В последнее время стало ясно, что идея ХЯС (холодного ядерного синтеза) или LENR (низкоэнергетических ядерных реакций) подтверждается многими учеными в разных странах мира.

И хотя с самой теорией не всё в порядке, её пока просто нет, но уже имеются экспериментальные и даже коммерческие установки, которые позволяют получать на выходе тепловой энергии больше, чем тратится на нагрев тепловых ячеек. История ХЯС насчитывает много десятилетий.

И любой желающий может запустить поисковик любого браузера своего компьютера, чтобы по полученному списку адресов статей на просторах Интернета получить представление о масштабе проводимых исследований и получаемых результатах. Если даже школьники могли устроить ХЯС в стакане воды с выделением потока нейтронов, то о более грамотных ученых и говорить нечего.Достаточно просто перечислить их фамилии без указания инициалов, чтобы понять, что люди время даром не теряли. Это Филимоненко, Флейшман, Понс, Болотов и Солин, Баранов, Нигматулин и Талейархан, Калдамасов, Тимашев, Миллс, Крымский, Шоулдерс, Дерягин и Липсон, Ушеренко и Леонов, Савватимова и Карабут, Ивамура, Киркинский, Арата, Цветков, Росси, Челани, Пиантелли, Майер, Паттерсон, Вачаев, Конарев, Пархомов и др. И это только малый список тех, кто не побоялся оказаться названным шарлатаном и выступил против официальной науки, которая не признает ХЯС, блокирует все каналы для финансирования работ по ХЯС.Официальная наука, по крайней мере, в России, признает в качестве возможного ядерного источника энергии только ядерный распад тяжелых элементов, на основе которого сделано ядерное оружие, а также гипотетический термоядерный синтез, который, по мнению "корифеев от науки" можно осуществить только с дейтерием, и только при очень высокой температуре, и только в сильных магнитных полях. Это так называемый проект ITER, на который ежегодно тратится десятки миллиардов долларов.

Участвует в этом проекте и Россия. Правда, не все страны разделяют уверенность, что возможен термоядерный синтез на установках ITER. Во главе этих стран, как ни странно, стоит США, страна, в которой вырабатывается самый большой объем энергии, примерно в 10 раз больше, чем в России. А раз США не хотят заниматься ITER, значит они что-то замышляют. Те, кто настаивает, что термоядерная реакция должна происходить при очень высокой температуре и в сильных магнитных полях приводят в качестве довода термоядерные реакции, идущие на Солнце. Но последние исследования показывают, что температура на поверхности Солнца очень мала, чуть меньше 6000о С. А вот в фотосфере или короне температура плазмы достигает уже многих миллионов градусов, но там давление заметно падает. Часть физиков настаивает, что высокие температура, давление и магнитные поля есть в центре Солнца.Но некоторые здравомыслящие физики и астрономы предполагают, что внутри Солнце холоднее, чем на поверхности, что водород под горящим слоем находится в жидком состоянии и что горением водорода на поверхности охлаждается нижерасположенный водород. Так что с термоядерным синтезом на Солнце не всё ясно. Возможно такие планеты как Юпитер, Сатурн, Нептун и Уран специально вращаются на своих орбитах, чтобы мы не испытывали в будущем недостатка в энергии и водороде.Брать за основу термоядерные процессы в термоядерной бомбе тоже нельзя, так как это не термоядерная бомба, а литиево-урановая бомба с небольшой добавкой тяжелой воды.Развитие ХЯС в России осложняется тем, что РАН создала "комиссию по борьбе с лженаукой", этакий современный вариант Инквизиции. Но если Инквизиция раньше сжигала простых людей по подозрению, что они связаны с дьяволом, то теперь "комиссия по борьбе с лженаукой" уничтожает "очкариков", грамотных людей, позволивших себе усомниться в догмах "научных корифеев", изложенных в учебниках полувековой давности. Хотя можно предположить, что с комиссией не всё так чисто и гладко. Подозреваю, что назначение комиссии состоит не в том, чтобы не только ломать жизни талантливым ученым, но и в том, чтобы не позволитьлюбознательным грамотным людям помешать тем исследованиям, которые идут под грифом секретно под защитой ФСБ. Не исключаю, что где-то глубоко под землей в учреждениях наподобие шарашек времен Берии сотни ученых бьются над разгадками тайн природы. И, скорее всего, многое у них получается. Но, к сожалению, срабатывает принцип - лес рубят - щепки летят. Всякого, посягнувшего на государственную тайну, органы не жалеют. А роль комиссии состоит в раздаче чёрных меток. Но это не обвинение ФСБ, а только предположение. Уж больно вокруг нас появилось всяких непоняток. То НЛО разные летают где хотят, то круги на полях появляются и портят посевы, то подводные лодки со скоростью в 400 км/час и т.д.Развитию ХЯС мешает также и давнишняя посадка России на нефтяную и газовую иглу. Тут уж либералы после 1991 года постарались. Это так понравилось руководителям нефтяных и газовых компаний, а также государственным чиновникам всех уровней, что они пребывают в полной уверенности, что альтернативы газу и нефти в ближайшее время нет и не будет. Поэтому Россия так активно пытается продавать газ и нефть налево и направо, не понимая, что тем самым подпитывает своих исторических конкурентов, отставая при этом в научно-техническом развитии.И вместо развития безтопливных, нехимических источников энергии, пытаются на старье, которое губит нашу Землю, въехать в рай. Чтобы не утомлять техническими подробностями E-cat, можно лишь сообщить, что без всякой нефти и газа это устройство, созданное на основе никелевого порошка, лития и водорода, способно осуществить экзотермическую реакцию (то есть - с выделением тепла).При этом количество выделяемой энергии будет не менее чем в 6 раз больше энергии затрачиваемой. Предел только в одном - запасах никеля в земле. Но его, как известно, предостаточно. Поэтому в ближайшей перспективе появится возможность получать самую дешёвую энергию, производство которой не будет загрязнять окружающую среду. За исключением того, что будет греть Землю. Так что не мешает эту технологию в будущем соединить с технологиями Шаубергера.В канун Великой октябрьской социалистической революции, а именно 6 ноября 2014 года опубликована заявка на американский патент А. Росси "Установки и методы генерации тепла" № US 2014/0326711 A1. Андреа Росси удалось пробить огромную "брешь" в обороне традиционной науки от наступающей альтернативной энергетики. До этого все попытки А.Росси отметались американским патентным ведомством.За месяц до этого был опубликован отчет 32-х дневных испытаний установки E-cat Андреа Росси, в котором полностью подтверждены уникальные тепловыделяющие свойства реактора на базе низкоэнергетических ядерных реакций (LENR). За32 дня 1 грамм топлива (смесь никеля, лития, алюминия и водорода) выработал нетто 1,5 МВт*час тепловой энергии, что составляет невиданную даже в ядерной энергетике плотность мощности энерговыделения 2,1 МВТ/кг. Это означает для энергетики на ископаемом топливе и атомных электростанций на реакции деления, для термоядерного синтеза на базе Токамак торжественные похороны так и не родившегося горячего термоядерного синтеза и постепенное замещение традиционной энергетики новыми видами производства энергии на базе LENR.Отчет опубликован той же группой шведских и итальянских ученых, ранее проводивших 96и 116 часовые тесты в 2013 году. Настоящий 32-дневный тест проведен в Лугано (Швейцария) еще в марте 2014 года. Длительный срок до публикации объясняется большим объемом исследованийи обработки результатов. На очереди отчет другой группы ученых, которые провели 6-ти месячный тест. Но уже результаты отчета говорят о том, что назад дороги нет, что LENR существует, что мы на пороге неизведанных физических явлений, и необходима быстрая и эффективная программа комплексных исследований типа первого атомного проекта.За 32 дня непрерывного тестирования было выработано энергии нетто 5825 МДж ± 10% всего от 1 г топлива (смеси никеля, лития, алюминия и водорода), плотность тепловой энергии топлива составляет 5,8 ? 106 МДж/кг ± 10%, а плотность мощности энерговыделения равна 2,1 МВт/кг ± 10% .Для сравнения, удельная мощность энерговыделения реактора ВВЭР-1000 составляет 111 кВт/л активной зоны или 0,035 МВт/кг топлива UO2,БН-800 - 430кВт/л или ~0,14 МВт/кг топлива, то есть в Е-Саt удельная мощность энерговыделения выше, чем у ВВЭР на 2 порядка, и чем у БН на один порядок. Эти удельные параметры по плотности энергии и мощности энерговыделения ставят E-cat за пределы любого другого известного на планете устройства и топлива.Топливо состоит в основном из нано порошка никеля размером несколько микрон (550 мг), лития и алюминия в виде LiAlН4 с изотопным составом примерно соответствующим природному с отклонением в пределах погрешности приборов. После 32 дневного выгорания в пробе были отмечены практически только четные изотопы 62Ni и 6Li (см. таблицу 1).

