Холодный ядерный синтез принцип работы. Холодный термоядерный синтез признали официально. Экология и ее проблемы

Экология потребления.Наука и техника: Холодный ядерный синтез может стать одним из величайших научных прорывов, если когда-нибудь будет осуществлён.

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.

Так что же это все таки, миф или реальность?

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.

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.

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.

Пироэлектрический холодный синтез

Холодный ядерный синтез на настольных аппаратах не только возможен, но и осуществлен, причем в нескольких версиях. Так, в 2005 году исследователям из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе удалось запустить подобную реакцию в контейнере с дейтерием, внутри которого было создано электростатическое поле. Его источником служила вольфрамовая игла, подсоединенная к пироэлектрическому кристаллу танталата лития, при охлаждении и последующем нагревании которого создавалась разность потенциалов 100−120 кВ. Поле напряженностью порядка 25 ГВ/м 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. Пиковый нейтронный поток составил порядка 900 нейтронов в секунду (в несколько сотен раз выше типичного фонового значения). Хотя такая система имеет перспективы в качестве генератора нейтронов, говорить о ней как об источнике энергии нельзя. Подобные устройства потребляют намного больше энергии, чем генерируют: в экспериментах калифорнийских ученых в одном цикле охлаждения-нагревания длительностью несколько минут выделялось примерно 10-8 Дж (на 11 порядков меньше, чем нужно для нагрева стакана воды на 1°С).

На этом история не заканчивается

В начале 2011 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 H2 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.

Возвращаясь к итальянским первооткрывателям приходится признать, что и сами «ученые» не внушают особого доверия, ни своими прошлыми достижениями, ни своим нынешним положением. Имя Серджио Фокарди до сих пор было мало кому известно, но зато благодаря своему ученому званию профессора, можно хотя бы не сомневаться в его причастности к науке. А вот в отношении коллеги по открытию, Андреа Росси, такого уже не скажешь. На данный момент Андреа является сотрудником некой американской корпорации Leonardo Corp, и в свое время отличился лишь привлечением к суду за уклонение от уплаты налогов и контрабанду серебра из Швейцарии. Но и на этом «плохие» новости для сторонников холодного термоядерного синтеза не закончились. Выяснилось, что научный журнал Journal of Nuclear Physics, в котором были опубликованы статьи итальянцев о своем открытие, на самом деле представляет собой скорее блог, а неполноценный журнал. И, вдобавок, его владельцами оказались ни кто иные, как уже знакомые итальянцы Серджио Фокарди и Андреа Росси. А ведь публикация в серьезных научных изданиях служит подтверждением «правдоподобности» открытия.

Не остановившись на достигнутом, и капнув еще глубже, журналисты также выяснили, что идея представленного проекта принадлежит совершенного другому человеку - итальянскому ученому Франческо Пьянтелли. Похоже, именно на этом, бесславно и закончилась очередная сенсация, и мир в очередной раз лишился «вечного двигателя». Но как, не без иронии, утешают себя итальянцы, если это всего лишь выдумка, то, по-крайней мере, она не лишена остроумия, ведь одно дело разыграть знакомых и совсем другое, попытаться обвести вокруг пальца целый мир.

В настоящее время все права на данное устройство принадлежат американской компании Industrial Heat, где Росси возглавляет всю научно-исследовательскую и конструкторскую деятельность в отношении реактора.

Существуют низкотемпературная (E-Cat) и высокотемпературная (Hot Cat) версии реактора. Первая для температур примерно 100-200 °C, вторая для температур порядка 800-1400 °C. В настоящее время компания продала низкотемпературный реактор на 1МВт неназванному заказчику для коммерческого использования и, в частности, на этом реакторе Industrial Heat проводит тестирование и отладку для того, чтобы начать полномасштабное промышленное производство подобных энергетических блоков. Как заявляет Андреа Росси, реактор работает главным образом за счет реакции между никелем и водородом, в ходе которой происходит трансмутация изотопов никеля с выделением большого количества тепла. Т.е. одни изотопы никеля переходят в другие изотопы. Тем не менее был проведен ряд независимых испытаний, наиболее информативным из которых было испытание высокотемпературной версии реактора в швейцарском городе Лугано. Об этом испытании уже писали .

Еще в 2012 году сообщалось, что продана первая установка холодного синтеза Росси.

27 декабря на сайте E-Cat World была опубликована статья о независимом воспроизведении реактора Росси в России. В этой же статье содержится ссылка на доклад «Исследование аналога высокотемпературного теплогенератора Росси» физика Пархомова Александра Георгиевича. Доклад подготовлен для всероссийского физического семинара «Холодный ядерный синтез и шаровая молния», который прошел 25 сентября 2014 года в Российском университете дружбы народов.

