Стандартная реакция термоядерного синтеза T + D ---> He 4 + n+ 17.6 МэВ. Что подпитывает шумиху вокруг коммерческого термоядерного синтеза? Американская установка термоядерного синтеза позволила получить больше энергии, чем было потрачено для её запуска.
Термоядерный синтез вышел на новый уровень: подробности
Несмотря на то, что это время было коротким, оно уже показывает, что более плотная плазма может быть управляемой в токамаке. Исследователи использовали метрику под названием H98 y, 2 для оценки эффективности, с которой реактор токамака удерживает плазму. Как объясняют ученые, если значение H98 y, 2 больше 1, это означает, что плазма остается стабильной и хорошо удерживается, что и было сделано в эксперименте. Повторение эксперимента на более крупном реакторе После такого успеха ученые хотят экстраполировать результаты на более крупные установки. В частности, они думают об ИТЭР, экспериментальном токамаке нового поколения, который сейчас строится во Франции. Однако исследователи подчеркивают, что воспроизвести тот же эксперимент на реакторе такого размера может быть очень сложно. По их словам, небольшое изменение начальных условий может привести к кардинально иным результатам.
В связи с этим хотелось бы понять, на какие типы реакторов сейчас делают ставку ученые во всем мире и в России.
В отличие от ядерной энергетики, которую человечество «приручило» для мирных целей всего через пять лет после создания и испытания ядерной бомбы, термояд — аналог солнечных реакций — оказался не так прост. Со времени взрыва первой водородной термоядерной бомбы в 1953 году прошло уже 68! Не получается у людей «зажечь» свое земное «солнце», чтобы питало бесплатной энергетикой весь мир. Ходят, конечно, разговоры, что это просто невыгодно нефтяным магнатам — вот термоядерные технологии и не продвигаются вперед. Но отбросим конспирологию. Тем более что ископаемых запасов углеводородов осталось менее чем на полвека, а потому, как ни крути, надо доводить до ума мирный атом. Как объединить необъединяемое Если в ядерных реакциях ядрам урана, плутония, тория выгодней распадаться для запуска цепной взрывной реакции, то при термоядерном варианте, наоборот, балом правит реакция объединения легких ядер изотопов водорода, гелия и бора.
Зачем нам вообще понадобилась термоядерная энергия, если у нас есть уже атомные станции, работающие на принципе распада ядерного вещества? Во-первых, термоядерный синтез более безопасный, во-вторых, перспективный — на земле неисчерпаемые запасы дейтерия, который можно бесконечно добывать в Мировом океане. Классическая термоядерная реакция происходит следующим образом: берется ядро дейтерия изотоп водорода, состоящий из 1 протона и 1 нейтрона и ядро трития 1 протон и 2 нейтрона. Оба положительно заряжены и друг от друга, естественно, отталкиваются. Но физики народ упрямый — им надо во что бы то ни стало их объединить, принудительно разогнать до сверхскоростей при высочайшей температуре и сблизить настолько, чтобы было преодолено электростатическое отталкивание. Тогда и возникнет ядерная реакция с выделением энергии. Атомы трития и дейтерия ионизируются и образуют плазму, которую до определенного времени нужно поддерживать в активном состоянии при очень высоких температурах, измеряемых в сотнях миллионов градусов, а в идеале прийти к тому, что реакция будет энергетически поддерживать саму себя.
Цель — получить «положительный выход», чтобы выделившейся энергии в итоге оказалось больше, чем вы получили от розетки на разогрев той самой плазмы. Реактор должен дать больше, чем взял. И этого до сих пор, за десятки лет работы ядерщиков, не достиг еще никто ни в одной стране мира. Токамак или дырка от бублика? Ученые постоянно находятся в поиске. Возьмем, к примеру, изобретенный в России самый традиционный способ получения плазмы — в устройстве под названием токамак тороидальная, или бубликообразная, камера с магнитными катушками. Кстати, слово «токамак» — это один из немногих русизмов, уже вошедший в обиход ученых всего мира.
