Проверяем холодный синтез

Введение. Две недели назад ув. 'Sarich' выложил на АШ интервью канд. ф.-м. наук А.А.Корниловой, занимающейся широким спектром низкоэнергетических ядерных реакций – от трансмутаций биологических объектов до кристаллоядерных реакций, кавитации и ударных волн. Такого рода исследований производится в мире сотни, участвуют в них тысячи высоко квалифицированных специалистов, включая лауреатов Нобелевской премии, идет вал подтверждающих друг друга экспериментов. Навстречу идет такой же вал неприятия этих экспериментов от не менее почитаемых авторитетов. Данное интерью было широко растиражировано, что косвенно отражает повышение интереса к этой теме в бизнес-среде.

Есть предложение к сообществу АШ: самим разобраться, не на уровне слухов и мнений, а экспериментально, своими ручками. В стиле основоположников (этой то ли дури, то ли светлого энергетического будущего) Флейшмана и Понса с их "холодным термоядом" в майонезной баночке.  Иначе говоря, проверить основания низкоэнергетических экспериментов, благо для многих направлений потребуется очень простое оборудование, которое можно найти у себя на кухне или воспользоваться помощью коллег по АШ.

Если получится подтвердить хоть что-то, то: 1 мы окажем поддержку серьезным исследователям,   подтолкнем государство к запредельно новейшим технологиям, а нам, возможно, скажут спасибо; 2 поубавится умозрительных скептиков на АШ – кто сам своими ручками поработает, тот их авторитетом задавит.

Если не получится - тоже, как говорят, результат.

Обращаю внимание всех, особенно администрации ресурса: мы фактически ставим два эксперимента, оба в тему АШ: 1 подтверждение (или разоблачение, как получится) нового источника энергии с далеко идущими выводами о перспективах человеческой цивилизации, 2 доказательство на собственном примере, что политические и социальные разногласия в обществе на самом деле несущественны, если общество занято полезным, интересным, выгодным для всех делом.

Актуальность темы.  Холодный синтез = это единственный шанс спасти планету и человечество. Все остальные ископаемые источники иссякнут, термояд уже недостижим, а солнечная энергетика удел сверхцивилизации, а не нас, ничтожных – ну, тут вы сами всё знаете, читайте 'Тояму Токанаву'. Холодный синтез  - это энергогенератор в кармане (ну, минимум – собственный реактор вместо квартирного счетчика э/э).

Научная новизна. Хотя правильнее "хорошо забытая старина". Пробуем вернуться к основам и подойти к теме со стороны фундаментальных положений физики, не углубляясь в дорогие аппаратурные эксперименты. В первую очередь – рассмотрим теоретические основы возможного холодного синтеза (нет ничего практичнее хорошей теории).

Есть три основных направления изучения низкоэнергетических ядерных реакций, в которых по заявлениям авторов, достигнуты успехи: трансмутация в биологических объектах,  кристаллоядерные реакции и сонолюминесценция. Тщательный и критический анализ научной литературы позволяет с высокой вероятностью предположить, что во всех этих направлениях успех связан 1 с мюонным катализом; 2 со структурой исследуемого объекта.

Мюон (старое и ошибочное название мю-мезон) – отрицательно заряженный лептон, имеющий массу в  207 раз больше массы электрона и время жизни τ₀ = 2.2•10^-6 с. В остальном от электрона существенно не отличается. Когда μ^–  оказывается вблизи атомного ядра, он может быть захвачен на одну из орбит, подобных тем, на которых находятся электроны атома, с той только разницей, что радиусы мюонных орбит в m_μ/m_е ≈ 200 раз меньше электронных и в тяжелых элементах могут оказаться даже внутри ядер! Например, в свинце мюон в течение 7·10^-8 с находится внутри атомного ядра и не поглощается им.

Самое важное для нас: мюоны рождаются в верхних слоях атмосферы Земли.  На уровне моря  они составляют 80% всего космического излучении и  с приличной интенсивностью 0.8 см^-2с^-1 они пронизывают Землю на глубину нескольких километров. Вот пока вы читали последнюю фразу сквозь вас пролетело 10 тысяч мюонов.

Мюоны вызывают явление мюонного катализа: мюон, попадая в смесь изотопов водорода, образует мезомолекулы с энергией ~ 3 кэВ. Мюон действует на два ядра, расталкиваемые электростатическими  силами, как мгновенная удавка сразу для двух висельников и  за время τ = 10⁻⁹ - 10⁻¹² с, происходит слияние их ядер:  p-протона, D-дейтона, T -  трития с образованием n-нейтронов и гелия

 Далее мюон может или освободиться, или же образовать мезоатом с только что образовавшимся гелием и так дожить до своей обычной погибели, превратившись в электрон, нейтрино и антинейтрино.

Свободный мюон может инициировать ещё раз реакцию синтеза, затем следующую – за время своей 2 мкс жизни мюон способен поучаствовать в 100 – 170 реакциях слияния и высвободить энергию ~ 2 – 3  ГэВ.