В докладе автор представил свою версию реактора Росси, данные по его внутреннему устройству и проведенным испытаниям. Главным вывод: реактор действительно выделяет больше энергии, чем потребляет. Отношение выделенного тепла к потребленной энергии составило 2.58. Более того, около 8 минут реактор проработал вообще без подачи входной мощности, после того, как питающий провод перегорел, производя при этом около киловата тепловой мощности на выходе.

В 2015 году А.Г. Пархомову удалось сделать длительно работающий реактор с замером давления. С 23:30 16 марта температура держится до сих пор. Фото реактора.

Наконец, удалось сделать длительно работающий реактор. Температура 1200оС достигнута в 23:30 16 марта после 12- часового постепенного нагрева и держится до сих пор. Мощность нагревателя 300 Вт, COP=3.
Впервые успешно удалось вмонтировать в установку манометр. При медленном нагреве максимальное давление 5 бар было достигнуто при 200оС, потом давление снижалось и при температуре около 1000оС стало отрицательным. Наиболее сильный вакуум около 0,5 бар был при температуре 1150оС.

При длительной непрерывной работе нет возможности круглосуточно подливать воду. Поэтому пришлось отказаться от использованной в предыдущих экспериментах калориметрии, основанной на измерении массы испарившейся воды. Определение теплового коэффициента в этом эксперименте проводится путем сравнения потребляемой электронагревателем мощности при наличии и отсутствии топливной смеси. Без топлива температура 1200оС достигается при мощности около 1070 Вт. При наличии топлива (630 мг никеля +60 мг алюмогидрида лития) такая температура достигается при мощности около 330 Вт. Таким образом, реактор вырабатывает около 700 Вт избыточной мощности (COP ~ 3,2). (Объяснение А.Г. Пархомова, более точное значение СОР требует более детального расчета). опубликовано

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал Эконет.ру, что позволяет смотреть онлайн, скачать с ютуб бесплатно видео об оздоровлении, омоложении человека..

Акад. Евгений Александров

1. Введение.
Выделение энергии при слиянии лёгких ядер составляет содержание одной из двух ветвей ядерной энергетики, которая до сих пор реализована только в оружейном направлении в виде водородной бомбы - в отличие от второго направления, связанного с цепной реакцией деления тяжёлых ядер, которое используется как в оружейном воплощении, так и в качестве широко развитого промышленного источника тепловой энергии. Вместе с тем с процессом слияния лёгких ядер связаны оптимистические надежды создания мирной ядерной энергетики с неограниченной сырьевой базой. Однако проект управляемого термоядерного реактора, выдвинутый Курчатовым 60 лет назад, сегодня представляется, пожалуй, ещё более отдалённой перспективой, чем это виделось в начале этих исследований. В термоядерном реакторе планируется осуществить синтез ядер дейтерия и трития в процессе столкновения ядер в плазме, разогретой до многих десятков миллионов градусов. Высокая кинетическая энергия сталкивающихся ядер должна обеспечить преодоление кулоновского барьера. Однако, в принципе, потенциальный барьер, препятствующий протеканию экзотермической реакции, может быть преодолён без использования высоких температур и/или высоких давлений, используя каталитические подходы, как это хорошо известно в химии и, тем более, в биохимии. Такой подход к осуществлению реакции синтеза ядер дейтерия был реализован в серии работ по так называемому «мюонному катализу», обзору которых посвящена обстоятельная работа . В основе процесса лежит образование молекулярного иона, состоящего из двух дейтронов, связанных вместо электрона мюоном – нестабильной частицей с зарядом электрона и с массой ~200 электронных масс. Мюон стягивает ядра дейтронов, сближая их на расстояние порядка 10 -12 м., что делает высоко вероятным (порядка 10 8 с -1) туннельное преодоление кулоновского барьера и слияние ядер. Несмотря на большие успехи этого направления, оно оказалось тупиковым в отношении перспектив извлечения ядерной энергии ввиду нерентабельности процесса: получаемая на этих путях энергия не окупает затрат на производство мюонов.
Помимо вполне реального механизма мюонного катализа за последние три десятилетия неоднократно появлялись сообщения о якобы успешной демонстрации холодного синтеза в условиях взаимодействия ядер изотопов водорода внутри металлической матрицы или на поверхности твёрдого тела. Первые сообщения такого рода были связаны с именами Флейшмана, Понса и Хокинса , которые изучали особенности электролиза тяжёлой воды в установке с палладиевым катодом, продолжая электрохимические исследования с изотопами водорода, предпринятые в начале 80-х годов . Флейшман и Понс обнаружили избыточное выделение тепла при электролизе тяжёлой воды и задались вопросом, не является ли это следствием реакций ядерного синтеза по двум возможным схемам:

2 D + 2 D -> 3 T(1.01 MeV) + 1 H(3.02 MeV)
Или (1)
2 D + 2 D -> 3 He(0.82 MeV) + n(2.45 MeV)

Эти работы породили большой энтузиазм и серию проверочных работ с переменными и неустойчивыми результатами. (В одной из недавних работ этого рода () сообщалось, например, о взрыве установки, предположительно, ядерного характера!) Однако со временем в научном сообществе сложилось впечатление о сомнительном характере выводов о наблюдении «холодного синтеза», главным образом, ввиду отсутствия выхода нейтронов или их слишком малого превышения над уровнем фона. Это не остановило сторонников поисков «каталитических» подходов к «холодному синтезу». Испытывая большие трудности в публикации результатов своих исследований в респектабельных журналах, они стали собираться на регулярные конференции с автономным изданием материалов. В 2003 году состоялась уже десятая международная конференция по «холодному синтезу», после чего эти собрания меняли названия. В 2002 г. под эгидой SpaceandNavalWarfareSystemsCommand (SPAWAR) в США был издан двухтомный сборник статей. В 2012 году был переиздан обновлённый обзор Эдмунда Шторма «A Student’s Guide to Cold Fusion», содержащий 338 ссылок – доступен в Интернете . Сегодня это направление работ чаще всего обозначают аббревиатурой LENR – LowEnergyNuclearReactions.

Заметим, что общественное доверие к результатам этих исследований дополнительно подрывается отдельными пропагандистскими выбросами в СМИ сообщений о более чем сомнительных сенсациях на этом фронте. В России и сейчас существует массовое производство так называемых «вихревых генераторов» тепла (электро-механических нагревателей воды) с оборотом порядка миллиардов рублей в год . Изготовители этих агрегатов уверяют потребителей, что эти устройства производят тепла в среднем в полтора раза больше, чем потребляют электроэнергии. Для объяснения избытка энергии они прибегают, в том числе, к разговорам о холодном синтезе, якобы протекающем в кавитационных пузырьках, возникающих в водяных мельницах. В СМИ в настоящее время очень популярны сообщения об итальянском изобретателе Андреа Росси («со сложной биографией», как некогда сказал С.П.Капица о В.И.Петрике), который демонстрирует телевизионщикам установку, производящую каталитическое превращение (трансмутацию) никеля в медь за счёт, якобы, слияния ядер меди с протонами водорода с выделением энергии на киловаттном уровне . Детали устройства держатся в секрете, но сообщается, что основу реактора составляет керамическая трубка, заполненная порошком никеля с секретными добавками, которая разогревается током в условиях охлаждения протекающей водой. В трубку подаётся газообразный водород. При этом обнаруживается избыточное выделение тепла с мощностью на уровне единиц киловатт. Росси обещает в ближайшее время (в 2012 г.!) показать генератор с мощностью ~ 1 МВт. Некоторую респектабельность этой затее (с отчётливым привкусом аферы) придаёт Болонский университет, на территории которого всё это разворачивается. (В 2012 г. этот университет прекратил сотрудничество с Росси).

2. Новые эксперименты по «метало-кристаллическому катализу».
На протяжении последних десятка лет поиски условий протекания «холодного синтеза» сдвинулись от электрохимических опытов и электрического разогрева образцов к «сухим» экспериментам, в которых осуществляется проникновение ядер дейтерия в кристаллическую структуру металлов переходных элементов – палладия, никеля, платины. Эти опыты относительно просты и представляются более воспроизводимыми, чем ранее упомянутые. Интерес к этим работам привлечён недавней публикацией , в которой делается попытка теоретического объяснения холодным ядерным синтезом феномена избыточного образования тепла при дейтерировании металлов в условии отсутствия, казалось бы, необходимого при таком синтезе испускания нейтронов и гамма -квантов.
В отличие от столкновения «голых» ядер в горячей плазме, где энергия столкновения должна преодолеть кулоновский барьер, препятствующий слиянию ядер, при проникновении ядра дейтерия в кристаллическую решётку металла кулоновский барьер между ядрами модифицируется экранирующим действием электронов атомных оболочек и электронами проводимости. А.Н.Егоров обращает внимание на специфическую «рыхлость» ядра дейтрона, объём которого в 125 раз превышает объём протона. Электрон атома в S-состоянии имеет максимальную вероятность оказаться внутри ядра, что приводит к эффективному исчезновению заряда ядра, которое в этом случае иногда называют «динейтроном». Можно говорить о том, что атом дейтерия часть времени находится в таком «свёрнутом» компактном состоянии, в котором он способен проникать в другие ядра – в том числе в ядро другого дейтрона. Дополнительным фактором, влияющим на вероятность сближения ядер в кристаллической решетке, служат колебания.
Не воспроизводя соображений, высказанных в , рассмотрим некоторые имеющиеся экспериментальные обоснования гипотезы о протекании холодного ядерного синтеза при дейтерировании переходных металлов. Имеется довольно подробное описание техники экспериментов японской группы под руководством профессора Yoshiaki Arata (Osaka University).Схема установки Араты представлена на рис.1:

Рис1. Здесь 2- контейнер из нержавеющей стали, содержащий «образец» 1, представляющий собой, в частности, засыпку (в палладиевой капсуле) из окиси циркония с покрытием из палладия (ZrO 2 -Pd); T in и Т s – положения термопар, измеряющих температуру образца и контейнера, соответственно.
Контейнер перед началом опыта прогревается и откачивается (обезгаживается). После его охлаждения до комнатной температуры начинается медленный напуск водорода (Н 2) или дейтерия (D 2) из баллона с давлением порядка 100 атмосфер. При этом контролируется давление в контейнере и температура в двух выделенных точках. В течение первых десятков минут напуска давление внутри контейнера остаётся близким к нулевому за счёт интенсивной абсорбции газа порошком. При этом происходит быстрый разогрев образца, достигающий максимума (60-70 0 С) через 15-18 минут, после чего начинается охлаждение образца. Вскоре после этого (около 20 минуты) начинается монотонный рост давления газа внутри контейнера.
Авторы обращают внимание на то, что динамика процесса заметно отличается в случаях напуска водорода и дейтерия. При напуске водорода (рис.2) на 15-й минуте достигается максимальная температура 610С, после чего начинается остывание.
При напуске дейтерия (рис.3) максимальная температура оказывается на десять градусов выше (71 0 С) и достигается несколько позже – на ~ 18-й минуте. Динамика охлаждения также обнаруживает некоторое различие в этих двух случаях: в случае напуска водорода температуры образца и контейнера (T in и Т s) начинают сближаться раньше. Так, через 250 минут после начала напуска водорода, температура образца не отличается от температуры контейнера и превосходит температуру окружающей среды на 1 0 С. В случае же напуска дейтерия, температура образца через те же 250 минут заметно (~ на 1 0 С) превышает температуру контейнера и примерно на 4 0 С температуру окружающей среды.

Рис.2 Изменение во времени давления Н 2 внутри контейнера и температур T in и Т s .

Рис. 3 Изменение во времени давления D 2 и температур T in и Т s .

Авторы утверждают, что наблюдаемые различия воспроизводимы. Вне этих различий наблюдаемое быстрое разогревание порошка объясняется энергией химического взаимодействия водорода/дейтерия с металлом, при котором образуются гидридометаллические соединения. Различие процессов в случае водорода и дейтерия авторы трактуют как свидетельство протекания во втором случае (с очень малой, разумеется, вероятностью) реакции синтеза ядер дейтерия по схеме 2 D+ 2 D = 4 He + ~ 24 MeV. Такая реакция совершенно невероятна (порядка 10 -6 по сравнению с реакциями (1)) при столкновении «голых» ядер из-за необходимости удовлетворять законам сохранения импульса и момента импульса. Однако в условиях твёрдого тела такая реакция может оказаться доминирующей. Существенно, что при этой реакции не происходит появления быстрых частиц, отсутствие (или дефицит) которых неизменно рассматривался в качестве решающего аргумента против гипотезы о ядерном синтезе. Разумеется, остаётся вопрос о канале выделения энергии синтеза. Как считает Цыганов , в условиях твёрдого тела возможны процессы дробления гамма-кванта на низкочастотные электромагнитные и фононные возбуждения.
Опять-таки, не углубляясь в теоретическое обоснование гипотезы, вернёмся к её экспериментальным обоснованиям.
В качестве дополнительного доказательства предлагаются графики остывания «реакционной» зоны в более позднее время (за пределами 250 минут), полученные с более высоким температурным разрешением и для различной «засыпки» рабочего тела.
Из рисунка видно, что в случае напуска водорода, начиная с 500-ой минуты температуры образца и контейнера сравниваются с комнатной. В противоположность этому при напуске дейтерия к 3000-й минуте устанавливается стационарное превышение температуры образца над температурой контейнера, который, в свою очередь оказывается заметно теплее комнатной температуры (~ на 1,5 0 С для случая образца ZrO 2 -Pd).

