Branduolinės reakcijos elektros lemputėse ir bakterijose

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Mokslas turi savo uždraustas temas, savo tabu. Šiandien nedaugelis mokslininkų išdrįsta tirti biolaukus, itin mažas dozes, vandens struktūrą…

Vietos sunkios, debesuotos, sunkiai pasiduodančios. Čia nesunku prarasti savo reputaciją, žinomas kaip pseudomokslininkas, o apie dotacijos gavimą nereikia kalbėti. Moksle neįmanoma ir pavojinga peržengti visuotinai priimtas sąvokas, kėsintis į dogmas. Tačiau būtent drąsuolių, pasiruošusių skirtis nuo visų, pastangos kartais nutiesia naujus pažinimo kelius.

Ne kartą stebėjome, kaip mokslui tobulėjant dogmos pradeda svyruoti ir pamažu įgauna nepilnų, išankstinių žinių statusą. Taigi ir ne kartą tai buvo biologijoje. Taip buvo fizikoje. Tą patį matome ir chemijoje. Prieš mūsų akis užpuolus nanotechnologijoms žlugo tiesa iš vadovėlio „medžiagos sudėtis ir savybės nepriklauso nuo jos gamybos būdų“. Paaiškėjo, kad nanoformoje esanti medžiaga gali radikaliai pakeisti savo savybes – pavyzdžiui, auksas nustos būti tauriuoju metalu.

Šiandien galime teigti, kad yra nemažai eksperimentų, kurių rezultatų negalima paaiškinti visuotinai priimtų požiūrių požiūriu. O mokslo uždavinys yra ne juos atmesti, o kasti ir bandyti prieiti prie tiesos. Pozicija „taip negali būti, nes niekada negali būti“, žinoma, patogi, bet nieko negali paaiškinti. Be to, nesuprantami, nepaaiškinami eksperimentai gali būti mokslo atradimų pranašai, kaip jau atsitiko. Viena iš tokių karštų temų tiesiogine ir perkeltine prasme yra vadinamosios mažos energijos branduolinės reakcijos, kurios šiandien vadinamos LENR – Low-Energy Nuclear Reaction.

Prašėme fizinių ir matematikos mokslų daktaro Stepanas Nikolajevičius Andrejevasiš Bendrosios fizikos instituto. AM Prokhorov RAS supažindins mus su problemos esme ir kai kuriais moksliniais eksperimentais, atliktais Rusijos ir Vakarų laboratorijose bei publikuotais moksliniuose žurnaluose. Eksperimentai, kurių rezultatų dar negalime paaiškinti.

Reaktorius „E-Сat“Andrea Rossi

2014 metų spalio viduryje pasaulio mokslo bendruomenę sujaudino žinia – Bolonijos universiteto fizikos profesoriaus Giuseppe Levi ir bendraautorių pranešimas apie E-Сat reaktoriaus, sukurto italų išradėjas Andrea Rossi.

Prisiminkime, kad 2011 metais A. Rossi pristatė visuomenei instaliaciją, prie kurios daug metų dirbo bendradarbiaudamas su fiziku Sergio Fokardi. Reaktorius, pavadintas „E-Сat“(trumpinys iš „Energijos katalizatoriaus“,) gamino neįprastai daug energijos. E-Сat per pastaruosius ketverius metus išbandė skirtingos tyrėjų grupės, mokslo bendruomenei verčiant atlikti tarpusavio vertinimą.

Ilgiausią ir detaliausią bandymą, fiksuojantį visus būtinus proceso parametrus, 2014 m. kovo mėnesį atliko Giuseppe Levi grupė, kurioje dalyvavo tokie nepriklausomi ekspertai kaip Evelyn Foski, teorinė fizikė iš Italijos nacionalinio branduolinės fizikos instituto Bolonijoje. fizikos profesorius Hanno Essenas iš Karališkojo technologijos instituto Stokholme ir, beje, buvęs Švedijos skeptikų draugijos pirmininkas, taip pat švedų fizikai Bo Hoystad, Roland Petersson, Lars Tegner iš Upsalos universiteto. Ekspertai patvirtino, kad įrenginys (1 pav.), kuriame vienas gramas kuro buvo įkaitintas iki maždaug 1400 °C, naudojant elektrą, gamino neįprastai daug šilumos (AMS Acta, 2014, doi: 10.6092 / unibo / amsacta / 4084).

