Fusione di fusione Condizioni di fusione

Tutte le stelle, incluso il nostro Sole, producono energia utilizzando la fusione termonucleare. Il mondo scientifico è in difficoltà. Gli scienziati non conoscono tutti i modi in cui una tale sintesi (termonucleare) può essere ottenuta. La fusione dei nuclei atomici leggeri e la loro trasformazione in quelli più pesanti indica che è emersa energia che può essere controllata o esplosiva. Quest'ultimo è utilizzato in progetti esplosivi termonucleari. Il processo termonucleare controllato differisce dal resto dell'industria nucleare in quanto utilizza la reazione di decadimento, quando i nuclei pesanti sono divisi in quelli più leggeri, ma le reazioni nucleari che utilizzano il deuterio ( ² N) e il trizio ( ³ N) sono fusione, cioè, è controllata fusione di fusione. In futuro, sono previsti l'uso di elio-3 ( ³ He) e boro-11 ( ¹¹ V).

Un sogno

Non si deve confondere la fusione termonucleare tradizionale e ben conosciuta con quello che è il sogno dei fisici di oggi, nella cui incarnazione nessuno crede finora. Questo si riferisce alla reazione nucleare a qualsiasi temperatura ambiente uniforme. Inoltre, questa mancanza di radiazioni e fusione fredda. Le enciclopedie ci dicono che la reazione di fusione nucleare nei sistemi atomico-molecolari (chimici) è un processo che non richiede un riscaldamento significativo della sostanza, ma l'umanità non estrae ancora tale energia. Questo nonostante il fatto che tutte le reazioni nucleari in cui avviene la sintesi siano in uno stato di plasma e la sua temperatura sia di milioni di gradi.

Al momento, questo non è nemmeno un sogno di fisici, ma fantascienza, ma nonostante tutto, lo sviluppo è stato portato avanti a lungo e con insistenza. La fusione termonucleare senza il pericolo sempre presente del livello di Chernobyl e Fukushima - questo non è un grande obiettivo per il bene dell'umanità? La letteratura scientifica straniera ha dato vari nomi a questo fenomeno. Ad esempio, LENR - la designazione di reazioni nucleari a bassa energia (reazioni nucleari a bassa energia) e CANR - reazioni nucleari (assistite) indotte chimicamente. L'implementazione riuscita di tali esperimenti è stata dichiarata abbastanza spesso, rappresentando il vasto database. Ma i media hanno dato un'altra "papera", oi risultati hanno parlato di esperimenti errati. La fusione termonucleare fredda non ha ancora ottenuto prove veramente convincenti della sua esistenza.

Elemento stella

L'elemento più comune nello spazio è l'idrogeno. Circa la metà Masse solari e la maggior parte delle altre stelle ha rappresentato per lui. L'idrogeno non è solo nella loro composizione: ce n'è molto sia nel gas interstellare che nelle nebulose a gas. E nelle profondità delle stelle, compreso il Sole, si creano le condizioni di fusione termonucleare: i nuclei degli atomi di idrogeno si trasformano in atomi di elio, per cui viene prodotta un'enorme energia. L'idrogeno è la sua fonte principale. Ogni secondo il nostro Sole irradia nello spazio un'energia equivalente a quattro milioni di tonnellate di materia.

Questo è ciò che dà la fusione di quattro nuclei di idrogeno in un nucleo di elio. Quando brucia un grammo di protoni, l'energia della fusione termonucleare viene rilasciata venti milioni di volte di più di quando viene bruciata la stessa quantità di carbone. In condizioni terrestri, la forza della fusione termonucleare è impossibile, perché le temperature e le pressioni che esistono nelle profondità delle stelle non sono ancora state dominate dall'uomo. I calcoli mostrano: almeno altri trenta miliardi di anni il nostro Sole non morirà e non si indebolirà a causa della presenza di idrogeno. E sulla Terra, le persone stanno appena iniziando a capire cos'è l'energia dell'idrogeno e quale sia la reazione di fusione, dal momento che lavorare con questo gas è molto rischioso ed è estremamente difficile conservarlo. Finora, l'umanità può solo dividere l'atomo. E questo principio è costruito su ciascuno di essi reattore (nucleare).