Для метода 1* использовался сканирующий электронный микроскоп, Scanning electron microscopy (SEM), рентгеновский спектрометр, energy dispersive X-rayspectroscopy (EDS) и масс-спектрометр, time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS).Для метода 2* химические анализы проведены на спектрометрах Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) и atomic emission spectroscopy (ICP-AES).Из таблицы 1 видно, что практически все изотопы никеля трансмутировали в 62Ni. Предположить что-то неядерное здесь невозможно, но и расписать все возможные реакции, как отмечают авторы нельзя, так как мы сразу натыкаемся на массу противоречий: кулоновский барьер, отсутствие нейтронного и?-излучений. Но отрицать факт перехода одних изотопов в другие по неизвестному пока науке каналу уже нельзя, и необходимо срочно исследовать этот феномен с привлечением лучших специалистов. Авторы теста также признаются, что не могут представить непротиворечивую современной физике модель процессов в реакторе.В 1 грамме топлива изотоп 7Li составлял 0,011 грамм, 6Li - 0,001грамм, никеля - 0,55 грамм. Литий и алюминий были представлены в виде LiAlH4, который используется в качестве источника водорода при нагревании. Оставшиеся 388,21 мг неизвестного состава. В докладе упоминается, что анализ EDS и XPS показал большое количество С и О и небольшое количество Fe и H. Остальные элементы можно трактовать как примесные.Реактор Росси представляет собой внешнюю трубку с ребристой поверхностью из оксида алюминия диаметром 20 мм и длиной 200 мм с двумя цилиндрическими блоками на концах диаметром 40 мм и длиной 40мм (см. рис. 1). Топливо расположено во внутренней трубке из оксида алюминия с внутренним диаметром 4 мм. Вокруг этой трубки с топливом навита резистивная катушка из инконеля для нагрева и электромагнитного воздействия.

Рис. 1 Реактор Росси.Рис.2 Ячейка Росси в работе.Рис. 3. Опытный образец E-cat мощностью в 10 кватт.Рис. 4. Предполагаемый внешний вид E-cat, которыми будут торговать по всему миру.

Снаружи концевых блоков в классический конфигурации треугольник подключены медные силовые кабели трехфазного источника питания, заключенные в полые цилиндры из оксида алюминия 30 мм в диаметре и длиной 500 мм (по три с каждой стороны) для изоляции кабелей и защиты контактов.В один из концевых цилиндров введен кабель термопары для замера температуры в реакторе, герметизируемый через втулку с цементом из окиси алюминия. Отверстие для термопары около4 мм в диаметре используется для зарядки реактора топливом. При зарядке реактора втулка с термопарой вытаскивается и заряд засыпается. После того, как термопара установлена на место, изолятор уплотняется цементом из окиси алюминия.Реакция инициируется нагревом и электромагнитным воздействием резистивной катушки.Тест состоял из двух режимов. Первые десять дней за счет мощности резистивной катушки 780 Вт поддерживалась температура в реакторе 1260оС, затем увеличением мощности до 900 Вт температура в реакторе была поднята до 1400оС и поддерживалась до конца эксперимента. Коэффициент преобразования COP (отношение количества замеренной тепловой энергии на выходе к затраченной на резистивные катушки) был зафиксирован 3,2 и 3,6 для вышеуказанных режимов. Увеличение мощности нагрева на 120 Вт во второй фазе дало прибавку мощности на выходе тепловой энергии в 700 Вт.Для стабилизации процесса тестирования режим OFF периодического отключения внешнего нагрева, используемый для увеличения коэффициента СОР, не использовался.Величина тепловой энергии, выделяемой в виде излучения и конвекцией рассчитывалась по измеренным с помощью тепловизоров температурам поверхности реактора и изолирующих цилиндров. Предварительно метод был проверен на предтестовой стадии испытания, когда реактор без топлива нагревали с известной мощностью до рабочих температур.Андреа Росси заявил, что он намеренно не добавил в свежее топливо для анализа некоторые элементы. В то же время в отработанном топливе были зафиксированы в значительных количествах кислород и углерод и в небольших количествах железо и водород. Возможно, какие-то из этих элементов и играют роль катализатора.Как отмечает В.К.Игнатович, ключевым моментом процессов в кристаллической решетке никеля является образование низкоэнергетических менее 1 эВ нейтронов, которые не генерируют ни радиационного излучения, ни радиоактивных отходов. На основании приведенных кратких данных можно предположить, что плотность энерговыделения в E-cat Росси превосходит то, что рассчитано для термоядерного синтеза в Токамаках.Говорят, что к 2020 году США должны начать промышленное производство таких генераторов. Для справки: устройство величиной с чемодан вполне сможет обеспечить жилой коттедж 10 киловаттами электроэнергии. Но и это не главное. По разного рода слухам, на своей недавней встрече в Пекине с лидером КНР Си Цзиньпином г-н Обама предложил ему осваивать этот новый вид энергетики совместно. Именно китайцы, с их фантастической способностью мгновенно производить всё, что только можно, должны завалить мир этими самыми генераторами. Объединяя стандартные блоки, можно получать конструкции, выдающие хоть по миллиону киловатт электроэнергии. Понятно, что необходимость в электростанциях на угле, нефти, газе и ядерном топливе резко сократится.Проведение Александром Георгиевичем Пархомовым из МГУ успешного эксперимента на реакторе, аналогичном Е-Сат НТ Андреа Росси, впервые без участия самого Росси поставило крест на позиции скептиков, утверждавших, что А.Росси просто фокусник. Российскому ученому в домашней лаборатории удалось продемонстрировать работу ядерного реактора с никель-литий-водородным топливом на низко - энергетических ядерных реакциях, чего пока не удается повторить ученым ни в одной лаборатории мира, кроме А.Росси. А.Г.Пархомов еще более упростил конструкцию реактора по сравнению с экспериментальной установкой в Лугано, и теперь лаборатория любого университета мира может попытаться повторить этот опыт (см. рис. 5).