Ryžiai. vienas. Andrea Rossi E-Cat reaktorius veikia. Išradėjas neatskleidžia, kaip veikia reaktorius. Tačiau žinoma, kad keraminio vamzdžio viduje yra kuro įkrova, kaitinimo elementai ir termopora. Vamzdžio paviršius yra briaunotas, kad būtų geriau išsklaidyta šiluma.

Reaktorius buvo 20 cm ilgio ir 2 cm skersmens keraminis vamzdis, kurio viduje buvo kuro užtaisas, kaitinimo elementai ir termopora, iš kurios signalas buvo tiekiamas į šildymo valdymo bloką. Energija į reaktorių buvo tiekiama iš 380 voltų elektros tinklo per tris karščiui atsparius laidus, kurie reaktoriaus veikimo metu buvo įkaitę iki raudonumo. Kurą daugiausia sudarė nikelio milteliai (90%) ir ličio aliuminio hidridas LiAlH₄(10 proc.). Kaitinant, ličio aliuminio hidridas suskyla ir išskirdavo vandenilį, kurį galėjo absorbuoti nikelis ir su juo pradėti egzoterminę reakciją.

Ataskaitoje buvo nurodyta, kad bendra per 32 nepertraukiamo veikimo dienas įrenginio pagaminta šiluma buvo apie 6 GJ. Elementarūs skaičiavimai rodo, kad miltelių energijos kiekis yra daugiau nei tūkstantį kartų didesnis nei, pavyzdžiui, benzino!

Kruopščiai išanalizavus elementinę ir izotopinę sudėtį, ekspertai patikimai nustatė, kad panaudotame kure pasikeitė ličio ir nikelio izotopų santykis. Jei ličio izotopų kiekis pradiniame kure sutapo su natūraliu: ⁶Li - 7,5%, ⁷Li - 92,5%, tada kiekis panaudotame kure yra ⁶Li padidėjo iki 92%, o turinys ⁷Li sumažėjo iki 8%. Nikelio izotopinės sudėties iškraipymai buvo vienodai stiprūs. Pavyzdžiui, izotopo nikelio kiekis ⁶²Ni „pelenuose“buvo 99%, nors pradiniame kure buvo tik 4%. Aptikti izotopinės sudėties pokyčiai ir anomaliai didelis šilumos išsiskyrimas rodė, kad reaktoriuje galėjo vykti branduoliniai procesai. Tačiau branduolinėms reakcijoms būdingų padidėjusio radioaktyvumo požymių nebuvo užfiksuota nei įrenginio veikimo metu, nei jį sustabdžius.

Reaktoryje vykstantys procesai negalėjo būti branduolio dalijimosi reakcijos, nes kuras buvo sudarytas iš stabilių medžiagų. Branduolinės sintezės reakcijos taip pat atmestos, nes šiuolaikinės branduolinės fizikos požiūriu 1400 ° C temperatūra yra nereikšminga, kad būtų galima įveikti Kulono branduolių atstūmimo jėgas. Štai kodėl sensacingo termino „šaltoji sintezė“vartojimas tokiems procesams yra klaidinanti klaida.

Tikriausiai čia susiduriame su naujo tipo reakcijų apraiškomis, kurių metu vyksta kolektyvinės kurą sudarančių elementų branduolių mažos energijos transformacijos. Apskaičiuota, kad tokių reakcijų energija yra 1–10 keV vienam nukleonui, tai yra, jos užima tarpinę padėtį tarp „įprastų“didelės energijos branduolinių reakcijų (energijos, didesnės nei 1 MeV vienam nukleonui) ir cheminių reakcijų (energijų). 1 eV vienam atomui).

Kol kas niekas negali patenkinamai paaiškinti aprašyto reiškinio, o daugelio autorių iškeltos hipotezės neatlaiko kritikos. Norint nustatyti fizinius naujojo reiškinio mechanizmus, būtina atidžiai išstudijuoti galimas tokių mažos energijos branduolinių reakcijų apraiškas įvairiose eksperimentinėse sąlygose ir apibendrinti gautus duomenis. Be to, per metus tokių nepaaiškintų faktų susikaupė nemažai. Štai tik keletas iš jų.