Fusione termonucleare

L'energia nucleare è un prodotto della scissione di atomi. La sintesi riceve anche energia in un modo diverso - combinandoli tra loro, quando non si formano scorie radioattive mortali, e una piccola quantità di acqua di mare sarebbe sufficiente a produrre la stessa quantità di energia ottenuta dalla combustione di due tonnellate di carbone. I laboratori del mondo hanno già dimostrato che la fusione termonucleare controllata è del tutto possibile. Tuttavia, le centrali elettriche che userebbero questa energia non sono state ancora costruite, anche la loro costruzione non è prevista. Ma duecentocinquanta milioni di dollari furono spesi solo dagli Stati Uniti per investigare il fenomeno della fusione termonucleare controllata.

Quindi questi studi furono letteralmente screditati. Nel 1989 i chimici S. Pons (USA) e M. Fleshman (Gran Bretagna) dichiararono al mondo intero che erano riusciti a ottenere un risultato positivo e a lanciare la fusione termonucleare. I problemi consistevano nel fatto che gli scienziati erano troppo sbrigativi, senza sottoporre la loro scoperta a una revisione del mondo scientifico. I media hanno immediatamente afferrato la sensazione e hanno presentato questa domanda come l'apertura del secolo. Il test è stato eseguito più tardi, e non sono stati solo gli errori nell'esperimento a essere scoperti: è stato un fallimento. E poi non solo i giornalisti, ma anche molti fisici molto rispettati di grandezza mondiale, soccombono alla delusione. Laboratori solidi Università di Princeton spesi per testare l'esperimento più di cinquanta milioni di dollari. Così, fusione fredda, il principio della sua produzione fu dichiarato pseudoscienza. Solo gruppi di entusiasti piccoli e sconnessi hanno continuato questa ricerca.

L'essenza

Ora si propone di sostituire il termine, e invece di fusione nucleare a freddo, risulterà la seguente definizione: processo nucleare indotto da un reticolo cristallino. Con questo fenomeno, comprendiamo processi anomali a bassa temperatura, dal punto di vista delle collisioni nucleari nel vuoto, semplicemente impossibile - il rilascio di neutroni attraverso la fusione nucleare. Questi processi possono esistere in solidi non di equilibrio, stimolati dalla trasformazione dell'energia elastica nel reticolo cristallino durante gli effetti meccanici, le transizioni di fase, l'assorbimento o il desorbimento del deuterio (idrogeno). Questo è un analogo della già nota reazione termonucleare calda, quando i nuclei di idrogeno si fondono e si trasformano in nuclei di elio, liberando energia colossale, ma ciò avviene a temperatura ambiente.

La fusione termonucleare fredda è definita più precisamente come reazioni fotonucleari, indotte chimicamente. La fusione di fusione diretta non fu mai raggiunta, ma la ricerca suggeriva strategie completamente diverse. La reazione termonucleare viene innescata dalla generazione di neutroni. La stimolazione meccanica mediante reazioni chimiche porta all'eccitazione di gusci di elettroni profondi, dando origine a radiazioni gamma o raggi X, che vengono intercettate dai nuclei. Cioè, si verifica una reazione fotonucleare. Il decadimento dei nuclei genera così neutroni e, molto probabilmente, raggi gamma. Cosa può eccitare gli elettroni interni? Probabilmente un'onda d'urto. Dall'esplosione di esplosivi convenzionali.

reattore

Per oltre quarant'anni, la lobby termonucleare globale spende circa un milione di dollari all'anno per la ricerca sulla fusione termonucleare, che dovrebbe essere ottenuta con l'aiuto di TOKAMAK. Tuttavia, quasi tutti gli scienziati progressisti sono contrari a tali studi, poiché un risultato positivo è probabilmente impossibile. L'Europa occidentale e gli Stati Uniti hanno iniziato a deludere lo smantellamento di tutti i loro TOKAMAK. E solo in Russia credono ancora in un miracolo. Sebbene molti scienziati considerino questa idea il freno ideale alle alternative alla fusione nucleare. Cos'è TOKAMAK? Questo è uno dei due progetti di un reattore a fusione, che è una camera toroidale con bobine magnetiche. C'è anche uno stellarator, in cui il plasma è tenuto in un campo magnetico, ma le bobine che inducono un campo magnetico sono esterne, al contrario di TOKAMAK.

