Фусион фусион. Услови фузије

Све звезде, укључујући наше Сунце, производе енергију помоћу термонуклеарне фузије. Свет науке је у тешкоћама. Научници не знају све начине на које се таква синтеза (термонуклеарна) може добити. Фузија лаких атомских језгара и њихова трансформација у теже указује да се испоставило да енергија може бити контролисана или експлозивна. Ово последње се користи у термонуклеарним пројектима. Контролисани термонуклеарни процес разликује се од остатка нуклеарне индустрије по томе што користи реакцију пропадања, када се тешке језгре раздвајају на лакше, али се спајају нуклеарне реакције помоћу деутеријума ( ² Н) и тритијума ( ³ Н). фусион фусион. У будућности ће се користити хелиј-3 ( ³ Хе) и бор-11 ( ¹¹ В).

Сан

Не треба мешати традиционалну и познату термонуклеарну фузију са оним што је сан данашњих физичара, у чијем остварењу нико не верује до сада. Ово се односи на нуклеарну реакцију на било којој, чак и собној температури. Такође, овај недостатак зрачења и хладне фузије. Енциклопедије нам говоре да је реакција нуклеарне фузије у атомско-молекуларним (хемијским) системима процес који не захтева значајно загревање супстанце, али човечанство још увек не добија такву енергију. То је упркос чињеници да су апсолутно све нуклеарне реакције у којима се синтеза одвија у стању плазме, а њена температура је милион степени.

У овом тренутку то није ни сан физичара, већ научна фантастика, али је развој ипак проведен дуго и упорно. Термонуклеарна фузија без свеприсутне опасности од нивоа Чернобила и Фукушиме - није ли то велики циљ за добро човјечанства? Страни научни радови су овом феномену дали различита имена. На пример, ЛЕНР - ознака нисконапонских нуклеарних реакција (нискоенергетске нуклеарне реакције) и ЦАНР - хемијски индуковане (асистиране) нуклеарне реакције. Успјешна имплементација таквих експеримената била је врло честа, што представља огромну базу података. Али или су медији дали још једну “патку”, или су резултати говорили о погрешно постављеним експериментима. Хладна термонуклеарна фузија још није заслужила заиста убедљиве доказе о њеном постојању.

Стар елемент

Најчешћи елемент у простору је водоник. Око пола Сунце масе и већина других звијезда су га сматрале. Водоник није само у њиховом саставу - има га доста иу међузвезданом гасу иу гасним маглинама. А у дубинама звезда, укључујући и Сунце, стварају се термонуклеарни фузиони услови: језгра атома водоника трансформише се у атоме хелијума, при чему се производи огромна енергија. Водоник је његов главни извор. Свако секунде наше Сунце зрачи у свемир енергију еквивалентну четири милиона тона материје.

То даје фузија четири језгра водоника у једно језгро хелијума. Када један грам протона изгори, енергија термонуклеарне фузије се ослобађа двадесет милиона пута више него када се спали иста количина угља. У земаљским условима, сила термонуклеарне фузије је немогућа, јер такве температуре и притисци који постоје у дубинама звезда још увек нису овладали човеку. Прорачуни показују: најмање још тридесет милијарди година наше Сунце неће нестати и неће ослабити због присуства водоника. И на Земљи, људи тек почињу да разумеју шта је то водонична енергија и шта је реакција фузије, јер је рад са овим гасом веома ризичан, и изузетно је тешко складиштити га. До сада, човечанство може само да раздвоји атом. И овај принцип је изграђен на сваком реактор (нуклеарни).

Термонуклеарна фузија

Нуклеарна енергија је производ раздвајања атома. Синтеза такође прима енергију на другачији начин - комбинирајући их међусобно, када се не формира смртоносни радиоактивни отпад, а мала количина морске воде би била довољна да произведе исту количину енергије као што се добија из сагоревања две тоне угља. Светске лабораторије су већ доказале да је контролисана термонуклеарна фузија сасвим могућа. Међутим, електране које би користиле ову енергију још нису изграђене, чак ни њихова изградња није предвиђена. Међутим, две стотине и педесет милиона долара потрошено је само САД да истраже феномен контролисане термонуклеарне фузије.

Тада су те студије буквално дискредитоване. 1989. године, хемичари С. Понс (САД) и М. Флесхман (Велика Британија) изјавили су цијелом свијету да су успјели постићи позитиван резултат и покренути термонуклеарну фузију. Проблеми су се састојали у чињеници да су научници били преурањени, без подвргавања свог открића прегледу из научног свијета. Медији су одмах ухватили сензацију и поднели ову пријаву као отварање века. Тест је спроведен касније, и нису откривене само грешке у експерименту - то је био неуспех. А онда су не само новинари, већ и многи угледни физичари свјетске величине подлегли разочарању. Солид лабораториес Принцетон универзитет потрошено на тестирање експеримента више од педесет милиона долара. Дакле, хладна фузија, принцип њене производње проглашен је псеудознанством. Само мала и неповезана група ентузијаста наставила су ово истраживање.

