Fusion fusion. Podmínky fúze

Všechny hvězdy, včetně našeho Slunce, produkují energii pomocí termonukleární fúze. Vědecký svět je v obtížích. Vědci neznají všechny způsoby, jak lze tuto syntézu (termonukleární) dosáhnout. Fúze lehkých atomových jader a jejich přeměna na těžší znamená, že se ukázalo, že energie může být buď řízená nebo výbušná. Ten je používán v termonukleárních výbušných provedeních. Řízený termonukleární proces se liší od zbytku jaderného průmyslu tím, že používá rozkladnou reakci, když se těžké jádro dělí na lehčí, ale jaderné reakce používající deuterium ( ² N) a tritium ( ³ N) jsou fúzí, tj. Jsou kontrolovány fúzní fúze. V budoucnu se plánuje použití helium-3 ( ³ He) a bor-11 ( ¹¹ V).

Sen

Člověk by neměl zaměňovat tradiční a známou termonukleární fúzi s tím, co je snem dnešních fyziků, v jehož ztělesnění nikdo zatím neuvěří. To se týká jaderné reakce v jakékoli, dokonce i pokojové teplotě. Také tento nedostatek záření a studené fúze. Encyklopedie nám říká, že reakce jaderné fúze v atomových molekulárních (chemických) systémech je proces, který nevyžaduje významné ohřívání látky, ale lidstvo nevytváří takovou energii ještě. To je navzdory skutečnosti, že absolutně všechny jaderné reakce, v nichž dochází k syntéze, jsou ve stavu plazmy a její teplota je miliony stupňů.

V tuto chvíli to není ani sen fyziků, ale sci-fi, ale vývoj byl proveden dlouho a tvrdě. Termonukleární fúze bez stále přítomného nebezpečí úrovně Chernobyl a Fukushima - není to velký cíl ve prospěch lidstva? Zahraniční vědecká literatura dala tomuto fenoménu různá jména. Například LENR je označení pro nízkoenergetické jaderné reakce (nízkoenergetické jaderné reakce) a CANR pro chemicky indukované (asistované) jaderné reakce. Úspěšná realizace těchto experimentů byla prohlášena poměrně často, což představuje obrovskou databázi. Ale buď média vydala další "kachna", nebo výsledky mluvily o nesprávně nastavených experimentech. Studená termonukleární fúze ještě dosud nezískala opravdu přesvědčivý důkaz o své existenci.

Hvězdný prvek

Nejběžnějším prvkem ve vesmíru je vodík. Asi polovina Sluneční masy a většina z ostatních hvězd mu odpovídala. Vodík není jen ve svém složení - je to spousta jak v mezihvězdném plynu, tak v plynových mlhovinách. A v hlubinách hvězd, včetně Slunce, vzniká termonukleární fúzní podmínky: jádra atomů vodíku jsou přeměněna na atomy helia, čímž vzniká obrovská energie. Vodík je jeho hlavním zdrojem. Každou sekundu naše Slunce vyzařuje do vesmíru energii ekvivalentní čtyř milionům tun hmoty.

To je to, co dává fúze čtyř vodíkových jader do jednoho jádra helia. Když jeden gram protonů spálí, energie termonukleární fúze se uvolní o dvacet milionů více, než když se spálí stejné množství uhlí. Za suchozemských podmínek je síla termonukleární fúze nemožná, protože takové teploty a tlaky, které existují v hlubinách hvězd, nebyly dosud zvládnuty člověkem. Výpočty ukazují, že naše nejméně třicet miliard let naše slunce nezemřeme a nebudeme oslabovat kvůli přítomnosti vodíku. A na Zemi lidé začínají pochopit, co je vodíková energie a jaká je reakce na fúzi, protože práce s tímto plynem je velmi riskantní a je nesmírně obtížné ji ukládat. Zatím může lidstvo atom rozdělit pouze. A tento princip je založen na každém z nich reaktor (nukleární).

