Подсказка к решению

С одним эффектом - холодным термоядерным синтезом (ХТС) я встретился давно. С другим эффектом - ядерный синтез под действием звуколюминесценцией, познакомился недавно. Что связывает эти два эффекта? Авторы обоих эффектов хотели дать человечеству архичистые источники энергии! Что общего в этих эффектах? Авторы обнаружили ядерную реакцию и отловили нейтроны. Многие ученые, у кого была возможность, бросились воспроизводить их опыты, причем несколько человек утверждали, что они встречались с ХТС раньше, но не придали значения этому эффекту. Я не буду описывать борьбу, которая развернулась по поводу этих эффектов, а только скажу, что несколько ученых утверждали, что они наблюдали и регистрировали нейтроны. Теперь давайте воспользуемся приемом, который формулировал наш соотечественник Генрих Альтшуллер - ДОПУСТИТЬ НЕДОПУСТИМОЕ, и автор "Игры в бисер" Герман Гессе - ПЕРЕСТУПИТЬ ПРЕДЕЛЫ. Допустили и переступили - что делать дальше? А вот что. Давайте рассмотрим сами процессы, и подумаем, как их можно улучшить, чтобы они были управляемы.

Конечно, Вы можете найти в ИНТЕРНЕТЕ, всю информацию, кто что сказал, кто запрещал работать, кто зажал деньги, как протекали процессы и т.д. Поэтому, я опишу сами процессы очень кратко. Представьте себе электрохимическую ячейку, в которой вместо обычной воды имеется тяжелая вода - соединение кислорода с изотопом водорода дейтерием. Катодом служит чистый палладий. Палладий легко поглощает атомы дейтерия. "Однако, как уверяли С. Понс и М. Флейшман, ядра дейтерия скапливались внутри палладиевой молекулярной решетки, где происходило их слияние, сопровождавшееся выделением энергии. Вместе с тем, чтобы преодолеть силу отталкивания между двумя положительно заряженными ядрами, необходимо затратить огромную энергию. Обычно, это требует высоких температур и давления, которые можно встретить разве, что на солнце".[1] Еще небольшой отрывок оттуда же. "Так продолжалось вплоть до лета 1994 года. Именно тогда Имам изготовил образцы сплава чистого палладия с бором в пропорции 0,25; 0,5 и 0,75%. Когда М. Майлс испробовал новый материал, то в восьми тестах из девяти зафиксировал приращение энергии в пределах от 30 до 40%. Судя по всему, с увеличением содержания бора выделялось больше энергии. Но почему же не сработала девятая проба? Имам внимательно изучил заготовку и обнаружил, что в отличие от других электродов, поверхности которых были безупречными, эту покрывали мельчайшие трещины, образовавшиеся в момент изготовления".

Мы можем себе представить процесс. При подаче напряжения ионы дейтерия наводораживают (надейтеривают) поверхность катода и в самом катоде происходит невозможное - положительные ионы преодолевают силы отталкивания, сливаются образуя атомы трития и гелия и нейтрон, выделяя энергию.

Хочу обратить Ваше внимание на прием "побочная функция", с которым я познакомился в рукописи Г.А. Зайниева "Эволюция и изобретатель". Главная функция в электрохимическом процессе - получение водорода. А вторая, побочная функция, диффузия водорода в катод. В эксперименте по ХТС получается, что главная функция -это наводораживание катода. Используя приемы и знание технологии полупроводниковых приборов можно предложить попробовать следующие предложения. Нам представляется, что все тонкости технологии полупроводников должны быть учтены - палладий должен быть монокросталл со своей ориентацией, должен быть легирован, должна быть "полупроводниковая" чистота во всем, начиная с помещения и кончая всеми материалами - вода, газы, одежда и т.д. Механическая обработка электрода - полировка, должна проводиться так, чтобы на поверхности не оставался разрушенный слой. (Мне представляется, что непонимание руководством этих "гигиенических" проблем, привело в свое время к чудовищному отставанию нашей страны в области полупроводникового приборостроения).