В опыте удалось в 2.5 раза превысить выходную энергию над затраченной. Намного проще была решена задача измерения выходной мощности по количеству выпаренной воды без дорогостоящих тепловизоров, вызывавших нарекания многих скептиков.А это видео, на котором можно посмотреть, как Пархомов провел свой эксперимент http://www.youtube.com/embed/BTa3uVYuvwg Всем теперь стало ясно, что низко - энергетические ядерные реакции (НЭЯР-LENR) необходимо изучать планомерно с разработкой обширной программы фундаментальных исследований. Вместо этого Комиссия РАН по борьбе с лженаукой и Минобрнауки планируют потратить около 30 миллионов рублей на опровержение псевдонаучных знаний. Наше правительство на борьбу с новыми направлениями в науке готово потратиться, а на программу новых исследований в науке почему-то денег не хватает.За 20 лет накопилась библиотека публикаций энтузиастов LENR http://www.lenr-canr.org/wordpress/?page_id=1081 , насчитывающая тысячи статей по теме низкоэнергетических ядерных реакций. Необходимо их изучить, чтобы не наступать на "старые грабли" в новых исследованиях. C этой задачей могли бы справиться студенты и аспиранты. Необходимо создавать новые научные школы, кафедры в университетах, обучать студентов и аспирантов накопленному энтузиастами багажу знаний LENR, ведь из-за комиссии по лженауке, молодежь отодвинута от целого пласта знаний.О необходимости открытия нового атомного проекта под номером 2, аналогичного атомному проекту 40-х годов прошлого столетия, было написано еще два года назад. Вместо этого "Росатом не считает целесообразным развивать тематику холодного ядерного синтеза (ХЯС) ввиду отсутствия реальных экспериментальных подтверждений возможности его осуществления" . Простой российский инженер-физик Александр Пархомов посрамил гигантскую госкорпорацию, когда у себя на квартире сумел продемонстрировать "реальное экспериментальное подтверждение возможности осуществления LENR", которого Росатом не сумел разглядеть своим многотысячным коллективом в своих гигантских лабораториях. О РАН и говорить нечего. Они все эти годы боролись "не щадя живота своего" с энтузиастами LENR, коллегами А.Г.Пархомова.Вот действительно, становятся пророческими слова В.И.Вернадского: "Вся история науки на каждом шагу показывает, что отдельные личности были более правы в своих утверждениях, чем целые корпорации учёных или сотни и тысячи исследователей, придерживающихся господствующих взглядов… Несомненно, и в наше время наиболее истинное, наиболее правильное и глубокое научное мировоззрение кроется среди каких-нибудь одиноких учёных или небольших групп исследователей, мнения которых не обращают нашего внимания или возбуждают наше неудовольствие или отрицание".Вообще-то отсчет отечественной атомной отрасли нужно бы делать с 1908 г., когда В.И.Вернадский предположил, что взрывы в Сибири, приписываемые "Тунгусскому метеориту", могли быть атомными. В 1910 г. В.И. Вернадский выступил в АН и предсказал великое будущее атомной энергии. Будучи членом Государственного совета и одним из лидеров простолыпинской партии конституционных демократов (кадетов), В.И. Вернадский добился мощного финансирования русского Атомного проекта, организовал Радиевую экспедицию, в 1918 г. создал Радиевый институт в Санкт-Петербурге (ныне носит имя В.Г.Хлопина - ученика В.И. Вернадского).Успех первого атомного проекта был в симбиозе фундаментальной науки и инженерных разработок. Именно этим определялась та скорость, с которой были разработаны изделия, ставшие основой обороноспособности страны и позволившие создать первую АЭС в мире. Трехлетний аванс инженерных разработок А. Росси говорит о том, что времени на чисто фундаментальные исследования уже нет. Конкурентоспособность будет определяться именно инженерными разработками, готовыми к промышленному внедрению.На примере Е-Сат НТ Андреа Росси можно продемонстрировать преимущества установок на базе LENR по сравнению с традиционной энергетикой (АЭС и ТЭС). Температура источника - 1400оС (лучшие газовые турбины только достигают таких температур, если добавить ПГУ -цикл, то кпд будет около 60%). Плотность энерговыделения на 2 порядка выше, чем в ВВЭР (PWR). Нет радиационного воздействия. Нет радиоактивных отходов. Стоимость капитальных вложений на порядки ниже, чем у ТЭС и АЭС, так как нет необходимости в утилизации использованного топлива, в защите против облучения, в защите против террористов и бомбовых ударов, есть возможность разместить электростанцию глубоко под землей.. Масштабируемость и модульность уникальная (от десятка кВт до сотен МВт). Затраты на подготовку "топлива" на порядки меньше. Работы по этому направлению не подпадают под действие закона о нераспространении ядерного оружия.Приближенность к потребителю позволяет по максимуму использовать преимущества когенерации, что дает возможность до 90% увеличить эффективность использования тепловой энергии(минимум выброса тепловой энергии в атмосферу).Преимущества LENR установок должны стать двигателем исследований наискорейшего применения в практике. Энергетика может оказаться не самым прибыльным использованием LENR технологий. На первый план выходит утилизация отработанного ядерного топлива и радиоактивных отходов АЭС. В США, например, на программу утилизации выделено $7трл. Эти затраты могут перекрывать затраты на строительство новых блоков АЭС. Третья область применения LENR-транспорт. NASA уже объявила программу создания двигателя самолета на LENR технологии. Четвертое направление - металлургия, в которой большой задел был сделан А.В.Вачаевым. LERN технологии позволят облегчить выход человечества за пределы Земли и освоить ближайшие к Земле планеты.Теперь подумаем о том, как это устройство работает. Причём, попытаемся объяснить это на основе уже известных знаний.Мы имеем никель, который жадно поглощает водород, соединение из лития, алюминия и водорода. Всё это в определенной пропорции смешивается, спекается и помещается в герметически закрытую трубку небольшого диаметра. Обращаю внимание - в герметически закрытую трубку небольшого диаметра. Чем крепче герметизация, тем лучше.Далее эта трубка (ячейка) подвергается внешнему разогреву до 1200-1400оС, при которой реакция ХЯС начинается, а в дальнейшем подвод внешней энергии используется для поддержания заданной температуры.Суть процессов состоит в том, что водород, который находится в начале реакции в соединении с литием и алюминием начинает выделяться и под давлением свыше 50 атм. своих же паров закачивается в никель. Никель со своей стороны жадно поглощает водород в атомарном состоянии. Фактически, водород находится в никеле в жидком состоянии или псевдожидком состоянии. Это очень важный момент, так как жидкости слабо сжимаются и в них легко создать ударные волны.Далее начинается самое интересное. Водород начинает кипеть. Во время кипения образуется большое количество пузырьков водорода, что позволяет считать, что водород кавитирует, пузырьки образуются и мгновенно схлопываются. А так как в газообразном состоянии объем водорода по сравнению с жидким состоянием увеличивается примерно в 1000 раз, то во столько раз может увеличиться давление. Конечно, одновременно кавитирует не весь водород, так что внутри ячейки пробегают волны давления с амплитудой не в 1000 раз больше, чем до нагрева, но раз в 100-200 вполне реально.А это означает, что за счет фазового перехода в ударных волнах появляется сила, которая будет способна вдавливать электронные оболочки атомов водорода в протонное ядро, преобразую протон в нейтрон, а уже образованный нейтрон вгонять в ядра лития, алюминия и никеля. Или выбивать нуклоны из никеля, алюминия и лития. От частого встряхивания будет происходить превращение никеля в медь и далее в более тяжелые, но устойчивые изотопы. А вот ядра атомов, которые располагаются левее железа, скорее всего, будут постепенно превращаться в литий 6Li. А это означает, что по мере выгорания водорода, алюминий одновременно будет трансмутировать в кислород, углерод и далее в литий.То есть, литий и никель реагируют на удары, вдавливание в них протонов и нейтронов, по-разному. Литий от резких перепадов давления выбрасывает из своего ядра нейтрон, который загоняется далее в ядро никеля, поэтому литий из 7Li превращается в 6Li, а никель из 58Ni превращается в 62Ni. Не ясна мне роль алюминия, хотя он тоже, вероятно, по ходу ХЯС будет превращен в более легкий изотоп, т.е. также как и литий будет терять нейтрон (нейтроны), так как он на кривой находится левее железа, у ядер которого наиболее сильная связь между нуклонами. Рядом с железом находится никель. Так что А.Росси выбрал никель не случайно. Это один из устойчивых элементов, да еще способный жадно впитывать в себя водород.