Termonukleární fúze

Jaderná energie je produktem štěpení atomů. Syntéza také přijímá energii jiným způsobem - jejich vzájemnou kombinací, kdy se nevytváří smrtící radioaktivní odpady a malé množství mořské vody by stačilo na produkci stejného množství energie, jaká se získává při spalování dvou tun uhlí. Laboratoře světa již prokázaly, že řízená termonukleární fúze je zcela možná. Elektrárny, které by tuto energii využívaly, však dosud nebyly postaveny, dokonce ani jejich stavba není plánována. Jen dvacet padesát milionů dolarů však Spojené státy vynaložili na zkoumání fenoménu řízené termonukleární fúze.

Pak byly tyto studie doslova zdiskreditovány. V roce 1989 chemisté S. Pons (USA) a M. Fleshman (Velká Británie) prohlásili celému světu, že se jim podařilo dosáhnout pozitivního výsledku a zahájit termonukleární fúzi. Problémy spočívaly ve skutečnosti, že vědci byli příliš ustrašeni, aniž by jejich objev přehodnotili z vědeckého světa. Média okamžitě uchopila pocit a podala tuto žádost jako otevření století. Test byl proveden později a nebyly to jen chyby v experimentu, které byly objeveny - byla to selhání. A pak nejen novináři, ale i mnoho vysoce respektovaných fyziků světové velikosti, podléhali zklamání. Pevné laboratoře Princetonská univerzita vynaložil na testování experimentu více než padesát milionů dolarů. Tudíž studená fúze, princip výroby byly deklarovány jako pseudoscience. Pouze malé a odpojené skupiny nadšenců tento výzkum pokračovaly.

Podstata

Nyní se navrhuje nahrazení termínu a namísto studené jaderné fúze bude znít následující definice: jaderný proces vyvolaný krystalovou mřížkou. Tímto jevem rozumíme anomální nízkoteplotní procesy, z pohledu jaderných kolizí ve vakuu, prostě nemožné - uvolňování neutronů prostřednictvím jaderné fúze. Tyto procesy mohou existovat v nerovnovážných pevných látkách, které jsou stimulovány transformací pružné energie v krystalové mříži během mechanických efektů, fázovými přechody, sorpcí nebo desorpcí deuteria (vodíku). Jedná se o analogii již známé horké termonukleární reakce, kdy se vodíková jádra slučují a přeměňují na jádra helia, uvolňují kolosální energii, ale to se děje při pokojové teplotě.

Studená termonukleární fúze je přesněji definována jako fotonukleární reakce, chemicky indukovaná. Přímá fúze fúzí se nikdy nedosáhla, ale hledání prokázalo zcela odlišné strategie. Termonukleární reakce je vyvolána tvorbou neutronů. Mechanická stimulace chemickými reakcemi vede k excitaci hlubokých elektronových skořepin, což způsobuje záření gama nebo rentgenové záření, které je zachyceno jádry. To znamená, že dochází k fotonukleární reakci. Jádra se rozpadají a tak vytvářejí neutrony a celkově i gama záření. Co může vzrušit vnitřní elektrony? Pravděpodobně šoková vlna. Z výbuchu konvenčních výbušnin.

Reaktor

Více než čtyřicet let globální termonukleární lobby investuje zhruba milion dolarů ročně do výzkumu termonukleární fúze, která má být získána za pomoci společnosti TOKAMAK. Nicméně, téměř všichni progresivní vědci jsou proti takovým studiím, protože pozitivní výsledek je s největší pravděpodobností nemožný. Západní Evropa a Spojené státy zklamaly začaly demontovat všechny své TOKAMAKy. A jen v Rusku stále věří v zázrak. Přestože mnoho vědců považuje tuto myšlenku za ideální brzdu alternativ k jaderné syntéze. Co je TOKAMAK? Jedná se o jeden z dvou projektů fúzního reaktoru, který je toroidní komorou s magnetickými cívkami. Tam je také stellarator, v němž je plazma držena v magnetickém poli, ale cívky, které indukují magnetické pole, jsou na rozdíl od TOKAMAKu vnější.