Elektrinis volframo laido sprogimas – XX amžiaus pradžia

1922 m. Čikagos universiteto Cheminės laboratorijos darbuotojai Clarence'as Irionas ir Geraldas Wendtas paskelbė pranešimą apie volframo vielos elektrinio sprogimo vakuume tyrimą (GL Wendt, CE Irion, Experimental Attempts to Decomose Tungsten at High Temperatures. Amerikos chemijos draugijos žurnalas, 1922, 44, 1887-1894; Vertimas į rusų kalbą: Eksperimentiniai bandymai suskaidyti volframą aukštoje temperatūroje).

Elektriniame sprogime nėra nieko egzotiško. Šis reiškinys buvo aptiktas nei daugiau, nei mažiau XVIII amžiaus pabaigoje, tačiau kasdieniame gyvenime mes jį nuolat stebime, kai trumpojo jungimo metu perdega lemputės (žinoma, kaitrinės). Kas nutinka elektros sprogimo metu? Jei metaliniu laidu tekančios srovės stipris yra didelis, tada metalas pradeda tirpti ir išgaruoti. Plazma susidaro šalia vielos paviršiaus. Įkaitimas vyksta netolygiai: atsitiktinėse vielos vietose atsiranda „karštieji taškai“, kuriuose išsiskiria daugiau šilumos, temperatūra pasiekia didžiausias vertes, įvyksta sprogstamasis medžiagos sunaikinimas.

Įspūdingiausias dalykas šioje istorijoje yra tai, kad mokslininkai iš pradžių tikėjosi eksperimentiniu būdu nustatyti volframo skilimą į lengvesnius cheminius elementus. Savo ketinimu Irionas ir Wendtas rėmėsi šiais tuo metu jau žinomais faktais.

Pirma, matomame Saulės ir kitų žvaigždžių spinduliuotės spektre nėra būdingų optinių linijų, priklausančių sunkiems cheminiams elementams. Antra, saulės paviršiaus temperatūra yra apie 6000 ° C. Todėl, jų nuomone, sunkiųjų elementų atomai tokioje temperatūroje egzistuoti negali. Trečia, ant metalinės vielos iškraunant kondensatorių bloką, elektrinio sprogimo metu susidariusios plazmos temperatūra gali siekti 20 000 °C.

Tuo remdamiesi amerikiečių mokslininkai pasiūlė, kad jei per ploną vielą, pagamintą iš sunkaus cheminio elemento, pvz., volframo, praleidžiama stipri elektros srovė ir kaitinama iki temperatūros, panašios į Saulės temperatūrą, volframo branduoliai bus nestabilios būsenos ir suyra į lengvesnius elementus. Jie kruopščiai ruošėsi ir puikiai atliko eksperimentą, naudodami labai paprastas priemones.

Volframo vielos elektrinis sprogdinimas buvo atliktas stiklinėje sferinėje kolboje (2 pav.), ant jos uždarant 0,1 mikrofaradų talpos kondensatorių, įkrautą iki 35 kilovoltų įtampos. Viela buvo tarp dviejų tvirtinimo volframo elektrodų, įlituotų į kolbą iš dviejų priešingų pusių. Be to, kolba turėjo papildomą „spektrinį“elektrodą, kuris padėjo uždegti plazmos išlydį dujose, susidariusiose po elektros sprogimo.

Ryžiai. 2. Irion ir Wendt sprogstamosios medžiagos išmetimo kameros schema (1922 m. eksperimentas)

Reikėtų atkreipti dėmesį į kai kurias svarbias technines eksperimento detales. Ruošiant kolba buvo patalpinta į krosnį, kurioje 15 valandų buvo nuolat kaitinama 300 °C temperatūroje ir per tą laiką iš jos buvo pašalintos dujos. Kaitinant kolbą, per volframo laidą buvo praleidžiama elektros srovė, kaitinant ją iki 2000 ° C temperatūros. Po degazavimo stiklinis vamzdelis, jungiantis kolbą su gyvsidabrio pompa, buvo išlydomas degikliu ir užsandarinamas. Darbo autoriai teigė, kad taikytos priemonės leido išlaikyti itin žemą liekamųjų dujų slėgį kolboje 12 valandų. Todėl įjungus 50 kilovoltų aukštos įtampos įtampą tarp „spektrinio“ir fiksavimo elektrodų nebuvo jokio gedimo.