Также возможно, что 7Li сразу же превращается в 6Li, а в дальнейшем 6Li служит ступенькой для передачи нейтрона, в который под действием ударных волн превращается атом водорода, для последующей передачи его в ядро вначале атома никеля. То есть, вначале 6Li превращается в 7Li . а затем литий 7Li превращается в 6Li с передачей нейтрона, например, в ядро 58Ni. И этот механизм работает до тех пор, пока весь водород не будет превращен в нейтроны и замурован в ядрах никеля, который из легкого превращается в тяжёлый никель. Если водорода будет много, то никель начнет превращаться в медь и далее в более тяжелые элементы. Но это уже предположение.Теперь оценим энергетическую эффективность подобной цепочки превращений по сравнению с тем, что происходит в обычном атомном реакторе. В атомном реакторе происходит распад урана, плутония или тория на атомы железа, никеля, стронция и других металлов, которые находятся в зоне, где удельная энергия связи между нуклонами максимальная. Это плато охватывает элементы примерно от номера 50 до номера 100. Разница между энергией связи в уране и железе составляет 1 МэВ.При вдавливании ядра водорода в атом никеля разница составляет примерно 9 Мэв. Значит, реакция холодного ядерного синтеза эффективней реакции распада урана минимум в 9 раз. И примерно в 5 раз эффективнее предполагаемой термоядерной энергии синтеза гелия 4He из дейтерия 2D. И при этом реакция ХЯС протекает без выброса нейтронов в окружающее пространство. Не исключено, что некое излучение все же будет, но оно будет явно не нейтронной природы. И при этом ХЯС выжимает из трансмутации водорода в нейтрон никеля максимально возможный объем энергии. ХЯС - эффективнее ядерной и гипотетической термоядерной энергетики.А.Росси для своего детища использовал внешний нагрев, а уже нагретый водород, захваченный никелем внутрь себя сам себя трансформировал в нейтроны ядер атомов никеля, используя энергию фазового перехода и ударные волны неизбежной при кипении кавитации. Поэтому с этих позиций следует посмотреть на другие известные факты, когда при проведенииэкспериментов отмечалось образование из воды атомов меди, железа и прочих элементов из таблицы Менделеева.Возьмем метод Юткина, который использовался некоторыми исследователями. При методе Юткина вокруг искрового канала из-за гидравлического удара возникает зона кавитации, внутри которой перепады давления могут достигать огромных величин. Значит кислород будет превращаться в алюминий, а алюминий в железо и медь. А водород, входящий в состав воды, будет превращаться в нейтроны и протоны, вдавливание которых в ядра более тяжелых атомов будет способствовать ядерным превращениям. Только не надо забывать, что вода должна находиться в замкнутом пространстве и в ней не должно быть газовых пузырьков.Тоже самое можно проделывать с водой в замкнутом объеме с помощью СВЧ излучения. Вода нагреется, начинает кавитировать, формируются ударные волны и появляются все условия для ядерных превращений. Остается только изучить, при какой температуре вода будет превращаться в литий, а когда в железо и другие тяжелые элементы. А это значит, что домашние энергогенераторы, скорее всего, можно собирать на базе уже производимых микроволновок.Нельзя пройти мимо сделанного Болотовым. Он использовал искры внутри металлов. Здесь срабатывал закон Ампера, когда токи, текущие в одном направлении, отталкиваются друг от друга. Заодно молнии в замкнутом пространстве трубок, с которыми работал Болотов, создавали сильное давление на атомы. В результате свинец превращался в золото. Думаю, что и его чудо печка, которой согревались заключенные и сотрудники колонии, также использовала силы Ампера для реализации ХЯС.Так что, как видите, ХЯС, как вариант ядерных превращений, теоретически возможен, если только избавиться от классического понимания этого процесса, на котором настаивает официальная наука. Что делали ученые в проекте ITER? Они пытались превратить дейтерий в гелий. Но хотели это реализовать в пустоте, где никакое магнитное поле и высокая температура не смогут помочь добиться соударения атомов дейтерия между собой с достаточной силой, необходимой для преодоления потенциального барьера. В LENR технологиях необходимые для сближения ядер атомов силы получаются на вполне законных основаниях.Причем самый важный фактор - ударные волны можно получить несколькими давно известными способами. И реализовать эти волны в жидкой или псевдожидкой среде гораздо проще, чем тратить огромные мощности для генерации запредельных магнитных и температурных полей в проекте ITER. При этом сказалось, что ХЯС является высшим проявлением водородной энергетики. Как не крути, а именно водород, превращаясь в нейтрон и "залезая" под ударами в ядра более тяжелых атомов, сбрасывает электронную оболочку, с помощью которой и нагревается окружающее пространство.Когда одноименные электрические заряды находятся в пустоте, то им ничего не остается, как отталкиваться друг от друга. Но если два заряда находятся в электронепроводящей среде, да еще этой средой прижимаются друг к другу, то тут уже могут быть варианты. Например, заряды при приближении друг к другу начинают вращаться вокруг общей оси. Это вращение может быть в разных направлениях, а могут вращаться в одну сторону, то есть первый заряд вращается по часовой стрелке, а второй, "идущий" ему навстречу, против часовой. При этом вращающиеся заряды будут формировать магнитные поля, превращаясь в электромагниты.И если они вращаются в разные стороны, то электромагниты будут направлены друг к другу одинаковыми полюсами, а если в одну сторону, то электромагниты начнут притягиваться друг к другу и тем сильнее, чем быстрее заряды будут вращаться вокруг общей оси. Ясно, что чем сильнее заряды будут средой прижиматься друг к другу, тем сильнее они будут вращаться вокруг общей оси. Значит, по мере приближения их друг к другу магнитное взаимодействие будет возрастать и возрастать, пока два заряда, вращаясь, не сольются в один. И если это два ядра. то из двух получим одно, в котором число нуклонов будет равно сумме нуклонов двух объединившихся ядер.Важный момент. Все игридиенты - литий, алюминий, водород и никель, помещаются во всех успешных опытах в цилиндры. Вот и в ячейке Росси внутреннее пространство трубки имеет цилиндрическую форму. А это значит, что стенки цилиндра будут активно участвовать в формировании ударных волн, создавая вдоль оси цилиндра наибольший перепад давления. А если еще к этому добавится правильный подбор диаметра трубки, то можно выйти на резонанс.Еще один фактор - это образование из никеля меди. Медь очень плохо поглощает водород. Поэтому по мере превращения никеля в медь, водород будет освобождаться в больших количествах, что повысит давление водорода внутри трубки. А это, скорее всего, если внутренние стенки ячейки будут непроходимы для водорода, активизивует холодный ядерный синтез.Похоже, что предлагаемый мной механизм ХЯС помогает понять как образуется обнаруженное еще Филимоненко некое излучение, которое отражалось на здоровье тех, кто проводил эксперимент. А также понять механизм дезактивации окружающей на десятки метров территории. Видимо, в процесс вовлекается и эфир. И если ударные волны в кипящем водороде больше воздействуют на атомы водорода и никеля, вдавливая водород в никель, то ударные волны в эфире, наличие которых в своих исследованиях отмечал еще Тесла, спокойно проходили через стенки цилиндрического реактора, образовывали стоячие волны на расстоянии до десятков метров.И если на радиоактивные атомы они оказывали "полезное" воздействие, то для живых организмов эффект мог быть отрицательным. Так что для будущих реакторов ХЯС слудует провести дополнительные исследования и найти способы защиты от эфирных ударных волн. Может быть реакторы ХЯС следует окружить электромагнитами, проходя через которые эфирные ударные волны будут терять свою силу и одновременно вырабатывать электроэнергию.Есть еще одно соображение, которое позволяет объяснить выделение энергии в генераторе Росси, если предположить наличие кипения водорода внутри никеля. Дело в том, что образование пузырьков водорода будет происходить по изотерме, а схлопываться пузырьки будут по адиабате (или наоборот). Или как при образовании пузырьков водорода и при их схлопывании процесс будет развиваться по изотерме, но таким образом, что две разных изотермы (или адиабаты) будут пересекаться в двух точках. По законам термодинамики это означает, что такой процесс будет сопровождаться генерацией тепловой энергии. Трудно сразу утверждать, что это как-то объясняет процессы при ХЯС, но не исключено, что все процессы, как ядерный, так и термодинамические протекают одновременно, внося свой вклад в общее энерговыделение.Бомбу на основе ХЯС создать нельзя, да нам и не надо. А вот использовать LENR технологии для производства энергии проще простого. Теоретически эффект получается больше, чем нам обещали сторонники горячего термоядерного синтеза. И во много раз превышает возможности классической ядерной и при этом крайне опасной энергетики.Хотя не исключено, что я поторопился, что из ячейки Росси нельзя сделать ядерную бомбу. Если ячейку (трубчатый реактор) Росси вначале разогреть, а затем резко сжать со всех сторон, например мощным электромагнитным полем, то атомы водорода внедрятся в ядра атомов никеля с выделением огромных объемов энергии. Сила такого взрыва, похоже, может быть во много раз сильнее обычного и термоядерного взрыва, и при этом такой взрыв не оставит после себя радиоактивного заражения.Идеальное оружие! И если руководители государств вместе с физиками не обратят на такую возможность внимание, то могут в ближайшее время столкнуться с огромной опасностью, так как собрать бомбу в виде цилиндра из нескольких килограммов никеля, "заполненного" водородом, можно в любом подвале. Причем такую бомбу невозможно будет обнаружить, так как в ней не будут ни одного грамма радиоактивного вещества.

Я заметил, что действительно важные и интересные новости очень скудно освещаются в прессе. Журналисты почему-то пережёвывают полёт на Альфа-Центавра, поиски инопланетян и прочую чушь с большим удовольствием, чем реальное открытие, которое перевернёт нашу жизнь очень скоро в прямом смысле этого слова. Возможно, они просто не понимают, что оно означает для всего человечества и считают это не очень важным, но я, как всегда, объясню популярно, если кто читал и не понял.

Речь идёт о случайно попавшей мне на глаза статье: “«Россия - лидер научной революции». А почему шёпотом?. Там много описаний, научных терминов и выводов не посуществу, поэтому попробуем разобраться хотя бы в главном.

Приведу основные цитаты, поверьте – это очень важно, а потом уже комментарии:

“6 июня 2016 года состоялось заседание постоянного научного семинара в Институте общей физики РАН им А.М. Прохорова.
На семинаре директор научно-технологического отделения по обращению с отработанным ядерным топливом и радиоактивными отходами Высокотехнологического НИИ неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара Владимир Кащеев впервые публично рассказал об успешных результатах законченной еще в апреле государственной экспертизы новой уникальной технологии дезактивации жидких ядерных отходов. Суть технологии: в емкость с водным раствором радиоактивного изотопа цезия-137 (главное «действующее лицо» в Чернобыле и Фукусиме, период полураспада которого составляет 30,17 лет) добавляются специально подготовленные микробные культуры, в результате уже через 14 дней (!) концентрация цезия снижается более чем на 50%, но одновременно в растворе нарастает концентрация нерадиоактивного бария. То есть микробы способны поглощать радиоактивный цезий и каким-то образом превращать его в нерадиоактивный барий.”

“Те, кто не был ранее знаком с работами А.А. Корниловой, с удивлением узнали, что:
открытие (а это, безусловно, открытие) трансмутации химических элементов в естественных биологических культурах было сделано еще в 1993 году, первый патент на получение мёсбауэровского изотопа железа-57 получен в 1995 году;
результаты неоднократно были опубликованы в авторитетных международных и отечественных научных журналах;
до выхода технологии на госэкспертизу было проведено 500 независимых проверок технологии в различных научных центрах;
технология апробирована в Чернобыле на разных изотопах, то есть может быть настроена на любой состав изотопов конкретных жидких ядерных отходов;
госэкспертиза имела дело не с изощренной лабораторной методикой, а с готовой промышленной технологией, которая не имеет аналогов на мировом рынке;
более того, украинским физиком-теоретиком Владимиром Высоцким и его российским коллегой Владимиром Манько создана убедительная теория для объяснения наблюдаемых феноменов в рамках ядерной физики.”

“В основе экспериментов А.А. Корниловой лежит идея, высказанная французским ученым Луи Кервраном в 60-е годы прошлого века. Она заключается в том, что биологические системы способны синтезировать из имеющихся компонентов критически важные для своего выживания микроэлементы или их биохимические аналоги. К таким микроэлементам относятся калий, кальций, натрий, магний, фосфор, железо и др.
Объектами первых опытов, проведенных А.А. Корниловой, были культуры бактерий Bacillus subtilis, Escherichia coli, Deinococcus radiodurans. Их помещали в питательную среду, обедненную железом, но содержащую соль марганца и тяжелую воду (D2O). Эксперименты показали, что в этой системе вырабатывался редкий мёссбауэровский изотоп железа-57. По мнению авторов исследования, железо-57 появлялось в растущих клетках бактерий в результате реакции 55Mn + d = 57Fe (d - ядро атома дейтерия, состоящее из протона и нейтрона). Определенным аргументом в пользу предлагаемой гипотезы служит тот факт, что когда в питательной среде тяжелую воду заменяли на легкую (H2O) или исключали соль марганца из ее состава, изотоп железа-57 не вырабатывался. Было проведено более 500 опытов, в которых появление изотопа железа-57 было надежно установлено.”