Плазма в этом реакторе удерживается в торе магнитным полем, не контактируя с материальной стенкой. По принципу токамака с начала 90-х годов прошлого века создается самый большой термоядерный реактор в мире — IТER. Огромное площадью около 1 квадратного километра сооружение на окраине французского города Кадараш стоит почти 20 миллиардов долларов. Россия вносит 10 процентов от этой суммы, но не деньгами. Мы, к примеру, создаем устройства для нагрева плазмы, магнитную систему и прочие необходимые компоненты этого реактора.
Сами бланкеты защищают всю остальную махину от теплового, рентгеновского и уже упомянутого нейтронного излучения плазмы.
Такая система необходима для того, чтобы продлить срок работы реактора. Каждый бланкет весит порядка 4,5 тонны, их будет менять роботизированная рука примерно раз в 5—10 лет, так как этот первый ряд обороны будет подвержен испарению и нейтронному излучению. Но это далеко не все. К камере присоединяется внутрикамерное оборудование, термопары, акселерометры, уже упомянутые 440 блоков бланкетной системы, системы охлаждения, экранирующий блок, дивертор, магнитная система из 48 элементов, высокочастотные нагреватели плазмы, инжектор нейтральных атомов и т. И все это находится внутри огромного криостата высотой 30 метров, имеющего такой же диаметр и объем 16 тыс. Криостат гарантирует глубокий вакуум и ультрахолодную температуру для камеры токамака и сверхпроводящих магнитов, которые охлаждаются жидким гелием до температуры —269 градусов по Цельсию.
Одна третья часть основания криостата. Всего этот «термос» будет состоять из 54 элементов А так выглядит криостат на рендере. Его производство поручено Индии. Внутри «термоса» соберут реактор Криостат уже собирают. Тут, например, вы можете видеть окошко, через которое в реактор будут забрасывать частицы для нагрева плазмы Производство всего этого оборудования разделено между странами-участницами. Например, над частью бланкетов работают в России, над корпусом криостата — в Индии, над сегментами вакуумной камеры — в Европе и Корее.
Но это отнюдь не быстрый процесс. К тому же права на ошибку у конструкторов нет. Команда ITER сперва моделирует нагрузки и требования к элементам конструкции, их испытывают на стендах например, под воздействием плазменных пушек, как дивертор , улучшают и дорабатывают, собирают прототипы и опять тестируют перед тем, как выдать финальный элемент. Первый корпус тороидальной катушки. Первый из 18 гигантских магнитов. Одну половину сделали в Японии, другую — в Корее 18 гигантских магнитов D-образной формы, расставленные по кругу так, чтобы образовать непроницаемую магнитную стену.
Внутри каждого из них заключены 134 витка сверхпроводящего кабеля Каждая такая катушка весит примерно 310 тонн Но одно дело собрать. И совсем другое — все это обслуживать. Из-за высокого уровня радиации доступ к реактору заказан. Для его обслуживания разработано целое семейство роботизированных систем. Часть будет менять бланкеты и кассеты дивертора весом под 10 тонн , часть — управляться удаленно для устранения аварий, часть — базироваться в карманах вакуумной камеры с HD-камерами и лазерными сканерами для быстрой инспекции. И все это необходимо делать в вакууме, в узком пространстве, с высокой точностью и в четком взаимодействии со всеми системами.
Задачка посложнее ремонта МКС. Причем это только часть оборудования самого реактора. Добавьте сюда здание криокомбината, где будут вырабатывать жидкий азот и гелий, здание выпрямителей магнитной системы с трансформаторами, трубопроводы системы охлаждения диаметром по 2 метра , систему сброса тепла с 10 вентиляторными градирнями и многое-многое другое. На все это и идут миллиарды. Токамак ITER станет первым термоядерным реактором, который будет вырабатывать больше энергии, чем необходимо для нагрева самой плазмы. К тому же он сможет поддерживать ее в стабильном состоянии намного дольше ныне существующих установок.