Irionas ir Wendtas atliko dvidešimt vieną elektrinio sprogimo eksperimentą. Po kiekvieno eksperimento apie 10¹⁹ nežinomų dujų dalelės. Spektrinė analizė parodė, kad jame yra būdinga helio-4 linija. Autoriai teigė, kad helis susidaro dėl volframo alfa skilimo, kurį sukelia elektrinis sprogimas. Prisiminkite, kad alfa dalelės, atsirandančios alfa skilimo procese, yra atomo branduoliai ⁴Jis.

Irion ir Wendt publikacija sukėlė didelį rezonansą to meto mokslo bendruomenėje. Pats Rutherfordas atkreipė dėmesį į šį darbą. Jis išreiškė gilias abejones, ar eksperimente naudota įtampa (35 kV) buvo pakankamai aukšta, kad elektronai metale sukeltų branduolines reakcijas. Norėdamas patikrinti amerikiečių mokslininkų rezultatus, Rutherfordas atliko savo eksperimentą – 100 keV energijos elektronų pluoštu apšvitino volframo taikinį. Rutherfordas neaptiko jokių branduolinių reakcijų pėdsakų volframe, apie ką jis padarė gana aštrų pranešimą žurnale „Nature“. Mokslo bendruomenė stojo į Rutherfordo pusę, Iriono ir Wendto darbai buvo pripažinti klaidingais ir daugelį metų pamiršti.

Elektrinis volframo laido sprogimas: po 90 metų

Tik po 90 metų Rusijos tyrimų grupė, vadovaujama fizinių ir matematikos mokslų daktaro Leonido Irbekovičiaus Urutskojevo, ėmėsi Iriono ir Wendto eksperimentų kartojimo. Eksperimentai, aprūpinti modernia eksperimentine ir diagnostine įranga, buvo atlikti legendiniame Sukhumi fizikos ir technologijų institute Abchazijoje. Fizikai pavadino savo požiūrį „HELIOS“, pagerbdami pagrindinę Irion ir Wendt idėją (3 pav.). Viršutinėje įrenginio dalyje yra kvarco sprogimo kamera, kuri yra prijungta prie vakuuminės sistemos – turbomolekulinio siurblio (mėlynos spalvos). Iš 0,1 mikrofarado talpos kondensatoriaus bloko iškroviklio, esančio įrenginio kairėje, į sprogdinimo kamerą veda keturi juodi kabeliai. Elektros sprogimui baterija buvo įkraunama iki 35–40 kilovoltų. Eksperimentuose naudota diagnostinė įranga (paveiksle neparodyta) leido ištirti plazmos švytėjimo spektrinę sudėtį, susidariusią elektrinio laido sprogimo metu, taip pat cheminę ir elementinę gaminių sudėtį. jo irimas.

Ryžiai. 3. Taip atrodo HELIOS instaliacija, kurioje L. I. Urutskojevo grupė tyrė volframo vielos sprogimą vakuume (2012 m. eksperimentas)

Urutskojevo grupės eksperimentai patvirtino pagrindinę darbo išvadą prieš devyniasdešimt metų. Iš tiesų, dėl volframo elektrinio sprogimo susidarė perteklinis helio-4 atomų kiekis (apie 10¹⁶ dalelės). Jei volframo viela buvo pakeista geležine, helio nesusidarė. Atkreipkite dėmesį, kad eksperimentuose su HELIOS įrenginiu mokslininkai užfiksavo tūkstantį kartų mažiau helio atomų nei Irion ir Wendt eksperimentuose, nors „energijos įvestis“į laidą buvo maždaug tokia pati. Kokia šio skirtumo priežastis, dar reikia išsiaiškinti.

Elektrinio sprogimo metu vielos medžiaga buvo užpurkšta ant vidinio sprogimo kameros paviršiaus. Masių spektrometrinė analizė parodė, kad volframo-180 izotopo šių kietųjų liekanų trūksta, nors jo koncentracija pradinėje vieloje atitiko natūralią. Šis faktas taip pat gali rodyti galimą volframo alfa skilimą ar kitą branduolinį procesą elektrinio laido sprogimo metu (L. I. Urutskoev, A. A. Rukhadze, D. V. Filippov, A. O. Biryukov ir kt. Optinės spinduliuotės spektrinės sudėties tyrimas elektrinio sprogimo metu volframo viela. „Trumpi pranešimai apie fiziką FIAN“, 2012, 7, 13–18).