Теперь рассмотрим второй эффект. Я несколько раз писал о сонохимии, но напомню, процитирую хорошее объяснение.

"Идея создания ядерного реактора, который основан на высоком давлении и температуре, возникающей внутри лопающихся пузырей в жидкости, оказалась несостоятельной. Новые расчеты развеяли спорные предположения, сделанные ранее американскими исследователями. Ученые путем пропускания звуковых волн через ацетон вызывали возникновение пузырей, которые затем лопались при температуре в миллионы градусов, испуская мелкие вспышки света. Участники эксперимента утверждали, что при таких условиях ядра атомов могут сливаться, выпуская колоссальный объем энергии, так, как это происходит на Солнце. Однако новые исследования, проведенные Кеннетом Сасликом (Kenneth Suslick) и Юрием Диденко в Иллинойском университете, показали, что температура внутри отдельного лопающегося пузыря на несколько миллионов градусов ниже необходимой для начала ядерного синтеза. Если расчеты подтвердятся, это станет большим разочарованием для ученых. Специалисты отчаянно ищут возможность практической реализации процесса ядерного синтеза, чтобы заменить им намного более "грязный" процесс ядерного распада, на основе которого работают атомные станции. В марте сотрудники национальной лаборатории "Оук Ридж" (ORNL) в Теннеси и Ренсселаерского Политехнического Института (RPI) сообщили о проведении "настольной" реакции ядерного синтеза. Они утверждали, что при пропускании интенсивной звуковой волны через ацетон возникают мельчайшие пузыри, которые затем лопаются, испуская вспышки света и вызывая локальное увеличение температуры до миллионов градусов. Этот феномен, известный как звуколюминесценция, исследовался на протяжении долгого времени, однако ученые из Теннеси первыми заявили, что условия внутри пузырей достаточны для запуска реакции синтеза тяжелых ядер водорода. В качестве подтверждения они ссылались на образование трития и избыточных нейтронов. Однако, когда исследователи из Иллинойского университета подробнее изучили процессы внутри отдельных пузырей, они выяснили, что химические реакции внутри пузырей существенно ослабляли энергию, необходимую для начала ядерного синтеза. Профессор Саслик отметил, что вместо миллионов градусов, требуемых для инициации синтеза, температура внутри пузырей достигает всего лишь 15-20 тысяч градусов. Отчет о новых исследования ученых опубликован в журнале Nature.

Прогресс в эксперименте привел и к формированию теоретического описания сонолюминесценции. В общих чертах ситуация такова: под действием давления ультразвуковой волны пузырек сжимается с огромным ускорением, нагревая находящиеся внутри пары воды и всего того, что было в воде растворено. Однако это только "первая ступень" нагрева. В последние моменты своего существования пузырек достигает сверхзвуковой скорости сжатия и порождает схлопывающуюся ударную волну, которая может скачком поднять температуру еще в несколько раз. Эффективность нагрева зависит от состава газа: известно, что чем проще устроены молекулы газа, тем сильнее он нагревается при сжатии. Это и объясняет влияние инертных (одноатомных) газов на яркость сонолюминесцентного света. Кроме того, самое эффективное сжатие испытывает один - единственный сферически симметричный пузырек, что и приводит к столь высокой температуре однопузырьковой сонолюминесценции. Интересно, как переплелись при описании этого явления самые разные области физики: акустика, сверхзвуковая гидродинамика, теория устойчивости, молекулярная физика, физика плазмы". [2]

Несомненно, все, что было сказано о чистоте проведения эксперимента для первого эффекта справедливо и для второго эффекта. Отвлекусь на секунду. Впервые увидел и услышал, как на одной скрипке одновременно играют двумя смычками два скрипача. Поразительно! Это был камерный оркестр "Kremlin". Но вернемся к эффектам. Несомненно, для исследования можно использовать приемы, которые представлены на сайте. Но воспользуемся несколькими приемами. - 7, 35, 37, 15. Я бы их назвал, но посмотрите сами. Итак, конечно, я допускаю недопустимое, а то я бы не стал решать эту задачу.