Для горячего термояда  в разных смесях легких изотопов требуется:   

(сечение здесь  пропорционально вероятности слияния ядер)

Итак, с мюонным катализом мы бесплатно, без реакторов и ускорителей, прошли путь до 3 кэВ. До синтеза, казалось бы, далеко, еще один-два порядка. 

Но не совсем так. Есть неучтенная ещё нами и многими другими исследователями -термоядерщиками возможность: структура мишени. Например, свободный мюон, пролетая сквозь кристаллическую решетку,

будучи заряженной частицей, неизбежно отклоняется электростатическими полями электронных оболочек и ядер. Плюс можно дополнительно приложить внешнее электрическое поле.  На это обычно возражают: энергия мюона столь велика, что эти слабые поля его траекторию не скорректируют. А вот тут есть нюанс. В справочниках пишут, что для мюонного катализа требуется мюон с энергией 10 эв (это уже не ахти как много, по сравнению с изначальной средней энергией мюона на уровне моря 4 ГэВ). Но на деле – ещё на порядок меньше!  Всё это подробно и с нюансами описано  в соответствующей литературе, но пока оставим её подробный разбор на будущее.

Итак, на пролетающий сквозь мишень мюон действует фокусирующая сила. Образующиеся в результате инициированных мюонами реакций нейтроны разлетаются сферически во все стороны, но, вылетают они из уже "окученных" мюонами аккуратно выстроенных областей.  Представим, какой на самом деле творится кромешный ад в микромире кристалла -  сотни быстрых мюонных катализов происходят вдоль кристаллографической оси. Причем это параллельные сотни треков:  один мюон влетел, другой рядом ещё не успел вылететь. Инициированные мюонными катализами нейтроны из этих параллельных областей несутся во всех направлениях, но в некоторых направлениях из них перед ними не вакуум, а стройные ряды ядер, с которыми нейтроны будут взаимодействовать с неизбежностью футбольного мяча, пущенного под углом вдоль забора из узкого штакетника. На ядерном языке: сечение (вероятность) реакции возрастает на много порядков.

Роль кристаллической решетки может играть биологический объект. Там тоже полно строго структурированных гигантских молекул. Можно создать упорядоченные пузырьки в жидкости, т.е. определенный вид кавитации. Можно создать ударную волну, например,  мощным электроимпульсом. Есть ещё много вариантов.

Мне кажется странным, не то, что холодный синтез до сих пор не открыт, а то,  что энергия  в виде тепла не сочится изо всех твердых и жидких тел на планете ("Ой, тепленькая пошла"(с).

На мой взгляд,  структурирование потоков частиц -  и есть научная новизна предлагаемой работы.

Вот эти три направления и попробуем параллельно испытать.

Цель работы. Проверка реальности реакций синтеза элементов, определение способов структурирования мишеней=источников тепла, трансмутации.

Задачи. Создание разными способами упорядоченных структур и инициация энергетических реакций в них. Если найдутся специалисты-химики и биологи с соответствующей техникой – то и изучение трансмутаций.

Объекты исследований. Итак, источник мюонов для экспериментов у нас у всех уже  есть, его не надо покупать и даже включать. Мюоны в любых количествах уже здесь. Осталось  разобраться со структурой материалов, в которых происходит мюонный катализ.

Упорядоченные структуры с высоким содержанием легких элементов –  от водорода до бора включительно. Это могут быть кристаллы, волны и кавитационные пузырьки в жидкостях, полимеры и биологические объекты.

Реактивов практически не потребуется , тем более прекурсоров, кроме солянки. Никаких приборов, сложнее термопарного тестера на первое время не надо. Есть возможности регистрации результатов, которые упускают многие исследователи по этой теме. На этом и сыграем.

Данные о моем вкладе в изучение проблематики. С 1990 г. приглядывался к экспериментам Флейшмана и Понса и их последователей – наблюдал некоторые эксперименты, проводившиеся в Радиевом институте, СПб,  постоянно мониторил литературу.  Имею объяснение, почему результаты Флейшмана и Понса не воспроизводимы, в том числе у них самих. Ответ содержится при внимательном чтении в самой первой их статье Fleischmann, M., S. Pons, and M. Hawkins, Electrochemically induced nuclear fusion of deuterium. J. Electroanal. Chem., 1989. 261: p. 301, а также в заключении экспертизы Министерства энергетики США по их эксперименту. Я не поленился их изучить и пришел к выводу о существенном значении структуры и мюонного катализа. Изучал методами ВИМС и другими распределение водорода в различных материалах на предмет его участия в кристалло-ядерных реакциях. Сложилось впечатление (не доказано), что водород может концентрироваться в некоторых материалах в десятки тысяч раз плотнее, чем в газообразном состоянии, что намного выше, чем в жидком или твердом водороде. Простая аналогия: водород, детерий, тритий легко образуют в твердых телах концентрации, как будто их сжали давлением в десятки тысяч атмосфер. Одного мюона достаточно для запуска быстрой, но энергоэффективной реакции.