Ученые утверждают, что именно для этого и нужен столь масштабный проект.
Авторам во всех случаях не удалось найти каких-либо свидетельств протекания холодной термоядерной реакции, но они осторожны в формулировках и не утверждают, что полностью исключили их возможность. В частности, им не удалось по всем параметрам приблизиться к условиям, которые называют наиболее благоприятными для протекания подобных реакций. Оба эксперимента с палладием требуют дополнительной работы: есть надежда на создание образцов с высокой концентрацией дейтерия, а опыты с тритием могут вызывать слишком слабый для регистрации эффект. В любом случае проект нельзя назвать провальным, считают авторы.
В частности, по их заявлениям они создали «лучший в мире калориметр», который использовали для регистрации выделений малейших количеств энергии в непростых экспериментальных условиях. Ученые собираются продолжить исследования в этом направлении. В частности, они хотят создать специфические фазовые состояния смесей элементов, которые раньше никто не получал. В частности, в России завершается подготовка эксперимента по лазерному запуску реакций с рекордной мощностью импульса. Про разнообразие существующих систем удержания плазмы мы писали в блоге «Больше токамаков» , а о проектах частных компаний — в материале «Это будет бомба».
Холодный ядерный синтез перестал быть лженаукой в ЕС
Также применялись мультиметры Fluke 189 и Fluke 187 в режиме протоколирования измерений с последующей передачей данных на комп с помощью дополнительного программного обеспечения FlukeView Forms. Результаты приведены в таблице 1. Есть только сумбурные и противоречащие друг другу устные описания от самого Росси и псевдо подробный патент US20140326711 A1. Однако, при всем при этом, его опыт неоднократно воспроизводился и вот самый простой и успешный аналог: Фиг. Сначала реактор нагревается с помощью внешнего источника энергии, но при достижении определенной температуры реакция ХЯС должна начать производить избыточное тепло. За 90 минут работы реактор произвел сверх потребленной электроэнергии около 3МДж или 0,83 кВт-часа энергии. Это сравнимо с энергией, выделяемой при сгорании 70 г бензина. При этом уровень ионизирующих излучений радиации во время работы реактора не превысил фоновые показатели.
Основная польза этого эксперимента состоит в установлении факта, что нет опасной радиации. Можно смело экспериментировать и не заморачиваться счетчиками нейтронов. Реактор представляет собой простейшее устройство: два керамических стаканчика с последовательно включенными нагревателями одинакового омического сопротивления. Стаканчики закупорены пробками из ультратонкого пустотелого кварцевого волокна и помещены между пластинами из этого же материала. Это обшивка шаттла Буран, выдерживает 1650 оС и не пропускает тепло. Для гарантии отсутствия теплопередачи от ячейки к ячейке между пластинами оставлен вентилируемый зазор, вся сборка обернута титановой фольгой. Сначала реактор нагревался с помощью внешнего источника энергии, но при достижении определенной температуры мы брали 1000оС, 1100оС, 1200оС и 1280оС , реакция ХЯС должна начать производить избыточное тепло.
Термопары включались, как всегда, встречно. Исходный материал был получен посредством отжига аморфного сплава палладия с цирконием Zr65Pd 35. Контейнер перед началом опыта прогревается и откачивается обезгаживается. После его охлаждения до комнатной температуры начинается медленный напуск водорода Н2 или дейтерия D2 из баллона с давлением порядка 100 атмосфер. При этом контролируется давление в контейнере и температура в двух выделенных точках. В течение первых десятков минут напуска давление внутри контейнера остаётся близким к нулевому за счёт интенсивной абсорбции газа порошком. При этом происходит быстрый разогрев образца, достигающий максимума 60-700С через 15-18 минут, после чего начинается охлаждение образца.
