеми публикациями по теме, знает цену каждому коллеге по направлению, а если он хочет определить свое отношение к тому, что находится за пределами этого направления, то идет к признанному эксперту и, не особо вникая, принимает его мнение за истину в последней инстанции. Ему ведь некогда разбираться в деталях, у него есть собственная работа. А сегодняшние признанные эксперты к холодному термояду относятся отрицательно».
Так это или не так, но факт оставался фактом – холодный термояд проявлял поразительную капризность и упорно продолжал мучить своих исследователей неповторяемостью экспериментов. Многие уставали и уходили, на их место приходили немногие – ни денег, ни славы, а взамен – перспектива стать отверженным, получить клеймо «маргинального ученого».
Потом, несколько лет спустя, кажется, поняли, в чем дело – в неустойчивости свойств образца палладия, применяемого в экспериментах. Одни образцы давали эффект, другие категорически отказывались, а те, что давали, в любой момент могли передумать.
Похоже, сейчас, после майского публичного эксперимента в Университете Осаки, период неповторяемости заканчивается. Японцы утверждают, что им удалось с этой напастью справиться.
«Они создали особые структуры, наночастицы, – объяснил корреспонденту «НГ» Андрей Липсон, ведущий научный сотрудник Институт химии и электрохимии РАН, – специально подготовленные кластеры, состоящие из нескольких сотен атомов палладия. Главная особенность этих нанокластеров состоит в том, что они имеют внутри пустоты, в которые можно закачивать атомы дейтерия до очень высокой концентрации. И когда эта концентрация превысит определенный предел, дейтоны сближаются друг с другом настолько, что могут сливаться, и начинается термоядерная реакция. Там совсем другая физика, чем, скажем, в ТОКАМАКах. Термоядерная реакция идет там сразу по нескольким каналам, основной из них – слияние двух дейтонов в атом лития-4 с выделением тепла».
Когда Ёсиака Арата стал добавлять дейтериевый газ к смеси, содержащей упомянутые наночастицы, ее температура поднялась до 70 градусов по Цельсию. После того как газ был отключен, температура в ячейке оставалась повышенной больше 50 часов, причем выделяемая энергия превысила затраченную. По мнению Араты, это можно объяснить только ядерным синтезом.
Конечно, с первой фазой жизни холодного термояда – неповторяемостью – эксперимент Араты далеко не покончил. Для того чтобы его результаты были признаны научным сообществом, необходимо, чтобы он с тем же успехом был повторен сразу в нескольких лабораториях. А поскольку тема очень специфическая, с намеком на маргинальность, похоже, что и этого будет мало. Возможно, что и после этого холодному термояду (если он все-таки существует) долго придется ждать полного признания, как это, например, происходит с историей вокруг так называемого пузырькового термояда, полученного Рузи Талейарханом из Окриджской национальной лаборатории.
«НГ-наука» уже рассказывала об этом скандале. Талейархан утверждал, что получил термояд, пропуская звуковые волны через сосуд с тяжелым ацетоном. При этом в жидкости образовывались и взрывались пузырьки, выделяя энергию, достаточную для осуществления термоядерного синтеза. Поначалу эксперимент независимо повторить не удалось, Талейархана обвинили в фальсификации. Он в ответ напал на оппонентов, обвиняя их в том, что у них плохие приборы. Но в конце концов в феврале прошлого года эксперимент, проведенный независимо в Университете Пердью, подтвердил результаты Талейархана и восстановил репутацию физика. С тех пор – полное молчание. Ни признаний, ни обвинений.
Холодным термоядом эффект Талейархана можно назвать только с очень большой натяжкой. «На самом деле это горячий термояд, – подчеркивает Андрей Липсон. – Там работают энергии в тысячи электронвольт, а в экспериментах с холодным термоядом эти энергии оцениваются долями электронвольта». Но, думается, эта энергетическая разница не очень-то повлияет на отношение научного сообщества, и даже если японский эксперимент будет успешно повторен в других лабораториях, колдфьюзионистам еще очень долго придется ожидать полного признания.
Впрочем, многие из тех, кто занимается холодным термоядом несмотря ни на что, полны оптимизма. Еще в 2003 году Митчелл Шварц, физик из Массачусетского технологического института, заявил на одной из конференций: «Мы занимаемся этими экспериментами так долго, что вопрос стоит уже не в том, можем ли мы получить с помощью холодного термояда дополнительное тепло, а в том, можем ли мы получать его киловаттами».
Действительно, киловаттами пока не получается, и конкуренции мощным термоядерным проектам, в частности многомиллиардному проекту международного реактора ИТЕР, холодный термояд пока даже в перспективе не представляет. По оценкам американцев, их исследователям понадобится от 50 до 100 млн. долл. и 20 лет на проверку жизнеспособности эффекта и возможностей его коммерческого использования.
В России о подобных суммах на такие исследования даже и мечтать не приходится. Да и мечтать-то, похоже, почти некому.
«Здесь никто этим не занимается, – говорит Липсон. – Для этих экспериментов требуется специальная аппаратура, специальное финансирование. Но официальных грантов мы на такие эксперименты не получаем, а если и занимаемся ими, то факультативно, параллельно с основной работой, за которую мы получаем зарплату. Так что в России идет только «повторение задов».
| Условием для обычной термоядерной реакции являются очень высокаятемпература и давление.
В прошлом столетии было высказано желание осуществлять холодную термоядерную реакцию при комнатной температуре и обычном атмосферном давлении. Но всё же, несмотря на многочисленные исследования в данной отрасли, в реальности осуществить подобную реакцию до сих пор не получалось. Более того, многие учёные и эксперты саму идею признали ошибочной. Методику осуществления так называемой реакции холодного термоядерного синтеза удалось разработать американским учёным. Об это говорится в немецком авторитетном журнале Naturwissenschaften, где была опубликована статья, в которой описывается способ осуществления ядерной реакции низкой энергии. Исследования проводились под руководством Памелы Мосер-Босс и Александра Шпака из Центра космических и морских военных систем в штате Сан-Диего. В ходе исследовний воздействию магнитных и электрических полей подвергался тонкий провод, покрытый тонким слоем палладия. Для обнаружения заряжённых частиц, появлявшихся в результате подобного опыта, использовались детекторы из пластиковой плёнки. В ближайшее время результаты исследований американских специалистов должны быть проверены независимыми экспертами. |