Alfa skilimo greitinimas lazeriu

Mažos energijos branduolinės reakcijos apima kai kuriuos procesus, kurie pagreitina spontaniškas radioaktyviųjų elementų branduolines transformacijas. Įdomūs rezultatai šioje srityje buvo gauti Bendrosios fizikos institute. A. M. Prokhorov RAS laboratorijoje, kuriai vadovauja fizinių ir matematikos mokslų daktaras Georgijus Airatovičius Shafeev. Mokslininkai atrado stebinantį efektą: urano-238 alfa skilimą pagreitino lazerio spinduliuotė, kurios didžiausias intensyvumas buvo palyginti mažas 10¹²–10¹³ W/cm² (AV Simakin, GA Shafeev, Nanodalelių lazerinio apšvitinimo urano druskos vandeniniuose tirpaluose įtaka nuklidų aktyvumui. „Quantum Electronics“, 2011, 41, 7, 614–618).

Ryžiai. 4. Aukso nanodalelių, gautų lazeriu apšvitinus aukso taikinį cezio-137 druskos vandeniniame tirpale, mikrografija (2011 m. eksperimentas)

Taip atrodė eksperimentas. Į kiuvetę su vandeniniu urano druskos UO tirpalu₂Cl₂ 5–35 mg / ml koncentracija buvo dedamas auksinis taikinys, kuris vieną valandą buvo apšvitintas lazerio impulsais, kurių bangos ilgis buvo 532 nanometrai, trukmė 150 pikosekundžių, o pasikartojimo dažnis - 1 kilohercas. Tokiomis sąlygomis tikslinis paviršius iš dalies išsilydo, o su juo besiliečiantis skystis akimirksniu užverda. Garų slėgis išpurškia nano dydžio aukso lašelius nuo tikslinio paviršiaus į aplinkinį skystį, kur jie atvėsta ir virsta kietomis nanodalelėmis, kurių būdingas dydis yra 10 nanometrų. Šis procesas vadinamas lazerine abliacija skystyje ir plačiai naudojamas, kai reikia ruošti įvairių metalų nanodalelių koloidinius tirpalus.

Šafejevo eksperimentuose 10¹⁵ aukso nanodalelės 1 cm³ sprendimas. Tokių nanodalelių optinės savybės kardinaliai skiriasi nuo masyvios aukso plokštės savybių: jos neatspindi šviesos, o ją sugeria, o šviesos bangos elektromagnetinis laukas prie nanodalelių gali būti sustiprintas 100–10 000 kartų ir pasiekti. intraatominės vertės!

Šalia šių nanodalelių atsidūrę urano ir jo skilimo produktų (torio, protaktino) branduoliai buvo veikiami daug kartų sustiprintų lazerio elektromagnetinių laukų. Dėl to jų radioaktyvumas labai pasikeitė. Visų pirma, torio-234 gama aktyvumas padvigubėjo. (Mėginių gama aktyvumas prieš ir po apšvitinimo lazeriu buvo matuojamas puslaidininkiniu gama spektrometru.) Kadangi toris-234 susidaro dėl urano-238 alfa skilimo, jo gama aktyvumo padidėjimas rodo pagreitėjusį šio urano izotopo alfa skilimą.. Atkreipkite dėmesį, kad urano-235 gama aktyvumas nepadidėjo.

GPI RAS mokslininkai atrado, kad lazerio spinduliuotė gali pagreitinti ne tik alfa, bet ir radioaktyvaus izotopo beta skilimą. ¹³⁷Cs yra vienas iš pagrindinių radioaktyviųjų emisijų ir atliekų komponentų. Savo eksperimentuose jie naudojo žalio vario garų lazerį, veikiantį pasikartojančiu impulsiniu režimu, kurio impulso trukmė 15 nanosekundžių, impulso pasikartojimo dažnis 15 kilohercų, o didžiausias intensyvumas 10⁹ W/cm²… Lazerio spinduliuotė veikė auksinį taikinį, įdėtą į kiuvetę su vandeniniu druskos tirpalu ¹³⁷Cs, kurio kiekis 2 ml tūrio tirpale buvo apie 20 pikogramų.