Questa è una costruzione molto complicata. Il TOKAMAK è abbastanza degno del Large Hadron Collider: più di dieci milioni di elementi, e il costo totale, insieme alla costruzione e al costo dei progetti, supera di gran lunga i 20 miliardi di euro. Il collisore costa molto meno e anche il mantenimento dell'ISS non costa di più. I magneti toroidali richiedono ottantamila chilometri di filamenti superconduttori, il loro peso totale supera le quattrocento tonnellate e l'intero reattore pesa circa ventitremila tonnellate. La Torre Eiffel, ad esempio, pesa solo settemila e un po '. Il plasma di Tokamak è ottocentoquaranta metri cubi. Altezza - settantatre metri, sessanta - sotto terra. Per fare un confronto: la torre Spasskaya ha un'altezza di soli settantuno metri. L'area della piattaforma del reattore è di quarantadue ettari, come sessanta campi da calcio. La temperatura del plasma è di centocinquanta milioni di gradi Celsius. Al centro del sole è dieci volte più in basso. E tutto questo per amore della fusione termonucleare controllata (a caldo).

Fisici e chimici

Ma torniamo alla scoperta "rifiutata" di Flashman and Pons. Tutti i loro colleghi dicono che sono ancora riusciti a creare condizioni in cui gli atomi del deuterio obbediscono agli effetti delle onde, l'energia nucleare viene rilasciata come calore in accordo con la teoria dei campi quantici. Quest'ultimo, a proposito, è ben progettato, ma diabolicamente complesso e con una descrizione è difficile da applicare alla descrizione di ogni specifico fenomeno della fisica. Questo è il motivo per cui, probabilmente, le persone non vogliono dimostrarlo. Flashman mostra una tacca nel pavimento di cemento del laboratorio da un'esplosione che, afferma, da una fusione fredda. Tuttavia, i fisici non credono ai chimici. Mi chiedo perché?

Dopo tutto, quante opportunità per l'umanità sono chiuse con la cessazione della ricerca in questa direzione! I problemi sono semplicemente globali e ce ne sono molti. E tutti richiedono una soluzione. È una fonte di energia rispettosa dell'ambiente attraverso la quale sarebbe possibile disattivare enormi quantità di rifiuti radioattivi dopo centrali nucleari, desalinizzare l'acqua di mare e molto altro ancora. Se si dovesse dominare la produzione di energia trasformando alcuni elementi della tavola periodica in completamente diversi senza utilizzare per questo scopo i flussi di neutroni che creano radioattività indotta. Ma la scienza considera ufficialmente ancora impossibile trasformare qualsiasi elemento chimico in qualcosa di completamente diverso.

Rossi-Parkhomov

Nel 2009, l'inventore A. Rossi brevettò un dispositivo chiamato catalizzatore energetico Rossi, che implementa la fusione termonucleare a freddo. Questo dispositivo è stato ripetutamente dimostrato in pubblico, ma non è stato sottoposto a verifica indipendente. Il fisico Mark Gibbs sulle pagine del giornale ha distrutto moralmente sia l'autore che la sua scoperta: senza analisi obiettiva, dicono, confermando la coincidenza dei risultati ottenuti con quelli dichiarati, questa non può essere una novità scientifica.

Ma nel 2015, Alexander Parkhomov ha ripetuto con successo l'esperimento di Rossi con il suo reattore nucleare a bassa energia (a freddo) (LENR) e ha dimostrato che quest'ultimo ha grandi prospettive, sebbene abbia un discutibile significato commerciale. Gli esperimenti, i cui risultati sono stati presentati in un seminario all'Istituto di ricerca nucleare di impianti nucleari, mostrano che la copia più primitiva di un'idea di Rossi del suo reattore nucleare può produrre due volte e mezzo più energia di quanta ne consuma.