Вообще говоря, каждый знает как приходят мысли - мгновенно и без стука. Когда я слушал передачу по поводу этих эффектов, в которой громили ученых, утверждавших, что оба эффекта обнаружены и ими надо заниматься, ко мне пришла мысль - обе системы предназначены для получения энергии, почему же их нельзя объединить? - прием содружество. После этого я призвал специалиста по методу объединения альтернативных систем В.Герасимова, с которым мы и порешали эту задачу.

Уже на стадии выявления плюсов и минусов каждой системы столкнулись с противоречивыми требованиями. За базовую конструкцию мы приняли Электро Химическую Ячейку, (ХС - холодный синтез), она потребляет малую энергию. Итак:

1) для ХС необходима малая энергия, (+) а

2) для ГС горячий синтез - необходимо больше энергии (-). Уже здесь видно, что больше энергии не совсем корректно. На самом деле для наступления реакции температуры не достаточно, т.е, надо бы еще добавить энергии, чтобы температура была выше.

3)для ХС в месте реакции низкая температура (+) а

4). для ГС в месте реакции - высокая температура. Что это - плюс или минус?

5). При ХС концентрация дейтерия на (в) катоде не высока (-),

6). А при ГС большая, если считать, что пузырьков много. (+)

7). В ХС представляется, что вероятность столкновения двух ионов дейтерия невысока (-), а при ГС вероятность высокая, если температура будет выше (+).

Теперь соберем все плюсы и посмотрим, какие противоречия у нас возникают. Базовая система ХС - необходима малая энергия для электрохимической реакции, в месте реакции низкая температура, пока реакция не началась, должна быть высокая концентрация дейтерия в месте реакции и повышенная вероятность столкновения атомов дейтерия, если температура будет повышена. Можно увидеть противоречие - в месте реакции температура должна быть низкой, ПОЧЕМУ? - ПО ПЕРВОНАЧАЛЬНОЙ версии открытия, возможно атомы решетки палладия играют роль катализатора для реакции слияния, и в тоже время температура должна быть повышена ПОЧЕМУ?-для повышения вероятности столкновения ионов дейтерия, исходя из общих правил увеличения скорости реакции в зависимости от температуры.

И второе противоречие. В месте протекания реакции при ХС концентрация дейтерия невысокая, ПОЧЕМУ? - по результатам экпериментов, и в то же время, концентрация должна быть высокой ПОЧЕМУ? - для повышения эффективности реакции.

Для разрешения первого противоречия можно вспомнить, что легирование палладия бором тоже давало прирост выделяемого тепла. Поэтому, для его разрешения можно либо создать повышенную температуру за счет пузырьков, либо за счет подбора лигатуры. Нам надо удовлетворить противоречие: невысокая температура - повышенная температура. И, несомненно, надо проверить все, о чем говорилось по поводу полупроводниковой технологии.

Для разрешения второго противоречия необходимо найти такой режим, чтобы концентрация дейтерия в месте реакции все время пополнялась, например, за счет управления электрическим полем ЭХЯ, а за счет реакции слияния, концентрация будет уменьшаться.

Я привел только два противоречия. Несомненно, специалист может не только составить, но и разрешить целый букет протворечии, что должно позволить решить рассматриваемую задачу! Основная идея состоит в том, что возможно один процесс поможет другому и начнется реакция, которой можно управлять.

Конечно, возможно, не найдется ни одного желающего опробовать такой подход, но я думаю, что можно долго осуждать первооткрывателей, но гораздо продуктивней не кончать работу на первом шаге, а используя всю мощь творческого потенциала продолжить эту интереснейшую работу, сказав огромное спасибо первооткрывателям! Конечно, эта работа не игра на одной скрипке двух скрипачей, но все же это и не создание чего то невероятного, сложного и дорогого. Попробуйте и Вы убедитесь.

Литерарура

1. Журнал "Ломоносов" 9, 2003г "Второй ушат холодного ядерного синтеза. Не исключено, что ученые продолжают эксперименты, ставшие сенсацией в 1989 году". Беннет Дэвис

2. По материалам сайта BBC. http://www.cnews.ru/