«Холодные» термоядерные установки

Прогресс в этой области может привести к созданию недорогих, неиссякаемых и простых в эксплуатации «настольных» источников энергии, грозит обессмыслить многомиллиардные вложения в создание установок «горячего термояда» и все больше привлекает к себе внимание военных. Группа ученых из университета Пердю (штат Индиана) под руководством Йибан Сюй и Адама Бата подтвердили, что механизм сонолюминисценции действительно приводит к протеканию ядерной реакции синтеза. Об этом свидетельствуют образующиеся в ходе реакции нейтроны. История «акустического термояда» берет начало в 2002 году, когда американский ученый Рузи Талейархан из Окриджской лаборатории продемонстрировал настольную лабораторную установку, в которой протекала реакция термоядерного синтеза. Всех потрясла уникальная простота и «красота» эксперимента - для этого потребовалось всего лишь «взрывать» крошечные пузырьки газа в холодной жидкости под действием ультразвуковых волн. «Если это так, то это просто чудо - и, вполне возможно, поворотный момент в человеческой истории», - заявил после демонстрации Андреа Просперетти из университета им. Джона Гопкинса в Балтиморе. Революционная работа вызвала шквал комментариев, в которых высказывались диаметрально противоположные мнения о работе. В экспериментальной установке группы доктора Талейархана для образования микроскопических пузырьков газа в жидком ацетоне использо­вался нейтронный пучок. При этом в ацетоне атомы обычного водорода были заменены атомами дейтерия - его более тяжелого изотопа. Удалось зарегистрировать как излучение све­та и ударные волны схлопывающихся пузырьков, так и сопутствующее им излучение высокоэнергетичных нейтронов с энергией 2,5 МэВ. Ней­троны именно такой энергии должны сопровождать превращение дейте­рия в гелий. При этом удалось также зарегистрировать повышение уровня трития - еще одного продукта реак­ции синтеза. Этого удалось достичь благодаря тому, что при схлопывании пузырьков температура достигает огромных значений. Вместе с тем, подчеркивали скеп­тики, экспериментальных данных о температуре пузырьков на тот момент не имелось. Определить ее удалось сотрудникам иллинойского универси­тета Кен Суслик и Дэвид Флэнниган в марте 2005 года. Им удалось впервые экспериментально показать, что тем­пература в пузырьках при их схлопы­вании достигает 15 тыс. градусов, а вспышки света, сопровождающие сонолюминисценцию, были настолько яркими, что были легко различимы не­вооруженным глазом. Теперь сторон­ники «холодного термояда» получили еще одно, особенно убедительное, подтверждение правоты Талейарха­на. Ученые поставили лабораторный эксперимент с использованием той же самой тестовой ячейки, которую использовал Талейархан, однако в качестве источника нейтронов при­менили Калифорний-252. Его преи­мущество заключается в том, что он является непрерывным, а не импуль­сным, источником нейтронов. Ацетон, в котором водород был заменен его тяжелым изотопом дейтерием, подвергался воздействию нейтронного потока и ультразвуковых волн. Были зарегистрированы нейтроны энергии 2,5 МэВ - характерного признака протекания реакции синтеза двух ядер дейтерия, а также образование в жидкости еще более тяжелого радиоактивного изотопа водорода - трития. При использовании обычного ацетона ни того, ни другого признака не наблюдалось. Неудача предыдущих экспериментов с измерениями сонолюминисценции, вызванной акустической кавитацией, была связана с тем, что они проводились в воде, и львиная доля энергии поглощалась молекулами водяных паров. Серная кислота, использованная Сусликом и Фланниганом, намного менее летуча, чем вода, вследствие чего газовые пузырьки состояли практически из одного аргона с малой примесью молекул кислоты. А поскольку аргон существует в атомарном состоянии, энергия не расходовалась на разрыв этих связей либо возбуждение колебаний. В результате оказалось, что пузырьки газа в серной кислоте под воздействием сонолюминисценции вызывают свечение в 2700 раз более интенсивное, чем пузырьки в воде. Это позволило провести измерения температуры в пузырьках с намного более высокой точностью, чем прежде. О растущем осознании чрезвычайной важности результатов, полученных Талейарханом и его сторонниками, свидетельствует верный индикатор - военные. Агентство передовых оборонных исследований США DARPA выделило группе Талейархана средства на продолжение работ и на обмен информацией по вопросам, имеющим отношение к «пузырьковому» ядерному синтезу. Стремительный прогресс «холодного термояда» ставит под большой вопрос целесообразность сооружения циклопических установок стоимостью многие миллиарды долларов - таких, как международный экспериментальный термоядерный реактор (ИТЭР) ценой около $13 млрд., сооружение которого начинается во Франции. Аналогичный проект создания сверхмощного лазера NIF стоимостью свыше $5 млрд., который позволит инициировать термоядерную реакцию в крошечной дейтериевой мишени, подвергается критике за чрезмерную дороговизну и малую обоснованность. На фоне этих астрономических сумм изящные «настольные» термоядерные установки Талейархана и его сторонников, а также растущее доверие к полученным ими результатам, вызывают к себе все более пристальный интерес.

Перейти на страницу: 1 2

Немного больше об экологии

Методы сбора и изучения водорослей
По мере развития человеческого общества увеличивается антропогенная нагрузка на различные природные системы, и, в первую очередь, на водные. Изменение природного лика планеты влечет глубокую перестройку в самих экосистемах. Вследствие изменения физико-химических по ...

Нормативная документация
В настоящее время мировым сообществом выработаны общие принципы обеспечения безопасности АС. Они универсальны для всех типов реакторов, хотя и существует необходимость их адаптации к проектным или эксплуатационным особенностям конкретных реакторных установок. Эти принципы ...