Вскоре после этого около 20 минуты начинается монотонный рост давления газа внутри контейнера. При напуске водорода на 15-й минуте достигается максимальная температура 610С, после чего начинается остывание. Авторы утверждают, что наблюдаемые различия воспроизводимы. Такая реакция совершенно невероятна в классическом термояде порядка 10-6 разницы при столкновении «голых» ядер из-за необходимости удовлетворять законам сохранения импульса и момента импульса. Однако в условиях твёрдого тела такая реакция может оказаться доминирующей. Существенно, что при этой реакции не происходит появления быстрых частиц, отсутствие или дефицит которых неизменно рассматривался в качестве решающего аргумента против гипотезы о ядерном синтезе. В случае напуска водорода, начиная с 500-ой минуты, температуры образца и контейнера сравниваются с комнатной.
При напуске H2 ни в газе, ни в рабочем веществе не обнаружено ни гелия, ни дейтерия. При напуске D2 и в газе, и в рабочем веществе обнаружен гелий. Особенностью этой реакции служит отсутствие нейтронов и гамма-излучения. Дробить его не потребовалось, он уже молотый. После заполнения ячейки замерялись в течение 500 минут, затем снизившееся давление газа, обусловленное его поглощением металлом, восполнялось до 100 атм.
Биотрансмутация Высоцкого Еще в 1990 году доктор физико-математических наук Владимир Иванович Высоцкий окончил цикл работ, доказавший возможности эффективного ядерного преобразования изотопов в биологических системах. Исследования показали, что рост культуры идет неоднородно. В отдельных участках образуется потенциальные ямы, в которых на короткое время снимается кулоновский барьер, препятствующий слиянию ядра атома и протона. В таком состоянии становиться возможной трансмутация. Самое перспективное направление этой технологии — производство сверхредких и сверхдорогих тяжелых изотопов и ускоренная биологическая дезактивация опасных радиоактивных загрязнений. Так в опытах Высоцкого с цезием 137 в Чернобыле период его полураспада до стабильного изотопа бария 138 удалось снизить, внимание, с 30 лет до 310 дней, то есть более, чем в 23 раз. Результаты абсолютно достоверные и опубликованы в научном журнале «Энерсофтнукэнерджи». Сегодня проектом живо интересуются в Индии и Японии, где на складах Фокусимы скопилось более миллиона тонн радиоактивной воды, но перспективы его признания лабораториями и корпорациями, синтезирующими редкие изотопы на миллиарды долларов традиционным путем, выглядят не слишком радужно. Холодный ядерный синтез 23 марта 1989 года ученые из университета Юты Флешмен и Полц объявили о получении аномально высокого тепла в ходе ядерной реакции, проводимой без использования сверхвысоких температур и энергии.
Ячейки были изготовлены максимально идентичными геометрически, но в измерительную ячейку заливался электролит на тяжелой воде: раствор 0,1 моля LiOH - в тяжёлой воде. В контрольную ячейку - в одном случае такой же щелочной раствор на обычной дистиллированной воде, а в другом — такой же раствор в дейтерированной воде, но в качестве катода использовалась такая же, как трубка из меш-металла по весу и форме, трубка из химически стойкой нержавеющей стали электрические параметры у всех ячеек совпадали. Ячейки во всех случаях были размещены в одном цилиндрическом корпусе с хорошей теплоизоляцией и снабжены включенными встречно термопарами, так что на регистрирующем приборе отображалась только разность температур между ячейками. Регистрация разности температур осуществлялась в стационарных