Jedná se o velmi komplikovanou konstrukci. TOKAMÁK je docela hoden Large Hadron Collider: více než deset milionů prvků, a celkové náklady spolu s výstavbou a náklady na projekty daleko přesahují dvacet miliard eur. Kolizér stojí mnohem méně a údržba ISS také nestála víc. Toroidní magnety vyžadují osmdesát tisíc kilometrů supravodivého vlákna, jejich celková hmotnost přesahuje čtyři stovky tun a celý reaktor váží přibližně dvacet tři tisíc tun. Eiffelova věž například váží jen sedm tisíc a trochu. Tokamaková plazma je osm set čtyřicet metrů krychlových. Výška - sedmdesát tři metrů, šedesát z nich - pod zemí. Pro srovnání: Spasskaya Tower má výšku jen sedmdesát jedna metrů. Plocha plošiny reaktoru je čtyřicet dva hektarů, jako šedesát fotbalových hřišť. Teplota plazmatu je sto padesát milionů stupňů Celsia. Ve středu slunce je desetkrát nižší. A to vše v zájmu řízené termonukleární fúze (horké).

Fyziků a chemiků

Ale vráťme se k "odmítnutému" objevu Flashmana a Ponsa. Všichni jejich kolegové říkají, že se jim podařilo vytvořit podmínky, kdy atomy deuteria poslouchají účinky vlny, jaderná energie se uvolňuje jako teplo v souladu s teorií kvantových polí. Ta druhá, mimochodem, je krásně navržená, ale pěkně složitá a s popisem je obtížné aplikovat na popis jakýchkoli specifických fenoménů fyziky. Proto pravděpodobně lidé nechtějí, aby to dokázali. Flashman demonstruje zářez v betonové podlaze laboratoře z výbuchu, který, jak tvrdí, z chladné fúze. Fyzici však nevěří chemikům. Zajímalo by mě, proč?

Koneckonců, kolik příležitostí pro lidstvo je ukončeno ukončením výzkumu v tomto směru! Problémy jsou prostě globální a existuje mnoho z nich. A všichni potřebují řešení. Jedná se o ekologicky šetrný zdroj energie, díky němuž by bylo možné deaktivovat obrovské množství radioaktivního odpadu poté jaderné elektrárny, desalinovaná mořská voda a mnoho dalšího. Kdybychom zvládli výrobu energie transformováním některých prvků periodické tabulky na zcela jiné, aniž bychom za tímto účelem použili neutronové toky, které vytvářejí indukovanou radioaktivitu. Věda však oficiálně stále považuje za nemožné přeměnit nějaké chemické prvky na zcela jiné.

Rossi-Parkhomov

V roce 2009 vynálezce A. Rossi patentoval zařízení nazvané energetický katalyzátor Rossi, který provádí studenou termonukleární fúzi. Toto zařízení bylo opakovaně prokázáno na veřejnosti, ale nebylo podrobeno nezávislé kontrole. Fyzik Mark Gibbs na stranách časopisu morálně zničil jak autora, tak jeho objev: bez objektivní analýzy, tvrdí, potvrzující shodu získaných výsledků s uvedenými, to nemůže být vědecká zpráva.

Ale v roce 2015 Alexander Parkhomov úspěšně zopakoval experiment Rossiho s jeho nízkoteplotním (studeným) jaderným reaktorem (LENR) a dokázal, že tento má velké vyhlídky, i když má sporný obchodní význam. Experimenty, jejichž výsledky byly prezentovány na semináři v Celo-ruském výzkumném institutu jaderných elektráren, ukazují, že nejprimitivnější kopie Rossiho duchovního dítěte z jeho jaderného reaktoru může produkovat dvě a půlkrát více energie než spotřebuje.