“В питательных средах, используемых в экспериментах А.А. Корниловой для биологического превращения цезия в барий, отсутствовали ионы калия - микроэлемента критически важного для выживания микроорганизмов. Барий является биохимическим аналогом калия, ионные радиусы которых очень близки. Экспериментаторы рассчитывали на то, что поставленная на грань выживания синтрофная ассоциация синтезирует ядра бария из ядер цезия, присоединив к ним протоны, присутствующие в жидкой питательной среде. Предполагается, что механизм ядерных превращений в биологических системах аналогичен процессу, протекающему в нанопузырьках. Для протонов наноразмерные полости в растущих биологических клетках представляют собой потенциальные ямы с динамически изменяющимися стенками, формирующие когерентные коррелированные состояния квантовых частиц. Находясь в этих состояниях протоны способны вступить в ядерную реакцию с ядрами цезия, в результате которой возникают ядра бария, требуемые для осуществления биохимических процессов в микроорганизмах.
Эксперименты А.А. Корниловой по превращению цезия в барий прошли государственную экспертизу во ВНИИ неорганических материалов им. А.А. Бочвара в лаборатории кандидата физико-математических наук В.А. Кащеева.
Учеными ВНИИНМ было произведено два контрольных эксперимента, различающихся по своей постановке. В первом эксперименте питательная среда содержала соль нерадиоактивного изотопа цезия-133. Ее количество было достаточным для надежного измерения содержания исходного цезия и синтезируемого бария методами масс-спектрометрии. В питательную среду были добавлены синтрофные ассоциации, которые затем содержались при постоянной температуре 35ºC в течение 200 часов. Периодически в питательную среду добавлялась глюкоза и отбирались пробы для анализа на масс-спектрометре.
В ходе эксперимента в питательном растворе было зафиксировано немонотонное уменьшение концентрации цезия и одновременно появление бария.
Результаты эксперимента однозначно указывали на протекание ядерной реакции по преобразованию цезия в барий, поскольку до проведения эксперимента присутствие бария не обнаруживалось ни в питательном растворе, ни в синтрофной ассоциации, ни в используемой посуде.
Во второй экспериментальной постановке использовалась соль радиоактивного цезия-137 с удельной активностью 10 000 Беккерелей на литр. Синтрофная ассоциация нормально развивалась при таком уровне радиоактивности раствора. При этом обеспечивалось надежное измерение концентрации ядер радиоактивного цезия в питательном растворе методами гамма-спектрометрии. Длительность эксперимента составила 30 суток. За это время содержание ядер радиоактивного цезия в растворе уменьшилось на 23%.”

А теперь давайте подумаем, что всё это может обозначать:

1. этому открытию уже больше 20 лет, а предпосылки для него были сделаны более 50 лет назад, но оно замалчивалось, а автора, скорее всего, ещё и высмеивали коллеги, хотя оно заслуживает сразу несколько Нобелевских;

2. экспертиза и более 500 независимых опытов подтвердила наличие результата, у которого есть объяснение только у альтернативщика, а официальная наука разводит руками.
Тут мне особенно понравился вывод: “это означает… легализацию всего направления исследований низкоэнергетических ядерных реакций, так как получен убедительный ответ на два основных контраргумента противников данного направления: невоспроизводимость большинства экспериментальных результатов и отсутствие теоретического объяснения наблюдаемых феноменов. Теперь с этим все в порядке.” А вот раньше раскрыть глаза и поверить что-то мешало. Того же Андреа Росси с его реактором никто вообще не воспринимал всерьёз.

3. цезий в барий, марганец в железо обычными микроорганизмами, без ядерных реакторов, ускорителей, высокотемпературной плазмы и т.д. И это только начало.
Когда-то давно я осторожно высказывал свою мысль, что множество наблюдений и опытов говорят о том, что растения, а именно их корни весной должны производить огромное количество различных веществ для своего роста не имея объяснимых источников энергии и запасов элементов (возьмите хоть сахара в берёзовом соке без тепла и фотосинтеза). У меня тогда было только одно объяснение происходящему: весной в корнях растений начинают протекать ядерные реакции. Широкое распространение этого вывода попахивало психушкой, но теперь оно может оказаться верным.

4. исследования показали, что в ходе таких реакций к ядру элемента присоединяется ещё один протон. А что такое протон? Это ядро водорода. Обычного водорода из воды. Т.е. такая реакция может идти везде, где есть водород, вода или водород содержащие вещества.
Тут официальная наука получает ещё раз граблями, потому что эксперименты с растениями ещё в середине прошлого века показали, что при фотосинтезе не углекислый газ разлагается на углерод и кислород, а именно вода на водород и кислород и растения используют именно водород для своих нужд, а лишний кислород сбрасывают. Однако эта реакция была необъяснима до сих пор и результаты просто не принимались.

5. были и ещё более давние эксперименты, о которых я уже писал, но сейчас не могу найти посты. Там я высказывал мысль о том, что в плазме электрической дуги при обычной сварке могут идти низкоэнергетические ядерные реакции. О них я слышал ещё в школе, как о достаточно старых и не подтверждённых, а один повторил и сам, хотя мне тогда никто не поверил.
Началось всё с легенды о том, что кто-то где-то сделал тонкий электрод для электродуговой сварки из свинца, зажёг дугу, полностью его сжёг, а в образовавшемся шлаке обнаружилось золото. Это я не проверил до сих пор, но вот то, что если испарить кусок тонкой медной проволоки завёрнутой в бумагу, вставив её в розетку, в остатке обнаружится железо я проверил. Следы железа были точно. Про что-то подобное написано тут: “Низкоэнергетические ядерные реакции - не объясненная реальность”

6. естественно, всё это затрагивает космологию с её теориями образования элементов во вселенной, а также эволюции звёзд и определения их возраста. Ведь до сих пор считается, что звёзды не могут производить тяжёлые элементы во время своей жизни, а они появляются только после взрыва сверхновых, что металличность звезды может увеличиваться только при смене поколений, а не во время её жизни с увеличением возраста, а это уже потянет за собой пересмотр очень многих выводов, теорий и расчётов.

Что нас может ждать в ближайшем будущем?:

1. конечно, развитие холодного термоядерного синтеза и реакторов на нём, практически бытового использования для дома/дачи/авто;

2. обесценивание золота, платины и других дорогих и редких элементов, т.к. появится возможность их искусственного дешёвого получения из распространённых веществ (мифический философский камень на подходе);

3. пересмотр множества космологических бредней хотя бы в отношении возраста, состава, эволюции и происхождения вселенной и звёзд.

И вот такие новости часто проходят мимо нас…

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).

Рис. 4 Отсчёт времени начинается с трёхсотой минуты предыдущих графиков.

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).

На Fig. 7 представлены результаты анализа. При напуске H 2 ни в газе, ни в рабочем веществе не обнаружено ни гелия, ни дейтерия (левая колонка). При напуске D 2 и в газе, и в рабочем веществе обнаружен гелий (сверху справа – в газе, внизу справа – в твёрдом веществе). (Масс-спектрометрически гелий почти совпадает с молекулярным ионом дейтерия).

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.

Если коротко, то под холодным ядерным синтезом обычно подразумевают (предполагаемую) ядерную реакцию между ядрами изотопов водорода при низких температурах. Низкая температура - это примерно комнатная. Слово «предполагаемая» здесь очень важно, потому что сегодня нет ни одной теории и ни одного эксперимента, которые указывали бы на возможность такой реакции.

Но если нет ни теорий, ни убедительных экспериментов, то почему же эта тема довольно популярна? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понимать проблемы ядерного синтеза вообще. Ядерный синтез (часто говорят «термоядерный синтез») - это реакция, в которой легкие ядра при столкновении объединяются в одно тяжелое ядро. Например, ядра тяжелого водорода (дейтерия и трития) превращаются в ядро гелия и один нейтрон. При этом выделяется огромное количество энергии (в виде тепла). Энергии выделяется настолько много, что 100 тонн тяжелого водорода хватило бы, чтобы обеспечить энергией все человечество на целый год (не только электричеством, но и теплом). Именно такие реакции происходят внутри звезд, благодаря чему звезды и живут.

Много энергии это хорошо, но есть проблема. Чтобы запустить такую реакцию, нужно сильно столкнуть ядра. Для этого придется разогреть вещество примерно до 100 миллионов градусов Цельсия. Люди умеют это делать, причем довольно успешно. Именно это происходит в водородной бомбе, где разогрев происходит за счет традиционного ядерного взрыва. Результат - термоядерный взрыв великой силы. Но конструктивно использовать энергию термоядерного взрыва не очень удобно. Поэтому ученые многих стран уже более 60 лет пытаются обуздать эту реакцию и сделать ее управляемой. К сегодняшнему дню управлять реакцией уже научились (например, в ITER, удерживая горячую плазму электромагнитными полями), но на управление тратится примерно столько же энергии, сколько выделяется при синтезе.

А теперь представим, что есть способ запустить ту же реакцию, но при комнатной температуре. Это было бы настоящей революцией в энергетике. Жизнь человечества изменилась бы до неузнаваемости. В 1989 году Стэнли Понс (Stanley Pons) и Мартин Флейшман (Martin Fleischmann) из Университета Юты опубликовали статью, в которой утверждали, что наблюдают ядерный синтез при комнатной температуре. Аномальное тепло выделялось при электролизе тяжелой воды с катализатором из палладия. Предполагалось, что атомы водорода захватываются катализатором, и каким-то образом создаются условия для ядерного синтеза. Этот эффект и назвали холодным ядерным синтезом.