условиях с помощью электронных самописцев Термодат разных моделей. Также применялись мультиметры Fluke 189 и Fluke 187 в режиме протоколирования измерений с последующей передачей данных на комп с помощью дополнительного программного обеспечения FlukeView Forms. Результаты приведены в таблице 1. Есть только сумбурные и противоречащие друг другу устные описания от самого Росси и псевдо подробный патент US20140326711 A1. Однако, при всем при этом, его опыт неоднократно воспроизводился и вот самый простой и успешный аналог: Фиг. Сначала реактор нагревается с помощью внешнего источника энергии, но при достижении определенной температуры реакция ХЯС должна начать производить избыточное тепло. За 90 минут работы реактор произвел сверх потребленной электроэнергии около 3МДж или 0,83 кВт-часа энергии. Это сравнимо с энергией, выделяемой при сгорании 70 г бензина. При этом уровень ионизирующих излучений радиации во время работы реактора не превысил фоновые показатели. Основная польза этого эксперимента состоит в установлении факта, что нет опасной радиации. Можно смело экспериментировать и не заморачиваться счетчиками нейтронов. Реактор представляет собой простейшее устройство: два керамических стаканчика с последовательно включенными нагревателями одинакового омического сопротивления. Стаканчики закупорены пробками из ультратонкого пустотелого кварцевого волокна и помещены между пластинами из этого же материала. Это обшивка шаттла Буран, выдерживает 1650 оС и не пропускает тепло. Для гарантии отсутствия теплопередачи от ячейки к ячейке между пластинами оставлен вентилируемый зазор, вся сборка обернута титановой фольгой. Сначала реактор нагревался с помощью внешнего источника энергии, но при достижении определенной температуры мы брали 1000оС, 1100оС, 1200оС и 1280оС , реакция ХЯС должна начать производить избыточное тепло. Термопары включались, как всегда, встречно. Исходный материал был получен посредством отжига аморфного сплава палладия с цирконием Zr65Pd 35. Контейнер перед началом опыта прогревается и откачивается обезгаживается. После его охлаждения до комнатной температуры начинается медленный напуск водорода Н2 или дейтерия D2 из баллона с давлением порядка 100 атмосфер. При этом контролируется давление в контейнере и температура в двух выделенных точках. В течение первых десятков минут напуска давление внутри контейнера остаётся близким к нулевому за счёт интенсивной абсорбции газа порошком. При этом происходит быстрый разогрев образца, достигающий максимума 60-700С через 15-18 минут, после чего начинается охлаждение образца. Вскоре после этого около 20 минуты начинается монотонный рост давления газа внутри контейнера. При напуске водорода на 15-й минуте достигается максимальная температура 610С, после чего начинается остывание. Авторы утверждают, что наблюдаемые различия воспроизводимы. Такая реакция совершенно невероятна в классическом термояде порядка 10-6 разницы при столкновении «голых» ядер из-за необходимости удовлетворять законам сохранения импульса и момента импульса. Однако в условиях твёрдого тела такая реакция может оказаться доминирующей. Существенно, что при этой реакции не происходит появления быстрых частиц, отсутствие или дефицит которых неизменно рассматривался в качестве решающего аргумента против гипотезы о ядерном синтезе. В случае напуска водорода, начиная с 500-ой минуты, температуры образца и контейнера сравниваются с комнатной. При напуске H2 ни в газе, ни в рабочем веществе не обнаружено ни гелия, ни дейтерия.