Суштина

Сада се предлаже замена термина и уместо хладне нуклеарне фузије, звучи следећа дефиниција: нуклеарни процес индукован кристалном решетком. Овим феноменом разумемо аномалне нискотемпературне процесе, са становишта нуклеарних судара у вакууму, једноставно немогуће - ослобађање неутрона кроз нуклеарну фузију. Ови процеси могу постојати у неравнотежним чврстим материјама, стимулисаним трансформацијом еластичне енергије у кристалној решетки током механичких ефеката, фазних прелаза, сорпције или десорпције деутеријума (водоник). Ово је аналогија већ познате вруће термонуклеарне реакције, када се језгра водоника спајају и претварају у језгре хелијума, ослобађајући колосалну енергију, али то се догађа на собној температури.

Хладна термонуклеарна фузија је прецизније дефинисана као фотонуклеарне реакције, хемијски индуковане. Директна фузиона фузија никада није постигнута, али претрага је предложила потпуно различите стратегије. Термонуклеарну реакцију покреће генерација неутрона. Механичка стимулација хемијским реакцијама доводи до ексцитације дубоких електронских љуски, што доводи до гама или рендгенског зрачења, које се пресрећу језгром. То јест, јавља се фотонуклеарна реакција. Језгра пропадају и тако стварају неутроне и, сасвим могуће, гама зраке. Шта може побудити унутрашње електроне? Вероватно ударни талас. Од експлозије конвенционалних експлозива.

Реактор

Више од четрдесет година глобални термонуклеарни лоби годишње троши око милион долара на истраживање термонуклеарне фузије, коју би требало добити уз помоћ ТОКАМАК-а. Међутим, скоро сви прогресивни научници су против таквих студија, јер је позитиван резултат највероватније немогућ. Западна Европа и Сједињене Државе су разочарано почеле да руше све своје ТОКАМАКЕ. И само у Русији још увијек вјерују у чудо. Иако многи научници ову идеју сматрају идеалном кочницом за алтернативе нуклеарној фузији. Шта је ТОКАМАК? Ово је један од два пројекта фузионог реактора, тороидне коморе са магнетним завојницама. Ту је и стелларатор, у којем се плазма држи у магнетном пољу, али завојнице које индукују магнетно поље су спољашње, за разлику од ТОКАМАК-а.

Ово је веома компликована конструкција. ТОКАМАК је сасвим достојан Великог хадронског сударача: више од десет милиона елемената, а укупни трошкови заједно са изградњом и трошковима пројеката далеко премашују 20 милијарди еура. Цоллидер кошта много мање, а одржавање ИСС-а такође не кошта више. Тороидни магнети захтевају осамдесет хиљада километара суперпроводног влакна, њихова укупна тежина прелази четири стотине тона, а читав реактор тежи око двадесет три хиљаде тона. Еиффелов торањ, на пример, тежи само седам хиљада и мало. Токамак плазма је осамсто четрдесет кубних метара. Висина - седамдесет три метра, њих шездесет - под земљом. За поређење: Спасскаиа кула има висину од само седамдесет један метара. Површина реакторске платформе је четрдесет два хектара, као шездесет фудбалских терена. Температура плазме је сто педесет милиона степени Целзијуса. У средишту сунца је десет пута ниже. И све то ради контролисане термонуклеарне фузије (вруће).

Физичари и хемичари

Али вратимо се на "одбачено" откриће Фласхмана и Понса. Све њихове колеге кажу да су и даље успеле да створе услове у којима атоми деутеријума поштују ефекте таласа, нуклеарна енергија се ослобађа као топлота у складу са теоријом квантних поља. Ово друго је, иначе, лијепо дизајнирано, али паклено сложено и са описом је тешко примијенити на опис било које специфичне појаве физике. Зато људи, вероватно, то не желе да докажу. Фласхман демонстрира усјек у бетонском поду лабораторије од експлозије која, тврди он, из хладне фузије. Међутим, физичари не верују хемичарима. Питам се зашто?

Уосталом, колико се прилика за човјечанство затвара престанком истраживања у том смјеру! Проблеми су једноставно глобални и многи од њих. И сви они захтевају решење. То је еколошки извор енергије кроз који је могуће деактивирати огромне количине радиоактивног отпада нуклеарне електране, десалинизовати морску воду и још много тога. Ако се треба овладати производњом енергије претварањем неких елемената периодичне табеле у потпуно различите, без употребе у ту сврху неутронских флукса који стварају индуковану радиоактивност. Али наука званично још увијек сматра да је немогуће претворити било које кемијске елементе у потпуно различите.