Другим важным свидетельством в пользу протекания ядерного синтеза должно было служить появление гелия-4 в качестве продукта реакции. Этому вопросу уделялось значительное внимание. Прежде всего, авторы принимали меры к устранению следов гелия в напускаемых газах. Для этого применялся напуск H 2 /D 2 путём диффузии через палладиевую стенку. Как известно, палладий высоко проницаем для водорода и дейтерия и плохо пропускает гелий. (Напуск через диафрагму дополнительно замедлял поступление газов в реакционный объём). После остывания реактора газ в нём подвергался анализу на присутствие гелия. Утверждается, что гелий обнаруживался при напуске дейтерия и отсутствовал при напуске водорода. Анализ проводился масс-спектроскопически. (Применялся квадрупольный масс-спектрограф).

Следующий слайд заимствован из презентации Араты (не говорящим по-английски!). Он содержит некоторые числовые данные, относящиеся к экспериментам, и оценки. Эти данные не вполне понятны.
Первая строка, по-видимому, содержит оценку в молях поглощённого порошком тяжёлого водорода D 2 .
Смысл второй строки, похоже, сводится к оценке энергии адсорбции 1700 см 3 D 2 на палладии.
Третья строка, по-видимому, содержит оценку «избыточного тепла», связанного с ядерным синтезом – 29.2...30 кДж.
Четвёртая строка явно относится к оценке числа синтезированных атомов 4 Не - 3*10 17 . (Этому числу созданных атомов гелия должно соответствовать много большее выделение тепла, чем указано в строке 3: (3*10 17) - (2.4*10 7 эВ) = 1.1*10 13 эрг. = 1.1 МДж.).
Пятая строка представляет оценку отношения числа атомов синтезированного гелия к числу атомов палладия - 6.8*10 -6 . Шестая строка – отношение чисел атомов синтезированного гелия и адсорбированных атомов дейтерия: 4.3*10 -6 .

3. О перспективах независимой проверки сообщений о «метало-кристаллическом ядерном катализе».
Описанные эксперименты представляются относительно легко воспроизводимыми, поскольку они не требуют больших капитальных вложений или использования ультра-современных методов исследования. Главная трудность, по-видимому, связана с недостатком информации о структуре рабочего вещества и технологии его изготовления.
При описании рабочего вещества употребляются выражения «нано-порошок»: « ZrO 2 -nano-Pd sample powders, a matrix of zirconium oxide containing palladium nanoparticles» и, одновременно, употребляется выражение «сплавы»: «ZrO 2 Pd alloy, Pd-Zr-Ni alloy». Надо думать, что состав и структура этих «порошков» - «сплавов» играют ключевую роль в наблюдаемых явлениях. Действительно, на рис. 4 можно видеть существенные различия динамики позднего охлаждения указанных двух образцов. Ещё большие различия они обнаруживают в динамике изменения температуры в период насыщения их дейтерием. Ниже воспроизводится соответствующий рисунок, который надо сопоставлять с аналогичным рисунком 3, где «ядерным топливом» служил порошок ZrO 2 Pd alloy. Можно видеть, что период разогрева сплава Pd-Zr-Ni длится много дольше (почти в 10 раз), подъём температуры существенно меньше, а её спад много медленнее. Однако прямое сравнение этого рисунка с рис. 3 едва ли возможно, имея в виду, в частности, различие в массах «рабочего вещества»: 7 Г - ZrO 2 Pd и 18.4 Г - Pd-Zr-Ni.
Дополнительные детали относительно рабочих порошков можно найти в литературе, в частности, в .