Po dviejų valandų taikinio švitinimo tyrėjai užfiksavo, kad kiuvetėje susidarė koloidinis tirpalas su 30 nm aukso nanodalelėmis (4 pav.), o cezio-137 gama aktyvumas (taigi ir jo koncentracija tirpale) sumažėjo 75 proc. Cezio-137 pusinės eliminacijos laikas yra apie 30 metų. Tai reiškia, kad toks aktyvumo sumažėjimas, kuris buvo gautas dviejų valandų eksperimento metu, natūraliomis sąlygomis turėtų įvykti maždaug po 60 metų. Padalinę 60 metų iš dviejų valandų, matome, kad lazerio ekspozicijos metu skilimo greitis padidėjo maždaug 260 000 kartų. Toks milžiniškas beta skilimo greičio padidėjimas turėjo paversti kiuvetę su cezio tirpalu galingu gama spinduliuotės šaltiniu, lydinčiu įprastą cezio-137 beta skilimą. Tačiau iš tikrųjų tai neįvyksta. Radiaciniai matavimai parodė, kad druskos tirpalo gama aktyvumas nepadidėja (E. V. Barmina, A. V. Simakin, G. A. Shafeev, Laser-induced cesium-137 decay. Quantum Electronics, 2014, 44, 8, 791–792).

Šis faktas rodo, kad veikiant lazeriu cezio-137 skilimas vyksta ne pagal labiausiai tikėtiną (94,6%) scenarijų normaliomis sąlygomis, kai išspinduliuojamas gama kvantas, kurio energija yra 662 keV, o kitokiu būdu - nespinduliuojantis.. Manoma, kad tai yra tiesioginis beta skilimas, kai susidaro stabilaus izotopo branduolys ¹³⁷Ba, kuris normaliomis sąlygomis realizuojamas tik 5,4% atvejų.

Kodėl toks tikimybių persiskirstymas vyksta cezio beta skilimo reakcijoje, vis dar neaišku. Tačiau yra ir kitų nepriklausomų tyrimų, patvirtinančių, kad pagreitintas cezio-137 deaktyvavimas galimas net gyvose sistemose.

Tema: Branduolinis reaktorius gyvoje ląstelėje

Mažos energijos branduolinės reakcijos gyvose sistemose

Daugiau nei dvidešimt metų fizinių ir matematikos mokslų daktarė Alla Aleksandrovna Kornilova užsiima mažos energijos branduolinių reakcijų paieška biologiniuose objektuose Maskvos valstybinio universiteto Fizikos fakultete. M. V. Lomonosovas. Pirmųjų eksperimentų objektai buvo Bacillus subtilis, Escherichia coli, Deinococcus radiodurans bakterijų kultūros. Jie buvo patalpinti į maistinę terpę, kurioje išeikvota geležies, bet kurioje yra mangano druskos MnSO₄ir sunkusis vanduo D₂O. Eksperimentai parodė, kad ši sistema gamino trūkstamą geležies izotopą – ⁵⁷Fe (Vysotskii V. I., Kornilova A. A., Samoylenko I. I., Eksperimentinis mažos energijos branduolinės izotopų transmutacijos (Mn) reiškinio atradimas⁵⁵pas Fe⁵⁷) auginant biologines kultūras, Proceedings of 6th International Conference on Cold Fusion, 1996, Japan, 2, 687–693).

Pasak tyrimo autorių, izotopas ⁵⁷Fe atsirado augančiose bakterijų ląstelėse dėl reakcijos ⁵⁵Mn + d = ⁵⁷Fe (d yra deuterio atomo branduolys, susidedantis iš protono ir neutrono). Neabejotinas argumentas siūlomos hipotezės naudai yra tai, kad jei sunkusis vanduo pakeičiamas lengvu vandeniu arba mangano druska neįtraukiama į maistinės terpės sudėtį, tada izotopas. ⁵⁷Fe bakterijos nesikaupė.

Įsitikinusi, kad mikrobiologinėse kultūrose galimos stabilių cheminių elementų branduolinės transformacijos, AA Kornilova savo metodą pritaikė ilgaamžių radioaktyvių izotopų dezaktyvavimui (Vysotskii VI, Kornilova AA, Stabilių izotopų transmutacija ir radioaktyviųjų atliekų dezaktyvavimas augančiose biologinėse sistemose). „Annals of Nuclear Energy“, 2013, 62, 626–633). Šį kartą Kornilova dirbo ne su bakterijų monokultūromis, o su įvairių tipų mikroorganizmų superasociacija, siekdama padidinti jų išgyvenimą agresyvioje aplinkoje. Kiekviena šios bendruomenės grupė yra maksimaliai pritaikyta bendram gyvenimui, kolektyvinei savitarpio pagalbai ir savitarpio apsaugai. Dėl to superasociacija gerai prisitaiko prie įvairių aplinkos sąlygų, įskaitant padidėjusį spinduliavimą. Tipiška maksimali dozė, kurią atlaiko paprastos mikrobiologinės kultūros, atitinka 30 kiloradų, o superasociacijos atlaiko keliomis eilėmis daugiau, o jų metabolinis aktyvumas beveik nesusilpnėja.