"Energoniva"

Il leggendario scienziato di Magnitogorsk A.V. Vachaev ha creato l'installazione Energoniva, con l'aiuto di cui ha scoperto un certo effetto di trasmutazione di elementi e generazione di elettricità in questo processo. Si credeva con difficoltà. I tentativi di attirare l'attenzione della scienza fondamentale su questa scoperta sono stati vani. Le critiche sono risuonate da ogni parte. Probabilmente, gli autori non avevano bisogno di costruire i propri calcoli teorici sui fenomeni osservati, oi fisici delle scuole classiche superiori avrebbero dovuto essere più attenti agli esperimenti con l'elettrolisi ad alta tensione.

Ma d'altra parte, una tale interrelazione è stata notata: non un singolo rilevatore ha registrato una singola radiazione, ma era impossibile essere vicino all'installazione operativa. Nel gruppo di ricercatori hanno lavorato sei persone. Cinque di loro morirono presto all'età di quarantacinque e cinquantacinque, e il sesto fu disabile. Per ragioni piuttosto diverse, la morte è avvenuta dopo un po 'di tempo (da circa sette a otto anni). Nondimeno, i seguaci della terza generazione e allievo di Vachayev hanno condotto esperimenti sull'installazione di Energoniva e hanno fatto l'ipotesi che la reazione nucleare a bassa energia abbia avuto luogo negli esperimenti dello scienziato defunto.

I. S. Filimonenko

La fusione termonucleare fredda è stata studiata nell'URSS alla fine degli anni Cinquanta del secolo scorso. Il reattore è stato progettato da Ivan Stepanovich Filimonenko. Tuttavia, i principi di funzionamento di questa unità, nessuno è stato in grado di capire. Ecco perché invece della posizione di leader indiscusso nel campo delle tecnologie per l'energia nucleare, il nostro paese ha preso il posto di un'appendice di materie prime, vendendo la propria ricchezza naturale, privando intere generazioni del futuro. Ma l'impianto pilota è già stato creato e ha prodotto una reazione di sintesi calda. L'autore delle più rivoluzionarie costruzioni di energia che sopprimevano le radiazioni era originario della regione di Irkutsk, che passò attraverso lo scout durante la guerra dai suoi sedici ai venti anni, un corriere di ordini, un fisico energico e di talento I. S. Filimonenko.

La fusione termonucleare di tipo freddo era più che mai vicina. La sintesi calda ebbe luogo ad una temperatura di soli 1150 gradi Celsius, e la base era acqua pesante. Filimonenko è stato negato un brevetto: presumibilmente una reazione nucleare è impossibile a una temperatura così bassa. Ma la sintesi stava andando! Acqua pesante decomposto per elettrolisi al deuterio e all'ossigeno, deuterio disciolto nel catodo di palladio, dove ha avuto luogo la reazione di fusione nucleare. La produzione è senza sprechi, cioè senza radiazioni e anche la radiazione di neutroni è assente. Solo nel 1957, con il sostegno degli accademici Keldysh, Kurchatov e Korolev, il cui autore era indiscutibile, Filimonenko riuscì a spostare le cose dal vicolo cieco.

disintegrazione

Nel 1960, in connessione con il decreto segreto del Consiglio dei Ministri dell'URSS e del Comitato centrale del PCUS, sono iniziati i lavori per l'invenzione di Filimonenko sotto il controllo del Ministero della Difesa. Nel corso degli esperimenti, il ricercatore ha scoperto che durante il funzionamento del reattore appare una specie di radiazione, riducendo molto rapidamente l'emivita degli isotopi. Per capire la natura di questa radiazione, ci sono voluti mezzo secolo. Ora sappiamo di cosa si tratta - neutronium con dineutronio. E poi, nel 1968, il lavoro praticamente si fermò. Filimonenko è stato accusato di slealtà politica.

Nel 1989, lo scienziato è stato riabilitato. Le sue installazioni iniziarono a essere ricreate all'NPO Luch. Ma le cose non andavano oltre gli esperimenti - non avevano tempo. Il paese è morto e il nuovo russo non era all'altezza delle scienze di base. Uno dei migliori ingegneri del ventesimo secolo è morto nel 2013 e non ha visto la felicità dell'umanità. Il mondo ricorderà Ivan Stepanovich Filimonenko. La fusione termonucleare fredda un giorno regolerà i suoi seguaci.