4. Заключение
Кажется очевидным, что независимое воспроизведение уже проделанных опытов имело бы большое значение при их любом результате.
Какие модификации уже проделанных экспериментов могли бы быть сделаны?
Представляется важным сосредоточиться в первую очередь не на измерениях избыточного тепловыделения (поскольку точность таких измерений невелика), а на максимально достоверном обнаружении появления гелия как на наиболее ярком свидетельстве протекания ядерной реакции синтеза.
Следовало бы попытаться осуществить контроль количества гелия в реакторе во времени, что не было сделано японскими исследователями. Это особенно интересно, имея в виду график рис. 4, из которого можно предполагать, что процесс синтеза гелия в реакторе продолжается неопределённо долго после напуска в него дейтерия.
Представляется важным исследовать зависимость описанных процессов от температуры реактора, поскольку теоретические построения учитывают молекулярные колебания. (Можно представить себе, что с ростом температуры реактора вероятность ядерного синтеза увеличивается).
Как трактует Yoshiaki Arata (и Э.Н.Цыганов) появление избыточного тепла?
Они полагают, что в кристаллической решётке металла происходит (с очень малой вероятностью) слияние ядер дейтерия в ядра гелия, процесс практически невозможный при столкновении «голых» ядер в плазме. Особенностью этой реакции служит отсутствие нейтронов - чистый процесс! (вопрос о механизме перехода энергии возбуждения ядра гелия в тепло остаётся открытым).
Похоже, что надо проверить!

Цитированная литература.
1. D. V. Balin, V. A.Ganzha, S.M.Kozlov, E.M.Maev, G. E. Petrov, M. A. Soroka, G.N. Schapkin, G.G. Semenchuk, V. A. Trofimov, A. A. Vasiliev, A. A. Vorobyov, N. I. Voropaev, C. Petitjean, B.Gartnerc, B. Laussc,1, J.Marton, J. Zmeskal, T.Case, K.M.Crowe, P. Kammel, F. J. Hartmann M. P. Faifman, High precesion study of muon catalyzed fusionin D 2 and HD gases, Физика элементарных частиц и атомного ядра, 2011, т. 42, вып.2.
2. Fleischmann, M., S. Pons, and M. Hawkins, Electrochemically induced nuclear fusion of deuterium. J. Electroanal. Chem., 1989. 261: p. 301 and errata in Vol. 263.
3. M. Fleischmann, S.Pons. M.W. Anderson. L.J. Li, M. Hawkins, J. Electroanal. Chem. 287 (1990) 293.
4. S. Pons, M. Fleischmann, J. Chim. Phys. 93 (1996) 711.
5. W.M. Mueller, J.P. Blackledge and G.G. Libowitz, Metal Hydrides, Academic Press, New York, 1968; G. Bambakadis (Ed.), Metal Hydrides, Plenum Press, New York, 1981.
6. Jean-Paul Biberian, J. Condensed Matter Nucl. Sci. 2 (2009) 1–6
7. http://lenr-canr.org/acrobat/StormsEastudentsg.pdf
8. Е.Б.Александров «Чудо-миксер или новое пришествие вечного двигателя», сборник «В защиту науки», №6, 2011.
9. http://www.lenr-canr.org/News.htm ; http://mykola.ru/archives/2740;
http://www.atomic-energy.ru/smi/2011/11/09/28437
10. Э.Н.Цыганов, «ХОЛОДНЫЙ ЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ», ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, 2012, том 75, №2, с. 174–180
11. А.И.Егоров, ПИЯФ, частное сообщение.
12. Y. Arata and Y. Zhang, «The Establishment of Solid Nuclear Fusion Reactor», J. High Temp. Soc. 34, P. 85-93 (2008). (Статья на японском языке, аннотация по-английски). Изложение этих экспериментов по-английски имеется по адресу
http://newenergytimes.com/v2/news/2008/NET29-8dd54geg.shtml#...
Under the Hood: The Arata-Zhang Osaka University LENR Demonstration
By Steven B. Krivit

April 28, 2012
International Low Energy Nuclear Reactions Symposium, ILENRS-12
The College of William and Mary, Sadler Center, Williamsburg, Virginia
July 1-3, 2012
13. Публикация относительно технологии получения рабочей порошковой матрицы:
"Hydrogen absorption of nanoscale Pd particles embedded in ZrO2 matrix prepared from Zr-Pd amorphous alloys”.
Shin-ichi Yamaura, Ken-ichiro Sasamori, Hisamichi Kimura, Akihisa Inoue, Yue Chang Zhang, Yoshiaki Arata, J. Mater. Res., Vol. 17, No. 6, pp. 1329-1334, June 2002
Подобное объяснение представляется исходно несостоятельным: реакции слияния ядер являются экзотермическими лишь при условии, что масса ядра конечного продукта остаётся меньше массы ядра железа. Для синтеза более тяжёлых ядер необходима затрата энергии. Никель же тяжелее железа. А.И.Егоров высказал предположение о том, что в установке А.Росси происходит реакция синтеза гелия из атомов дейтерия, всегда присутствующих в водороде в качестве малой примеси, причём никель играет роль катализатора, см. ниже.