Į stiklines kiuvetes patalpinti vienodi kiekiai minėtų mikroorganizmų koncentruotos biomasės ir 10 ml cezio-137 druskos tirpalo distiliuotame vandenyje. Pradinis tirpalo gama aktyvumas buvo 20 000 bekerelių. Į kai kurias kiuvetes papildomai buvo pridėtos gyvybiškai svarbių mikroelementų Ca, K ir Na druskos. Uždarytos kiuvetės buvo laikomos 20 ° C temperatūroje, o jų gama aktyvumas buvo matuojamas kas septynias dienas naudojant didelio tikslumo detektorių.

Per šimtą eksperimento dienų kontrolinėje ląstelėje, kurioje nebuvo mikroorganizmų, cezio-137 aktyvumas sumažėjo 0,6%. Kiuvetėje, kurioje papildomai yra kalio druskos - 1%. Aktyvumas sparčiausiai sumažėjo kiuvetėje, kurioje papildomai buvo kalcio druskos. Čia gama aktyvumas sumažėjo 24%, o tai prilygsta 12 kartų sutrumpėjusiam cezio pusinės eliminacijos laikui!

Autoriai iškėlė hipotezę, kad dėl gyvybinės mikroorganizmų veiklos ¹³⁷Cs konvertuojamas į ¹³⁸Ba yra biocheminis kalio analogas. Jei maistinėje terpėje kalio yra mažai, tada cezis virsta bariu pagreitintai, o jei daug, tada virsmo procesas blokuojamas. Kalcio vaidmuo yra paprastas. Dėl jo buvimo maistinėje terpėje mikroorganizmų populiacija sparčiai auga ir todėl suvartoja daugiau kalio arba jo biocheminio analogo – bario, tai yra, skatina cezio virsmą bariu.

O kaip su atkuriamumu?

Aukščiau aprašytų eksperimentų atkartojamumo klausimą reikia šiek tiek paaiškinti. E-Cat Reactor, žavintį savo paprastumu, visame pasaulyje atkartoja šimtai, jei ne tūkstančiai entuziastingų išradėjų. Internete yra net specialūs forumai, kuriuose „replikatoriai“keičiasi patirtimi ir demonstruoja savo pasiekimus. Rusų išradėjas Aleksandras Georgijevičius Parkhomovas padarė tam tikrą pažangą šia kryptimi. Jam pavyko sukonstruoti šilumos generatorių, veikiantį nikelio miltelių ir ličio aliuminio hidrido mišiniu, suteikiančiu perteklinį energijos kiekį (AG Parkhomov, Aukštatemperatūrinio šilumos generatoriaus Rossi analogo naujos versijos bandymų rezultatai. „Žurnalas besiformuojančių mokslo krypčių“, 2015, 8, 34–39) … Tačiau, skirtingai nei Rossi eksperimentuose, panaudotame kure izotopinės sudėties iškraipymų nerasta.

Volframo laidų elektrinio sprogimo, taip pat radioaktyviųjų elementų skilimo spartinimo lazeriu eksperimentai techniniu požiūriu yra daug sudėtingesni ir gali būti pakartoti tik rimtose mokslinėse laboratorijose. Šiuo atžvilgiu eksperimento atkuriamumo klausimas pakeičiamas jo pakartojamumo klausimu. Eksperimentams su mažos energijos branduolinėmis reakcijomis tipiška situacija yra tada, kai identiškomis eksperimento sąlygomis poveikis yra arba nėra. Faktas yra tas, kad neįmanoma kontroliuoti visų proceso parametrų, įskaitant, matyt, pagrindinį, kuris dar nebuvo nustatytas. Reikalingų režimų paieška yra beveik akla ir trunka daug mėnesių ir net metų. Ieškant valdymo parametro – „rankenėlės“, kurią reikia „pasukti“, kad būtų pasiektas patenkinamas pakartojamumas, eksperimentuotojams teko ne kartą keisti sąrankos schemą. Šiuo metu aukščiau aprašytų eksperimentų pakartojamumas yra apie 30%, tai yra, teigiamas rezultatas gaunamas kas trečiame eksperimente. Tai daug ar mažai, sprendžia skaitytojas. Aišku viena: nesukūrus adekvačio teorinio tiriamų reiškinių modelio, vargu ar pavyks šį parametrą kardinaliai pagerinti.