Статья Понса и Флейшмана наделала много шума. Еще бы - решена проблема энергетики! Естественно, многие другие ученые попытались воспроизвести их результаты. Однако ни у кого ничего не получилось. Далее физики начали выявлять одну ошибку оригинального эксперимента за другой, и научное сообщество пришло к однозначному выводу о несостоятельности эксперимента. С тех пор в этой области успехов не было. Но некоторым идея холодного синтеза так понравилась, что они занимаются ей до сих пор. При этом в научном сообществе таких ученых не воспринимают серьезно, а опубликовать статью по теме холодного синтеза в престижном научном журнале, скорее всего, не получится. Пока холодный ядерный синтез остается просто красивой идеей.

Есть хорошая статья на эту тему в журнале "Химия и Жизнь" (№8, 2015)

АНДРЕЕВ С. Н.
ЗАПРЕТНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

В науке есть свои запретные темы, свои табу. Сегодня мало кто из ученых осмелится заниматься исследованием биополей, сверхмалых доз, структуры воды… Области сложные, мутные, трудно поддающиеся. Здесь легко потерять репутацию, прослыв лжеученым, а уж о получении гранта говорить не приходится. В науке нельзя и опасно выходить за рамки общепринятых представлений, покушаться на догмы. Но именно усилия смельчаков, готовых быть не такими, как все, порой прокладывают новые дороги в познании.
Мы не раз наблюдали, как по мере развития науки догмы начинают пошатываться и постепенно приобретают статус неполного, предварительного знания. Так, и не раз, было в биологии. Так было в физике. То же самое мы наблюдаем в химии. На наших глазах истина из учебника «состав и свойства вещества не зависят от способов его получения» рухнула под натиском нанотехнологий. Оказалось, что вещество в наноформе может кардинально изменить свойства - например, золото перестанет быть благородным металлом.
Сегодня мы можем констатировать, что есть изрядное число экспериментов, результаты которых невозможно объяснить с позиций общепринятых воззрений. И задача науки - не отмахи-ваться от них, а копать и пытаться добраться до истины. Позиция «этого не может быть, потому что не может быть никогда» удобная, конечно, но она ничего не может объяснить. Более того, непонятные, необъяснимые эксперименты могут стать предвестниками открытий в науке, как это уже случалось. Одна из таких горячих в прямом и переносном смысле тем - так называемые низкоэнергетические ядерные реакции, которые сегодня именуют LENR - Low-Energy Nuclear Reaction.
Мы попросили доктора физико-математических наук Степана Николаевича Андреева из Инсти-тута общей физики им. А. М. Прохорова РАН познакомить нас с существом проблемы и с неко-торыми научными экспериментами, выполненными в российских и западных лабораториях и опубликованными в научных журналах. Экспериментами, результаты которых мы пока объяснить не можем.

РЕАКТОР «E-СAT» АНДРЕА РОССИ

В середине октября 2014 года мировое научное сообщество было взбудоражено новостью - вышел отчет Джузеппе Леви, профессора физики Болонского университета, и соавторов о результатах тестирования реактора «E-Сat», созданного итальянским изобретателем Андреа Росси.
Напомним, что в 2011 году А. Росси представил на суд общественности установку, над которой он работал многие годы в сотрудничестве с физиком Серджо Фокарди. Реактор, названный «E-Сat» (сокращенно от английского Energy Catalizer), производил аномальное количество энергии. В течение последних четырех лет «E-Сat» тестировали разные группы исследователей, поскольку научное сообщество настаивало на независимой экспертизе.
Реактор представлял собой керамическую трубочку длиной 20 см и диаметром 2 см. Внутри реактора были расположены топливный заряд, нагревательные элементы и термопара, сигнал с которой подавался на блок управления нагревом. Питание к реактору подводили от электрической сети с напряжением 380 Вольт по трем жаропрочным проводам, которые разогревались докрасна во время работы реактора. Топливо состояло в основном из порошка никеля (90%) и алюмогидрида лития LiAlH4 (10%). При нагревании алюмогидрид лития разлагался и выделял водород, который мог поглощаться никелем и вступать с ним в экзотермическую реакцию.
Изобретатель не раскрывает, как устроен реактор. Однако известно, что внутри керамической трубки размещены топливный заряд, нагревательные элементы и термопара. Поверхность трубки ребристая, чтобы лучше отводилось тепло

В отчете сообщалось, что общее количество тепла, выделенное устройством за 32 дня непрерывной работы, составило около 6 ГДж. Элементарные оценки показывают, что энергоемкость порошка более чем в тысячу раз превышает энергоемкость, например, бензина!
В результате тщательных анализов элементного и изотопного состава эксперты надежно установили, что в отработанном топливе появились изменения в соотношениях изотопов лития и ни-келя. Если в исходном топливе содержание изотопов лития совпадало с природным: 6Li - 7,5%, 7Li - 92,5%, то в отработанном топливе содержание 6Li увеличилось до 92%, а содержание 7Li уменьшилось до 8%. Столь же сильными были искажения изотопного состава для никеля. Например, содержание изотопа никеля 62Ni в «золе» составило 99%, хотя в исходном топливе его было всего 4%. Обнаруженные изменения изотопного состава и аномально высокое тепло-выделение указывали на то, что в реакторе, возможно, протекали ядерные процессы. Однако никаких признаков повышенной радиоактивности, характерной для ядерных реакций, не было зафиксировано ни во время работы устройства, ни после его остановки.
Процессы, протекающие в реакторе, не могли быть ядерными реакциями деления, поскольку топливо состояло из стабильных веществ. Реакции синтеза ядер также исключаются, ведь с точ-ки зрения современной ядерной физики температура 1400оС ничтожно мала для преодоления сил кулоновского отталкивания ядер. Именно поэтому использование нашумевшего термина «холодный термояд» для подобного рода процессов - ошибка, которая вводит в заблуждение.
Вероятно, здесь мы сталкиваемся с проявлениями нового типа реакций, в которых происходят коллективные низкоэнергетические превращения ядер элементов, входящих в состав топлива. Оценка энергий таких реакций дает величину порядка 1-10 кэВ на нуклон, то есть они занимают промежуточное положение между «обычными» высокоэнергетическими ядерными реакциями (энергии более 1 МэВ на нуклон) и химическими реакциями (энергии порядка 1 эВ на атом).
Пока что никто не может удовлетворительно объяснить описанный феномен, а гипотезы, выдвигаемые множеством авторов, не выдерживают критики. Чтобы установить физические механизмы нового явления, необходимо тщательно изучить возможные проявления подобных низко-энергетических ядерных реакций в различных экспериментальных постановках и обобщить по-лученные данные. Тем более что подобных необъясненных фактов за многие годы накопилось весомое количество. Вот лишь некоторые из них.

ЭЛЕКТРОВЗРЫВ ВОЛЬФРАМОВОЙ ПРОВОЛОЧКИ – НАЧАЛО ХХ ВЕКА

В 1922 году сотрудники химической лаборатории Чикагского университета Кларенс Айрион и Джеральд Вендт опубликовали работу, посвященную исследованию электровзрыва вольфрамовой проволочки в вакууме (G.L.Wendt, C.E.Irion, Experimental Attempts to Decompose Tungsten at High Temperatures. «Journal of the American Chemical Society», 1922, 44, 1887-1894).
В электровзрыве нет ничего экзотического. Это явление было открыто ни много ни мало в конце XVIII века, а в быту мы его постоянно наблюдаем, когда при коротком замыкании перегорают электролампочки (лампочки накаливания, разумеется). Что же происходит при электровзрыве? Если сила тока, протекающего через металлическую проволоку, велика, то металл начинает плавиться и испаряться. Вблизи поверхности проволоки образуется плазма. Нагрев происходит неравномерно: в случайных местах проволоки появляются «горячие точки», в которых выделяется больше тепла, температура достигает пиковых значений, и происходит взрывное разрушение материала.
Самое поразительное в этой истории то, что ученые изначально рассчитывали эксперименталь-но обнаружить разложение вольфрама на более легкие химические элементы. В своем наме-рении Айрион и Вендт опирались на следующие уже известные в то время факты.
Во-первых, в видимом спектре излучения Солнца и других звезд отсутствуют характерные оптические линии, принадлежащие тяжелым химическим элементам. Во-вторых, температура по-верхности Солнца составляет около 6000оС. Следовательно, рассудили они, атомы тяжелых элементов не могут существовать при таких температурах. В-третьих, при разряде конденсатор-ной батареи на металлическую проволочку температура плазмы, образующейся при электро-взрыве, может достигать 20 000оС.
Исходя из этого, американские ученые предположили, что если через тонкую проволоку из тяжелого химического элемента, например, вольфрама, пропустить сильный электрический ток и нагреть ее до температур, сопоставимых с температурой Солнца, то ядра вольфрама окажутся в нестабильном состоянии и разложатся на более легкие элементы. Они тщательно подготовили и блестяще провели эксперимент, пользуясь при этом весьма простыми средствами.
Электровзрыв вольфрамовой проволочки проводили в стеклянной сферической колбе (рис. 2), замыкая на нее конденсатор емкостью 0,1 микрофарад, заряженный до напряжения 35 кило-вольт. Проволочка располагалась между двумя крепежными вольфрамовыми электродами, впаянными в колбу с двух противоположных сторон. Кроме того, в колбе имелся дополнительный «спектральный» электрод, который служил для зажигания плазменного разряда в газе, образовавшемся после электровзрыва.
Следует отметить некоторые важные технические детали эксперимента. При его подготовке колбу помещали в печь, где она непрерывно прогревалась при 300оС в течение 15 часов и все это время из нее откачивали газ. Вместе с прогревом колбы по вольфрамовой проволочке про-пускали электрический ток, нагревавший ее до температуры 2000оС. После дегазации стеклян-ный патрубок, соединяющий колбу с ртутным насосом, расплавляли с помощью горелки и запаивали. Авторы работы утверждали, что предпринятые меры позволяли сохранить чрезвычайно низкое давление остаточных газов в колбе в течение 12 часов. Поэтому при подаче высоковольтного напряжения 50 киловольт между «спектральным» и крепежным электродами пробоя не было.
Айрион и Вендт выполнили двадцать один эксперимент с электровзрывом. В результате каждого опыта в колбе образовывалось порядка 10^19 частиц неизвестного газа. Спектральный анализ показывал, что в нем присутствовала характерная линия гелия-4. Авторы предположили, что гелий образуется в результате альфа-распада вольфрама, индуцированного электровзрывом. Напомним, что альфа-частицы, появляющиеся в процессе альфа-распада, представляют собой ядра атома 4He.
Публикация Айриона и Вендта вызвала большой резонанс в научном сообществе того времени. Сам Резерфорд обратил внимание на эту работу. Он выразил глубокое сомнение в том, что использовавшееся в эксперименте напряжение (35 кВ) достаточно велико, чтобы электроны могли индуцировать ядерные реакции в металле. Желая проверить результаты американских ученых, Резерфорд выполнил свой эксперимент - облучил вольфрамовую мишень пучком электронов с энергией 100 килоэлектронвольт. Резерфорд не обнаружил никаких следов ядерных реакций в вольфраме, о чем в достаточно резкой форме сделал короткое сообщение в журнале «Nature». Научное сообщество приняло сторону Резерфорда, работу Айриона и Вендта признали ошибочной и забыли на долгие годы.