Наши решения оригинальны, таких нет ни в проекте ИТЭР, ни в национальных проектах зарубежных коллег. Абсолютно закономерно, что проект ТРТ возник в России - он способен вернуть нашей стране прежнее лидерство, во многом утраченное за постсоветское время. Так что ТРТ - не мутант, а, скорее, естественный продукт эволюции. И его перспективы будут зависеть от той поддержки со стороны правительства в финансировании программы РТТН, о которой мы уже говорили. К концу 2024 года планируем завершить разработку эскизного проекта и отработать ряд ключевых элементов технического проекта. Так что при одобрении "сверху" сооружение ТРТ к 2030 году - вполне реальная задача. У "Росатома" есть действующее соглашение с РАН. Как оцениваете участие академических институтов в совместной реализации федерального проекта "Термоядерные и плазменные технологии"? Виктор Ильгисонис: Как абсолютно необходимое. Дело в том, что все академические институты - участники проекта "Термоядерные и плазменные технологии" - имеют собственные уникальные компетенции, освоение которых в контуре "Росатома" заведомо нецелесообразно, если мы исповедуем государственный подход. О других и не говорим… Виктор Ильгисонис: Так вот: уже упомянутый мною Институт прикладной физики в Нижнем Новгороде разрабатывает и производит лучшие в мире гиротроны - специальные устройства для мощного нагрева электронной компоненты плазмы. Новосибирский ИЯФ создает источники ионов и нейтральных атомов высокой энергии, которые приобретаются всеми ведущими мировыми лабораториями. Санкт-Петербургский физтех - признанный авторитет в методах высокочастотного нагрева плазмы… Список можно продолжать. И сказанное в полной мере относится не только к институтам РАН, но и к организациям НИЦ "Курчатовский институт", к вовлеченным в проект университетам. Какие риски здесь можно и должно прогнозировать с учетом нарастающих антироссийских санкций? Виктор Ильгисонис: Вопрос о пользе нашего участия задают уже лет пятнадцать - с того момента, как проект стартовал. Очевидная и главная польза - это ожидаемое появление в мире уникального экспериментального устройства, создание которого оказалось непосильным ни для одной страны. Причем не только в денежном или техническом плане, но и в интеллектуальном. А практическая польза - это освоение здесь, на родине, новых технологий и производства высочайшего качества. ИТЭР - это легитимная возможность "приземлить" у себя дома современные, в том числе уникальные зарубежные технологии, в создание которых вложились ведущие мировые разработчики. Мы получаем законное право использовать их в национальных целях. Сегодня ИТЭР - реальный драйвер технологического развития.
Какие проблемы возникли на ИТЭР и почему задерживается энергопуск российского токамака
Когда материал нагревается до очень высокой температуры, он превращается в плазму, в результате электроны отделяются от атома и превращаются в свободно движущиеся заряженные частицы, которые удерживаются сильным магнитным полем. В Хэфэе испытывали такомак EAST, который представляет собой модификацию установки, созданной в 90-х годах при сотрудничестве с Россией. В запущенном в Китае реакторе термоядерного синтеза использовалось достижение российских ученых, создавших устройство, отслеживающее температуру плазмы. Как рассказал «Звезде» научный сотрудник частного учреждения Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» «Проектный центр ИТЭР» Кирилл Артемьев, речь идет об алмазном детекторе.
За время меньшее 100 триллионных долей секунды шарик принял на себя 2,05 МДж энергии и выдал поток нейтронов, порождённых синтезом, унесших с собой 3 МДж энергии — в полтора раза больше, чем было потрачено. В результате был преодолён порог «зажигания», как называют его учёные — когда энергия, произведённая синтезом, превысила энергию запустивших реакцию лазеров.
О первых успехах учёные отчитались в 2014-м, однако производимая тогда реакцией энергия была крохотной — примерно столько потребляет 60-ваттная лампочка за пять минут. На коммерциализацию и широкое распространение данной технологии могут уйти десятилетия — так сказала Кимберли Будил, директор Ливерморской национальной лаборатории.
В конце концов, на это ушло около 60 лет и огромные деньги".
В действительности, временные масштабы, связанные с развитием термоядерного синтеза как источника энергии, слишком велики для решения самых насущных проблем климата, которые предполагают немедленное сокращение выбросов углерода. Аника Хан, исследователь ядерного синтеза из Манчестерского университета, говорит Forbes: "Ядерный синтез слишком поздно придет к решению климатического кризиса. Мы уже сталкиваемся с разрушительными последствиями изменения климата в глобальном масштабе, достаточно посмотреть на наводнения в Пакистане, засухи в Китае и Европе этим летом".
Эксперты подчеркивают, что сокращение выбросов углерода не может ждать годы или десятилетия. Мир сталкивается с ускоряющимся изменением климата, потерей биоразнообразия, деградацией естественной среды обитания в сочетании с экономическими, социальными и политическими кризисами. Мир, на который возлагаются большие надежды после пандемии COVID-19, является полной противоположностью.