Росси-Паркхомов

2009. године, изумитељ А. Росси патентирао је уређај назван Росси енергетски катализатор, који имплементира хладну термонуклеарну фузију. Овај уређај је више пута приказан у јавности, али није подвргнут независној верификацији. Физичар Марк Гиббс на страницама часописа морално је уништио и аутора и његово откриће: без објективне анализе, кажу, потврђујући подударност добијених резултата са наведеним, то не може бити научна вест.

Међутим, 2015. године, Александар Паркхомов је успешно поновио експеримент Россија са својим нисконапонским (хладним) нуклеарним реактором (ЛЕНР) и доказао да ово друго има велике изгледе, иако има сумњив комерцијални значај. Експерименти, чији су резултати представљени на семинару у Руском истраживачком институту нуклеарних електрана, показују да најпримитивнија копија Россијеве студије нуклеарног реактора може произвести два и по пута више енергије него што троши.

Енергонива

Легендарни научник из Магнитогорска А.Вацхаев створио је инсталацију Енергонива, помоћу које је открио одређени ефекат трансмутације елемената и производње електричне енергије у том процесу. Веровали су са потешкоћама. Покушаји да се скрене пажња фундаменталне науке на ово откриће били су узалудни. Критика је одјекнула свуда. Аутори вероватно нису морали да граде сопствене теоријске прорачуне о посматраним феноменима, или су физичари виших класичних школа требало да буду пажљивији на експерименте са високонапонском електролизом.

Али, с друге стране, забележена је таква повезаност: ниједан детектор није регистровао ни једну радијацију, али је било немогуће бити близу оперативне инсталације. У групи истраживача радило је шест особа. Петоро од њих је ускоро умрло у доби од четрдесет пет до педесет пет, а шести је добио инвалидитет. Из сасвим различитих разлога, смрт је наступила након неког времена (око седам до осам година). Без обзира на то, сљедбеници треће генерације и ученици Вацхаиева извршили су експерименте на инсталацији Енергониве и направили претпоставку да се нуклеарна реакција ниске енергије одвијала у експериментима покојног научника.

И. С. Филимоненко

Хладна термонуклеарна фузија проучавана је у СССР-у крајем педесетих година прошлог века. Реактор је дизајнирао Иван Степанович Филимоненко. Међутим, принципи рада ове јединице, нико није био у стању разумјети. Зато је наша земља, умјесто позиције неоспорног лидера у области нуклеарних технологија, заузела мјесто сировинског додатка, продаје своје природно богатство, одузимајући читаве генерације будућности. Међутим, пилот постројење је већ створено и произвело је реакцију топле синтезе. Аутор најпроблематичнијих енергетских конструкција које сузбијају радијацију био је родом из Иркутске области, који је током читавог рата пролазио кроз скаут од својих шеснаест до двадесет година, носилац наређења, енергичан и талентован физичар И. С. Филимоненко.

Термонуклеарна фузија хладног типа била је више него икада затворена. Топла синтеза се одвијала на температури од само 1150 степени Целзијуса, а база је била тешка вода. Филимоненку је одбијен патент: наводно нуклеарна реакција није могућа на тако ниској температури. Али синтеза је ишла! Тешка вода распадањем електролизом до деутеријума и кисеоника, деутеријум је растворен у катоди паладија, где је дошло до реакције нуклеарне фузије. Производња је без отпада, тј. Без зрачења, а неутронско зрачење такођер не постоји. Тек 1957. године, уз подршку академика Келдисха, Курцхатова и Корољева, чији је аутор био неспоран, Филимоненко је успио помакнути ствари из ћорсокака.

Децаи

Године 1960., у вези са тајним декретом Вијећа министара СССР-а и Централног комитета ЦПСУ, почела је рад на проналаску Филимоненка под контролом Министарства одбране. У току експеримената, истраживач је открио да се током рада реактора јавља нека врста зрачења, што врло брзо смањује полуживот изотопа. Да бисмо разумели природу овог зрачења, требало је пола века. Сада знамо шта је то - неутронијум са динеутронијем. А онда, 1968. године, рад је практично стао. Филимоненко је оптужен за политичку нелојалност.

1989. године научник је рехабилитован. Његове инсталације су почеле да се поново стварају у НПО Луцх. Али ствари нису ишле даље од експеримената - нису имали времена. Земља је умрла, а нови Рус није био на основној науци. Један од најбољих инжењера двадесетог века умро је 2013. године и није видео срећу човечанства. Свет ће се сетити Ивана Степановића Филимоненка. Хладна термонуклеарна фузија једног дана ће прилагодити његове следбенике.