В настоящее время располагаю лабораторией, технологиями и патентами по графеновым материалам такого типа:  

Расстояние между "полками этажерки" можно задавать при синтезе материала в диапазоне 1-10 нм, площадь "полок" 1 х1 мм². Полагаю, что это можно использовать для создания экспериментальных образцов с различной упорядоченной "начинкой".

Программа работ

1 этап.  Мозговой штурм.

Приблизительно вопросы штурма:

• Как создать упорядоченные твердые или жидкие мишени=структуры с большим содержанием и/или с высокой локальной концентрацией водорода и его изотопов (металлы, полимеры, биообъекты)

Примеры решения: Металл-гидридные аккумуляторы и батареи. Состоят из меш-металла = сплава никеля с природной смесью лантаноидов, сплав поглощают до 20 тыс. объемов водорода (т.е. просто зарядным устройством для к мобильника создается давление 20 тыс. атмосфер). Можно просто взять и спрессовать таблетку из отработавшей батарейки.

Слоистые графеновые структуры с межплоскостным расстоянием 1 -1,5 нм, заполненные полимерным или биологическим материалом или просто водой, возможно потребуется тяжелая вода. Кстати, где её взять? Раньше ПИЯФ торговал, сейчас не в курсе.

• Как воздействовать на эти мишени, чтобы их плотность возрастала, желательно не кратковременно, а более-менее длительное время, чтобы мюоны с плотностью 0,8 см^-2с^-1  успевали инициировать  катализ

Пример решения: поместить мишень в электроимпульсное устройство с водой, задать высокую частоту импульсов, давление в таком импульсе  может достигать сотен тысяч атмосфер

• Какие конкретно биологические или полимерные объекты взять для мишеней

Пример решения. Можно для начала взять по аналогии с патентом RU2052223

• Какие  применить методы регистрации эффектов как синтеза, так и трансмутации

Примеры решения:

Сделать две одинаковые термостатированные ячейки, одна с мишенью, другая без, подавать на них одинаковое воздействие и регистрировать температуру. Повышение температуры  мишени может (если всё сделано корректно) свидетельствовать о синтезе.

Взять радиометр, поместить его  за толстую кадмиевую перегородку (паяльный припой подойдет) и регистрировать образующиеся в кадмии под действием нейтронов гамма-лучи.

Обзавестись доступом к ИК- или рамановским спектрометрам высокой чувствительности и искать следы новообразованных элементов.

• Какие применять методы подготовки биологических объектов к трансмутированию.

Пример решения:  выращивание в питательной среде микроорганизмов, требующих для своего роста и развития исследуемые изотопы, с отстутствием их в исходной среде, но с наличием в ней необходимых для трансмутации исходные изотопные компоненты, для которых результатом реакции синтеза являются дефицитные для питательной среды нестабильные изотопы, выделение из питательной среды выращенной культуры и выделение стабильных и нестабильных новообразованных изотопов. Нужен специалист-биолог, работа очень тонкая.  

Это только для затравки, вопросов наберётся много и все они приветствуются.

Рассматриваем все предложения, на любую тему, прямо или косвенно относящиеся к поставленной цели (см. выше "Цель работы"). Критика по правилам жанра запрещена. Срок выполнения 2 недели, начиная с публикации данной статьи.  За одно только подозрение на критику буду нещадно банить, аж  до 13 июля. Потом все будут  автоматом разбанены, т.к. баня не соответствует моим принципам свободной дискуссии среди  умных людей.

2 этап. Анализ результатов этапа 1 и распределение направлений работ. Критика на этом этапе яростно приветствуется. Участвуют все желающие, как индивидуально, так и группами единомышленников, образование таковых также приветствуется. Срок выполнения 2 недели.

3 этап.  Организация работ.  Намечаем планы и последовательности экспериментов по каждому направлению, подбираем оборудование, разрабатываем и согласовываем между собой методики по каждому эксперименту. Срок выполнения – по ситуации, ориентировочно 1 – максимум 2 месяца.

4 этап. Экспериментальная работа. Срок выполнения – по ситуации. До НГ должно получиться у всех.

 Заключение. Всё должно быть сугубо демократично, но обязательно с интересом. В том числе и материальным - есть соображения по монетизации промежуточных результатов. Каждый участник независим, но все работают на общую цель (см. выше). Принцип: единичный успех принадлежит автору,  каждый может свою часть работы публиковать и патентовать, если же используются материалы других участников  -  всё оформляем на весь авторский коллектив. Вероятность успеха оцениваю в 5%, провала - тоже 5%, остальные 90% дадут позитивный материал в неожиданную сторону, какую именно  -  сейчас предвидеть невозможно.

Обращение к коллегам. Прошу по ходу делиться всеми соображениями, какими сочтете нужным, это может быть полезно для всех. В то же время, прошу не слишком раскрывать ход работ, особенно ноу-хау. В простых случаях – пишите мне в личку (специально освобожу почту), а я буду доводить до тех, кому действительно нужно. В сложных – сами оформляйте статьи и патенты, будут затруднения – помогу.

Да, это паранойя, не спорю, но жизнь у нас такая, лучше быть параноиком, чем лохом. 

Рекомендуемая литература