Bandymas interpretuoti

Nepaisant įtikinamų eksperimentinių rezultatų, patvirtinančių stabilių cheminių elementų branduolinių virsmų galimybę, taip pat greitinančių radioaktyviųjų medžiagų skilimą, šių procesų fiziniai mechanizmai vis dar nežinomi.

Pagrindinė mažos energijos branduolinių reakcijų paslaptis – kaip teigiamai įkrauti branduoliai, artėdami vienas prie kito, įveikia atstumiančias jėgas, vadinamąją Kulono barjerą. Tam paprastai reikia milijonų laipsnių Celsijaus temperatūros. Akivaizdu, kad tokia temperatūra nagrinėjamuose eksperimentuose nepasiekiama. Nepaisant to, yra nulinė tikimybė, kad dalelė, neturinti pakankamai kinetinės energijos, kad galėtų įveikti atstumiamąsias jėgas, vis tiek atsidurs šalia branduolio ir pradės su juo branduolinę reakciją.

Šis efektas, vadinamas tunelio efektu, yra grynai kvantinio pobūdžio ir glaudžiai susijęs su Heisenbergo neapibrėžtumo principu. Pagal šį principą kvantinė dalelė (pavyzdžiui, atomo branduolys) negali vienu metu turėti tiksliai nurodytų koordinačių ir impulso verčių. Koordinatės ir impulso neapibrėžčių (neišvengiamų atsitiktinių nukrypimų nuo tikslios reikšmės) sandauga iš apačios ribojama reikšme, proporcinga Planko konstantai h. Ta pati sandauga lemia tuneliavimo per potencialų barjerą tikimybę: kuo didesnė dalelės koordinatės ir impulso neapibrėžčių sandauga, tuo didesnė ši tikimybė.

Fizinių ir matematikos mokslų daktaro, profesoriaus Vladimiro Ivanovičiaus Manko ir bendraautorių darbuose parodyta, kad tam tikrose kvantinės dalelės būsenose (vadinamosiose koherentinėse koreliuotose būsenose) neapibrėžčių sandauga gali viršyti Planko konstantą. keliomis eilėmis. Vadinasi, tokiose būsenose esančioms kvantinėms dalelėms padidės Kulono barjero įveikimo tikimybė (V. V. Dodonovas, V. I. Manko, Invariantai ir nestacionarių kvantinių sistemų evoliucija. „FIAN darbai“. Maskva: Nauka, 1987, t. 183, p. 286).

Jei keli skirtingų cheminių elementų branduoliai vienu metu atsiduria koherentinėje koreliacinėje būsenoje, tokiu atveju gali vykti tam tikras kolektyvinis procesas, dėl kurio tarp jų persiskirsto protonai ir neutronai. Kuo didesnė tokio proceso tikimybė, tuo mažesnis skirtumas tarp pradinės ir galutinės branduolių ansamblio būsenų energijų. Būtent ši aplinkybė, matyt, ir nulemia mažos energijos branduolinių reakcijų tarpinę padėtį tarp cheminių ir „įprastų“branduolinių reakcijų.

Kaip susidaro koherentinės koreliacinės būsenos? Dėl ko branduoliai susijungia į ansamblius ir keičiasi nukleonais? Kurie branduoliai gali ir kurie negali dalyvauti šiame procese? Į šiuos ir daugelį kitų klausimų atsakymų dar nėra. Teoretikai žengia tik pirmuosius žingsnius šios įdomiausios problemos sprendimo link.

Todėl šiame etape pagrindinis vaidmuo tiriant mažos energijos branduolines reakcijas turėtų priklausyti eksperimentuotojams ir išradėjams. Reikia sisteminių eksperimentinių ir teorinių šio nuostabaus reiškinio tyrimų, išsamios gautų duomenų analizės ir plačios ekspertų diskusijos.

Mažos energijos branduolinių reakcijų mechanizmų supratimas ir įsisavinimas mums padės sprendžiant įvairias taikomąsias problemas – pigių autonominių elektrinių kūrimą, itin efektyvias branduolinių atliekų nukenksminimo ir cheminių elementų transformavimo technologijas.