ЭЛЕКТРОВЗРЫВ ВОЛЬФРАМОВОЙ ПРОВОЛОЧКИ: 90 ЛЕТ СПУСТЯ
Только спустя 90 лет за повторение опытов Айриона и Вендта взялся российский научный коллектив под руководством доктора физико-математических наук Леонида Ирбековича Уруцкоева. Эксперименты, оснащенные современной экспериментальной и диагностической аппаратурой, проводили в легендарном Сухумском физико-техническом институте в Абхазии. Свою уста-новку физики назвали «ГЕЛИОС» в честь путеводной идеи Айриона и Вендта (рис. 3). Кварцевая взрывная камера расположена в верхней части установки и подключена к вакуумной системе - турбомолекулярному насосу (окрашен в голубой цвет). Четыре черных кабеля тянутся к взрыв-ной камере от разрядника конденсаторной батареи емкостью 0,1 микрофарад, которая стоит слева от установки. Для электровзрыва батарею заряжали до 35-40 киловольт. Диагностическая аппаратура, используемая в экспериментах (не показана на рисунке), позволяла исследовать спектральный состав свечения плазмы, которая образовывалась при электровзрыве проволочки, а также химический и элементный состав продуктов ее распада.

Рис. 3. Так выглядит установка «ГЕЛИОС», в которой группа Л. И. Уруцкоева исследовала взрыв вольфрамовой проволочки в вакууме (эксперимент 2012 года)
Эксперименты группы Уруцкоева подтвердили основной вывод работы девяностолетней давности. Действительно, в результате электровзрыва вольфрама образовывалось избыточное количество атомов гелия-4 (порядка 10^16 частиц). Если же вольфрамовую проволочку заменяли на железную, то гелий не образовывался. Заметим, что в экспериментах на установке «ГЕЛИОС» исследователи зафиксировали в тысячу раз меньше атомов гелия, чем в экспериментах Айриона и Вендта, хотя «энерговклад» в проволочку был приблизительно одинаков. С чем связано такое отличие - еще предстоит выяснить.
Во время электровзрыва материал проволочки распылялся на внутреннюю поверхность взрыв-ной камеры. Масс-спектрометрический анализ показал, что в этих твердых остатках наблюдался дефицит изотопа вольфрама-180, хотя в исходной проволочке его концентрация соответствовала природной. Этот факт также может свидетельствовать о возможном альфа-распаде вольфрама или другого ядерного процесса при электровзрыве проволочки (Л. И. Уруцкоев, А. А. Рухадзе, Д. В. Филиппов, А. О. Бирюков и др. Исследование спектрального состава оптического излучения при электрическом взрыве вольфрамовой проволочки. «Краткие сообщения по физике ФИАН», 2012, 7, 13-18).

Ускорение альфа-распада с помощью лазера
К низкоэнергетическим ядерным реакциям можно отнести и некоторые процессы, ускоряющие спонтанные ядерные превращения радиоактивных элементов. Интересные результаты в этой области получили в Институте общей физики им. А. М. Прохорова РАН в лаборатории, возглавляемой доктором физико-математических наук Георгием Айратовичем Шафеевым. Ученые открыли удивительный эффект: альфа-распад урана-238 ускорялся под действием лазерного излучения с относительно небольшой пиковой интенсивностью 10^12-10^13 Вт/см2 (А.В.Симакин, Г.А.Шафеев, Влияние лазерного облучения наночастиц в водных растворах соли урана на активность нуклидов. «Квантовая электроника», 2011, 41, 7, 614-618).
Вот как выглядел эксперимент. В кювету с водным раствором соли урана UO2Cl2 с концентрацией 5-35 мг/мл помещали мишень из золота, которую облучали лазерными импульсами с длиной волны 532 нанометра, длительностью 150 пикосекунд, частотой повторения 1 килогерц в течение одного часа. При таких условиях поверхность мишени частично расплавляется, а жид-кость, контактирующая с ней, мгновенно вскипает. Давление паров разбрызгивает наноразмерные капельки золота с поверхности мишени в окружающую жидкость, где они охлаждаются и превращаются в твердые наночастицы с характерным размером 10 нанометров. Такой процесс называют лазерной абляцией в жидкости и широко используют, когда требуется приготовить коллоидные растворы наночастиц различных металлов.
В экспериментах Шафеева за один час облучения золотой мишени образовывалось 10^15 нано-частиц золота в 1 см3 раствора. Оптические свойства таких наночастиц радикально отличаются от свойств массивной золотой пластинки: они не отражают свет, а поглощают его, причем электромагнитное поле световой волны вблизи наночастиц может усиливаться в 100-10 000 раз и достигать внутриатомных величин!
Ядра урана и продуктов его распада (торий, протактиний), оказавшиеся вблизи этих наночастиц, подвергались воздействию многократно усиленных лазерных электромагнитных полей. В ре-зультате заметно изменилась их радиоактивность. В частности, гамма-активность тория-234 увеличилась в два раза. (Гамма-активность образцов до и после лазерного облучения измеряли полупроводниковым гамма-спектрометром.) Поскольку торий-234 возникает в результате альфа-распада урана-238, увеличение его гамма-активности свидетельствует об ускорении альфа-распада этого изотопа урана. Отметим, что гамма-активность урана-235 не возросла.
Ученые из ИОФ РАН обнаружили, что лазерное излучение может ускорять не только альфа-распад, но и бета-распад радиоактивного изотопа 137Cs - одного из главных компонентов радиоактивных выбросов и отходов. В своих экспериментах они использовали зеленый лазер на парах меди, работающий в импульсно-периодическом режиме с длительностью импульса 15 наносекунд, частотой повторения импульсов 15 килогерц и пиковой интенсивностью 109 Вт/см2. Лазерное излучение воздействовало на золотую мишень, помещенную в кювету с водным раствором соли 137Cs, содержание которого в растворе объемом 2 мл составляло примерно 20 пикограмм.
Через два часа облучения мишени исследователи зафиксировали, что в кювете образовался коллоидный раствор с наночастицами золота размером 30 нм (рис. 4), а гамма-активность цезия-137 (и, следовательно, его концентрация в растворе) уменьшилась на 75%. Период полураспада цезия-137 составляет около 30 лет. Значит, такое уменьшение активности, какое было получено в двухчасовом эксперименте, должно происходить в естественных условиях примерно за 60 лет. Поделив 60 лет на два часа, получим, что в течение лазерного воздействия скорость распада увеличилась примерно в 260 000 раз. Такое гигантское возрастание скорости бета-распада должно было бы превратить кювету с раствором цезия в мощнейший источник гамма-излучения, сопровождающего обычный бета-распад цезия-137. Однако в действительности этого не происходит. Радиационные измерения показали, что гамма-активность раствора соли не увеличивается (E.V.Barmina, A. V. Simakin, G. A. Shafeev, Laser-induced caesium-137 decay. «Quantum Electronics», 2014, 44 , 8, 791-792).
Этот факт говорит о том, что при лазерном воздействии распад цезия-137 идет не по наиболее вероятному (94,6 %) в нормальных условиях сценарию с излучением гамма-кванта с энергией 662 кэВ, а по другому - безызлучательному. Это, предположительно, прямой бета-распад с образованием ядра стабильного изотопа 137Ва, который в нормальных условиях реализуется только в 5,4% случаев.
Почему происходит такое перераспределение вероятностей в реакции бета-распада цезия - пока неясно. Тем не менее имеются другие независимые исследования, подтверждающие, что ускоренная дезактивация цезия-137 возможна даже в живых системах.