Energoniva

Legendární vědec z Magnitogorsk A.V. Vachaev vytvořil instalaci Energoniva, pomocí níž objevil určitý efekt transmutace prvků a generování elektřiny v tomto procesu. Bylo s ní obtížné uvěřit. Pokusy upoutat pozornost základních věd na tento objev byly marné. Kritika zazněla všude. Autoři pravděpodobně nemuseli vytvářet vlastní teoretické výpočty o pozorovaných jevech, nebo by se měli fyzici vyšší klasické školy více zaměřit na experimenty s vysokonapěťovou elektrolýzou.

Na druhé straně však byla zaznamenána takováto vzájemná souvislost: žádný jediný detektor nezaznamenal jediné záření, ale bylo nemožné, aby byl v blízkosti provozní instalace. Ve skupině výzkumníků pracovalo šest lidí. Pět z nich brzy zemřelo ve věku čtyřiceti pěti až pětadvaceti a šesté dostalo zdravotní postižení. Ze zcela jiných důvodů došlo k smrti po nějaké době (asi sedm až osm let). Stoupenci třetí generace a student Vachajev však provedli pokusy o instalaci Energonivy a učinili předpoklad, že jaderná reakce s nízkým obsahem energie proběhla v experimentech zesnulého vědce.

I. S. Filimonenko

Studená termonukleární fúze byla zkoumána v SSSR koncem padesátých let minulého století. Reaktor navrhl Ivan Stepanovič Filimonenko. Principy fungování této jednotky však nikdo nedokázal pochopit. Proto místo pozice nesporného vůdce v oblasti technologií jaderné energie naša země převzala místo přírodních surovin, prodává vlastní přírodní bohatství, zbavuje celé generace budoucnosti. Ale pilotní závod byl již vytvořen a způsobil reakci teplé syntézy. Autor nejrozsáhlejších energetických konstrukcí, které potlačují záření, byl rodák z oblasti Irkutsk, který prošel průzkumem během celé války od jeho šestnácti do dvaceti let, nosič objednávek, energický a talentovaný fyzik I. S. Filimonenko.

Termonukleární fúze studeného typu byla více než kdy jindy blízko. Teplá syntéza probíhala při teplotě jen 1150 stupňů Celsia a základem byla těžká voda. Filimonenkovi byl odmítnut patent: údajně jaderná reakce je nemožná při takové nízké teplotě. Ale syntéza šla! Těžká voda rozložený elektrolýzou na deuterium a kyslík, deuterium rozpuštěné v palladiové katodě, kde došlo k fúzní reakci. Produkce je bez odpadů, tj. Bez záření, a neutronové záření také chybí. Teprve v roce 1957, s podporou akademiků Keldysha, Kurchatova a Koroleva, jehož autor byl nesporný, Filimonenko dokázal přesunout věci z úpadku.

Rozpad

V roce 1960, v souvislosti s tajným dekretem Rady ministrů SSSR a ústředním výborem KSSS, začaly práce na filimonenském vynálezu pod kontrolou ministerstva obrany. Během experimentů výzkumník zjistil, že během provozu reaktoru se objevuje nějaký druh záření, což velmi rychle snižuje poločas rozpadu izotopů. Abychom pochopili povahu tohoto záření, trvalo to půl století. Nyní víme, co to je - neutronium s dineutroniem. A pak, v roce 1968, práce prakticky skončila. Filimonenko byl obviněn z politické nedbalosti.

V roce 1989 byl vědec rehabilitován. Jeho instalace začala být znovu utvářena v NPO Luch. Ale věci nepřekročily experimenty - neměly čas. Země zemřela a nový Rus nebyl na základní vědu. Jeden z nejlepších inženýrů dvacátého století zemřel v roce 2013 a neviděl štěstí lidstva. Svět si pamatuje Ivana Štěpanoviča Filimonenka. Studená termonukleární fúze jednoho dne upraví své následovníky.