Утром человек просыпается, включает тумблер – в квартире появляется электричество, которое греет воду в чайнике, дает энергию для работы телевизора и компьютера, заставляет светиться лампочки. Человек завтракает, выходит из дома и садится в машину, которая уезжает, не оставляя после себя привычного облака выхлопных газов. Когда человек решает, что надо заправиться, он покупает баллон с газом, который не пахнет, не токсичен и очень дешев - нефтепродукты больше не используются как топливо. Топливом стала океаническая вода. Это не утопия, это обычный день в мире, где человек освоил реакцию холодного ядерного синтеза.

В четверг, 22 мая 2008 года, группа японских физиков из Университета Осаки под руководством профессора Араты провела демонстрацию реакции холодного ядерного синтеза. Некоторые из присутствовавших на демонстрации ученых назвали ее успешной, однако большинство заявило, что для подобных утверждений необходимо независимо повторить опыт в других лабораториях. О заявлении японцев написало несколько физических изданий, однако наиболее уважаемые в научном мире журналы, такие как Science и Nature , пока не опубликовали своей оценки этого события. Чем объясняется такой скепсис научного сообщества?

Все дело в том, что холодный ядерный синтез с некоторых пор пользуется у ученых дурной славой. Несколько раз заявления об успешном проведении этой реакции на поверку оказывались фальсификацией либо неверно поставленным экспериментом. Чтобы понять, в чем трудность осуществления ядерного синтеза в лабораторных условиях, необходимо коротко коснуться теоретических основ реакции.

Куры и ядерная физика

Ядерный синтез - это реакция, при которой атомные ядра легких элементов сливаются, образуя ядро более тяжелого. При реакции выделяется огромное количество энергии. Это обусловлено действующими внутри ядра чрезвычайно интенсивными силами притяжения, которые удерживают вместе входящие в состав ядра протоны и нейтроны. На маленьких расстояниях – около 10 -13 сантиметров - эти силы чрезвычайно сильны. С другой стороны, протоны в ядрах заряжены положительно, и, соответственно, стремятся оттолкнуться друг от друга. Радиус действия электростатических сил намного больше, чем у ядерных, поэтому когда ядра удалены друг от друга, первые начинают преобладать.

В обычных условиях кинетическая энергия ядер легких атомов слишком мала для того, чтобы они смогли преодолеть электростатическое отталкивание и вступить в ядерную реакцию. Заставить атомы сблизиться можно, сталкивая их на большой скорости или используя сверхвысокие давления и температуры. Однако теоретически существует и альтернативный способ, позволяющий проводить желанную реакцию практически "на столе". Одним из первых идею осуществления ядерного синтеза при комнатной температуре высказал в 60-е годы прошлого века французский физик, лауреат Нобелевской премии Луис Кервран (Louis Kervran).

Ученый обратил внимание на тот факт, что куры, не получающие кальция с пищей, тем не менее несут нормальные яйца, покрытые скорлупой. В скорлупе, как известно, содержится очень много кальция. Кервран заключил, что куры синтезируют его у себя в организме из более легкого элемента – калия. В качестве места протекания реакций ядерного синтеза физик определил митохондрии – внутриклеточные энергетические станции. Несмотря на то что многие считают эту публикацию Керврана первоапрельской шуткой, некоторые ученые всерьез заинтересовались проблемой холодного ядерного синтеза.

Две почти детективные истории

В 1989 году Мартин Флейшман и Стэнли Понс объявили о том, что им удалось покорить природу и заставить дейтерий превратиться в гелий при комнатной температуре в приборе для электролиза воды. Схема эксперимента была следующей: в подкисленную воду опускали электроды и пропускали ток – обычный опыт по электролизу воды. Однако ученые использовали необычную воду и необычные электроды.

Вода была "тяжелой". То есть, легкие ("обычные") изотопы водорода в ней были заменены на более тяжелые, содержащие помимо протона еще и один нейтрон. Такой изотоп называется дейтерием. Кроме того, Флейшман и Понс использовали электроды, сделанные из палладия. Палладий отличает удивительная способность "впитывать" в себя большое количество водорода и дейтерия. Число атомов дейтерия в палладиевой пластине может сравниться с числом атомов самого палладия. В своем эксперименте физики использовали электроды, предварительно "насыщенные" дейтерием.

При прохождении электрического тока через "тяжелую" воду образовывались положительно заряженные ионы дейтерия, которые под действием сил электростатического притяжения устремлялись к отрицательно заряженному электроду и "врезались" в него. При этом, как были уверены экспериментаторы, они сближались с уже находящимися в электродах атомами дейтерия на расстояние, достаточное для протекания реакции ядерного синтеза.