Низкоэнергетические ядерные реакции в живых системах

Поиском низкоэнергетических ядерных реакций в биологических объектах уже более двадцати лет занимается доктор физико-математических наук Алла Александровна Корнилова на Физиче-ском факультете Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. Объектами первых опытов стали культуры бактерий Bacillus subtilis, Escherichia coli, Deinococcus radiodurans. Их помещали в питательную среду, обедненную железом, но содержащую соль марганца MnSO4 и тяжелую воду D2O. Эксперименты показали, что в этой системе вырабатывался дефицитный изотоп железа - 57Fe (Vysotskii V. I., Kornilova A. A., Samoylenko I. I., Experimental discovery of the phenomenon of low-energy nuclear transmutation of isotopes (Mn55 to Fe57) in growing bio-logical cultures, «Proceedings of 6th International Conference on Cold Fusion», 1996, Japan, 2, 687-693).
По мнению авторов исследования, изотоп 57Fe появлялся в растущих клетках бактерий в резуль-тате реакции 55Mn+ d = 57Fe (d - ядро атома дейтерия, состоящее из протона и нейтрона). Определенным аргументом в пользу предлагаемой гипотезы служит тот факт, что если тяжелую воду заменить на легкую или исключить соль марганца из состава питательной среды, то изотоп 57Fe бактерии не нарабатывали.
Убедившись, что ядерные превращения стабильных химических элементов возможны в микро-биологических культурах, А. А. Корнилова применила свой метод к дезактивации долгоживущих радиоактивных изотопов (Vysotskii V. I., Kornilova A. A., Transmutation of stable isotopes and deactivation of radioactive waste in growing biological systems. «Annals of Nuclear Energy», 2013, 62, 626-633). На сей раз Корнилова работала не с монокультурами бактерий, а со сверхассоциацией микроорганизмов различных типов, чтобы повысить их выживаемость в агрессивных средах. Каждая группа этого сообщества максимально адаптирована к совместной жизнедеятельности, коллективной взаимопомощи и взаимозащите. В результате сверхассоциация хорошо приспо-сабливается к самым разным условиям внешней среды, в том числе и к повышенной радиации. Типичная максимальная доза, которую выдерживают обычные микробиологические культуры, соответствует 30 килорад, а сверхассоциации выдерживают на несколько порядков больше, причем их метаболическая активность почти не ослабляется.
В стеклянные кюветы помещали равные количества концентрированной биомассы вышеупомя-нутых микроорганизмов и 10 мл раствора соли цезия-137 в дистиллированной воде. Начальная гамма-активность раствора была равна 20 000 беккерелей. В некоторые кюветы дополнительно добавляли соли жизненно важных микроэлементов Ca, K и Na. Закрытые кюветы выдерживали при 20оС и каждые семь дней измеряли их гамма-активность при помощи высокоточного детек-тора.
За сто дней эксперимента в контрольной кювете, не содержащей микроорганизмы, активность цезия-137 уменьшилась на 0,6%. В кювете, дополнительно содержащей соль калия, - на 1%. Быстрее всего активность падала в кювете, дополнительно содержащей соль кальция. Здесь гамма-активность уменьшилась на 24%, что эквивалентно сокращению периода полураспада цезия в 12 раз!
Авторы выдвинули гипотезу, что в результате жизнедеятельности микроорганизмов 137Cs пре-образуется в 138Ba - биохимический аналог калия. Если калия в питательной среде мало, то трансформация цезия в барий происходит ускоренно, если много, то процесс трансформации блокируется. Что касается роли кальция, то она проста. Благодаря его присутствию в питатель-ной среде популяция микроорганизмов быстро растет и, следовательно, потребляет больше калия или его биохимического аналога - бария, то есть подталкивает трансформацию цезия в барий.
А что с воспроизводимостью?
Вопрос о воспроизводимости описанных выше экспериментов требует некоторых пояснений. Реактор «E-Cat», подкупающий своей простотой, пытаются воспроизвести сотни, если не тысячи изобретателей-энтузиастов по всему миру. Существуют даже специальные форумы в Интернете, на которых «репликаторы» обмениваются опытом и демонстрируют свои достижения (http://www.lenr-forum.com/). Определенных успехов в этом направлении добился российский изобретатель Александр Георгиевич Пархомов. Ему удалось сконструировать теплогенератор, работающий на смеси порошка никеля и алюмогидрида лития, который дает избыточное количество энергии (А.Г. Пархомов, Результаты испытаний нового варианта аналога высокотемпера-турного теплогенератора Росси. «Журнал формирующихся направлений науки», 2015, 8, 34-39). Однако в отличие от экспериментов Росси искажений изотопного состава в отработанном топливе обнаружить не удалось.
Эксперименты по электровзрыву вольфрамовых проволочек, как и по лазерному ускорению распада радиоактивных элементов, гораздо более сложны с технической точки зрения и могут быть воспроизведены только в серьезных научных лабораториях. В связи с этим на место вопроса о воспроизводимости эксперимента приходит вопрос о его повторяемости. Для экспериментов по низкоэнергетическим ядерным реакциям типична ситуация, когда в идентичных условиях проведения эксперимента эффект то присутствует, то нет. Дело в том, что не удается контролировать все параметры процесса, включая, по-видимому, и основной - пока не выявленный. Поиск нужных режимов идет практически вслепую и занимает многие месяцы и даже годы. Экспе-риментаторам не раз приходилось менять принципиальную схему установки в процессе поиска управляющего параметра - той «ручки», которую нужно «крутить», чтобы добиться удовлетворительной повторяемости. На данный момент повторяемость в описанных выше экспериментах составляет примерно 30%, то есть положительный результат получается в каждом третьем опыте. Много это или мало, судить читателю. Ясно одно: без создания адекватной теоретической модели исследуемых явлений вряд ли удастся кардинально улучшить этот параметр.

Попытка интерпретации

Несмотря на убедительные экспериментальные результаты, подтверждающие возможность ядерных превращений стабильных химических элементов, а также ускорения распада радиоак-тивных веществ, физические механизмы этих процессов пока неизвестны.
Основная загадка низкоэнергетических ядерных реакций - как положительно заряженные ядра при сближении преодолевают силы отталкивания, так называемый кулоновский барьер. Обычно для этого требуются температуры в миллионы градусов Цельсия. Очевидно, что в рассмотренных экспериментах такие температуры не достигаются. Тем не менее есть ненулевая вероятность того, что частица, не обладающая достаточной кинетической энергией для преодоления сил отталкивания, все же окажется вблизи ядра и вступит с ним в ядерную реакцию.
Этот эффект, получивший название туннельного, имеет чисто квантовую природу и тесно связан с принципом неопределенности Гейзенберга. Согласно этому принципу, квантовая частица (например, ядро атома) не может иметь точно заданные значения координаты и импульса одновременно. Произведение неопределенностей (неустранимых случайных отклонений от точ-ного значения) координаты и импульса ограничено снизу величиной, пропорциональной постоянной Планка h. Это же произведение определяет вероятность туннелирования через потенциальный барьер: чем больше произведение неопределенностей координаты и импульса частицы, тем выше эта вероятность.
В работах доктора физико-математических наук, профессора Владимира Ивановича Манько и соавторов показано, что в определенных состояниях квантовой частицы (так называемых когерентных коррелированных состояниях) произведение неопределенностей может на несколько порядков превышать постоянную Планка. Следовательно, для квантовых частиц в таких состояниях вероятность преодоления кулоновского барьера будет возрастать (В.В.Додонов, В.И.Манько, Инварианты и эволюция нестационарных квантовых систем. «Труды ФИАН. Москва: Наука, 1987, т. 183, с. 286)».
Если в когерентном коррелированном состоянии окажутся одновременно несколько ядер раз-личных химических элементов, то в этом случае может протекать некий коллективный процесс, приводящий к перераспределению протонов и нейтронов между ними. Вероятность такого процесса будет тем больше, чем меньше разница энергий начального и конечного состояний ансамбля ядер. Именно это обстоятельство, по-видимому, и определяет промежуточное положение низкоэнергетических ядерных реакций между химическими и «обычными» ядерными реакциями.
Как формируются когерентные коррелированные состояния? Что заставляет ядра объединяться в ансамбли и обмениваться нуклонами? Какие ядра могут, а какие не могут участвовать в этом процессе? На эти и на многие другие вопросы пока нет ответов. Теоретики делают только первые шаги на пути решения этой интереснейшей задачи.
Поэтому на данном этапе основная роль в исследованиях низкоэнергетических ядерных реакций должна принадлежать экспериментаторам и изобретателям. Необходимы системные экс-периментальные и теоретические исследования этого удивительного феномена, всесторонний анализ полученных данных, широкое экспертное обсуждение.
Понимание и освоение механизмов низкоэнергетических ядерных реакций помогут нам в решении самых разных прикладных задач - создании дешевых автономных энергетических установок, высокоэффективных технологий дезактивации ядерных отходов и преобразовании химических элементов.