Доказательством протекания реакции стало бы выделение энергии – в данном случае это выразилось бы в увеличении температуры воды - и регистрация потока нейтронов. Флейшман и Понс заявили, что в их установке наблюдалось и то и другое. Сообщение физиков вызвало чрезвычайно бурную реакцию научного сообщества и прессы. СМИ расписывали прелести жизни после повсеместного внедрения холодного ядерного синтеза, а физики и химики по всему миру принялись перепроверять их результаты.

Поначалу в нескольких лабораториях вроде бы смогли повторить эксперимент Флейшмана и Понса, о чем радостно сообщали газеты, однако постепенно стало выясняться, что при одних и тех же начальных условиях разные ученые получают совершенно несхожие результаты. После перепроверки расчетов выяснилось, что если бы реакция синтеза гелия из дейтерия шла бы так, как описали физики, то выделившийся поток нейтронов должен был бы немедленно убить их. Прорыв Флейшмана и Понса оказался просто неграмотно поставленным экспериментом. И заодно научил исследователей доверять только результатам, сначала опубликованным в рецензируемых научных журналах, и только потом в газетах.

После этой истории большинство серьезных исследователей прекратили работы по поиску путей осуществления холодного ядерного синтеза. Однако в 2002 году эта тема снова всплыла в научных дискуссиях и прессе. На сей раз с претензией на покорение природы выступили физики из США Рузи Талейархан (Rusi Taleyarkhan) и Ричард Лейхи (Richard T. Lahey, Jr.). Они заявили, что смогли добиться необходимого для реакции сближения ядер, используя не палладий, а эффект кавитации.

Кавитацией называют образование в жидкости полостей, или пузырьков, заполненных газом. Образование пузырьков может быть, в частности, спровоцировано прохождением через жидкость звуковых волн. При определенных условиях пузырьки лопаются, выделяя большое количество энергии. Как пузырьки могут помочь в ядерном синтезе? Очень просто: в момент "взрыва" температура внутри пузырька достигает десяти миллионов градусов по Цельсию – что сравнимо с температурой на Солнце, где свободно происходит ядерный синтез.

Талейархан и Лейхи пропускали звуковые волны через ацетон, в котором легкий изотоп водорода (протий) был заменен на дейтерий. Им удалось зарегистрировать поток нейтронов высокой энергии, а также образование гелия и трития – еще одного продукта ядерного синтеза.

Несмотря на красоту и логичность экспериментальной схемы, научная общественность восприняла заявления физиков более чем прохладно. На ученых обрушилось огромное количество критики, касающейся постановки эксперимента и регистрации потока нейтронов. Талейархан и Лейхи переставили опыт с учетом полученных замечаний – и снова получили тот же результат. Тем не менее, авторитетный научный журнал Nature в 2006 году опубликовал , в которой высказывались сомнения в достоверности результатов. Фактически, ученых обвинили в фальсификации.

В Университете Пердью, куда перешли работать Талейархан и Лейхи, было проведено независимое расследование. По его итогам был вынесен вердикт: эксперимент поставлен верно, ошибки или фальсификации не обнаружено. Несмотря на это, пока в Nature не появилось опровержения статьи, а вопрос о признании кавитационного ядерного синтеза научным фактом повис в воздухе.

Новая надежда

Но вернемся к японским физикам. В своей работе они использовали уже знакомый палладий. Точнее, смесь палладия с оксидом циркония. "Дейтериевая емкость" этой смеси, по утверждениям японцев, еще выше, чем у палладия. Ученые пропускали дейтерий через ячейку, содержащую эту смесь. После добавления дейтерия температура внутри ячейки поднялась до 70 градусов по Цельсию. По словам исследователей, в этот момент в ячейке происходили ядерные и химические реакции. После того как поступление дейтерия в ячейку прекратилось, температура внутри нее оставалась повышенной еще в течение 50 часов. Физики утверждают, что это свидетельствует о протекании внутри ячейки реакций ядерного синтеза - из атомов дейтерия, сблизившихся на достаточное расстояние, образовывались ядра гелия.

Пока рано говорить, правы японцы или нет. Эксперимент должен быть неоднократно повторен, а результаты проверены. Скорее всего, несмотря на скепсис, многие лаборатории займутся этим. Тем более что руководитель исследования – профессор Йошиаки Арата (Yoshiaki Arata) – очень уважаемый физик. О признании заслуг Араты свидетельствует тот факт, что демонстрация работы прибора проходила в аудитории, носящей его имя. Но, как известно, ошибаться могут все, особенно тогда, когда очень хотят получить вполне определенный результат.

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:

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».