Дик Уиллис из Бристольского университета говорит: "У нас есть всего несколько лет, чтобы внести изменения, необходимые для того, чтобы избежать социальной катастрофы того, что происходит с биосферой, если, конечно, еще не слишком поздно.
В экспериментах по облучению палладиевой проволоки дейтериевой плазмой сохранить тритий в тонкой проволоке крайне трудно, так как он практически полностью улетучивается в газовую фазу. Это объясняет, почему авторы статьи в Nature не обнаружили тритий в cвоих экспериментах. Тритий может частично сохраняться в более толстых мишенях, что, по-видимому, имело место в опытах T. Claytor at al. Tritium production from a low voltage deuterium discharge on palladium and other metals.
Low energy nuclear reactions conference, Monaco, 1995 , которые авторы статьи безуспешно пытались воспроизвести. В то же время они наблюдали выход нейтронов, что является прямым свидетельством ядерных реакций, однако более подробных количественных данных не было приведено. В опытах с порошком никеля в атмосфере водорода экспериментаторы, проводившие проверку, не указали размер частиц, состав элементов-примесей и даже температуру опытов. Все эти факторы имеют принципиальное значение для ядерной реакции и выхода тепла. Очень важно, что в продуктах длительных опытов обнаружено изменение отношения изотопов никеля в десятки раз, что однозначно подтверждает ядерную природу выделяемой энергии. В опытах Александра Пархомова, проведенных по способу А.
Так, например, содержание серебра возросло до 200 раз, что вызвано реакцией высокоэнергичных продуктов ядерного синтеза: нейтронов и протонов с изотопами палладия. Образовался галлий, которого в исходном образце вообще не было. Рассчитанное суммарное выделение энергии за счет трансмутаций элементов-примесей составляет основную долю измеренного выхода избыточной энергии в опытах.
Что не так с «японским ученым» и его холодным термоядом
На протяжении десятков лет холодный синтез проявлял поразительную капризность и упорно продолжал мучить своих исследователей неповторяемостью экспериментов. объяснения поддерживали в новостях то, что называлось "холодным термоядерным синтезом" или "путаницей термоядерного синтеза".[32. Что подпитывает шумиху вокруг коммерческого термоядерного синтеза? Однако, при всей невероятности и даже сомнительности холодного термоядерного синтеза, нельзя прятать голову в песок. К маю 2000 г. на тему холодного термоядерного синтеза в открытой научной печати было опубликовано более 2 тыс. работ, из которых примерно 10 % содержали достоверные указания на наличие эффекта ХС. — Если обычная термоядерная реакция основана на синтезе дейтерия и трития с выделением нейтрона, здесь сталкиваются друг с другом протон и бор-11, — рассказывает Павел Владимирович.
Подписка на дайджест
- От самоклеящихся стикеров до новой энергии
- Ядерный синтез: недавний эксперимент преодолевает два основных препятствия для работы
- Холодный синтез: желаемое или действительное?
- Другие новости
- Академик Александров о холодном термоядерном синтезе
- Курсы валюты:
Холодный ядерный синтез. L E N R
Американская установка термоядерного синтеза позволила получить больше энергии, чем было потрачено для её запуска. Потому что у термоядерного синтеза есть главное неоспоримое преимущество — близкая к идеалу теоретическая энергоэффективность. Верифицирован реактор холодного термоядерного синтеза. Почему научные группы, финансируемые Google и фондами США и Канады, не смогли получить реакции холодного ядерного синтеза ни одним из известных способов. Но созданный холодный термоядерный синтез своими руками Иван Степанович Филимоненко отказался устанавливать в подземных городах-убежищах для партийных руководителей страны. Цель ИТЭР — доказать возможность использования термоядерного синтеза в качестве экологически чистого, безопасного и практически неисчерпаемого источника энергии.
Навигация по записям
- Холодный термоядерный синтез в обыкновенной кружке
- Читайте также:
- Учёным удалось получить полезную энергию в термоядерной реакции / Хабр
- Преодоление предела Гринвальда
Холодный синтез: самое известное физическое мошенничество
Почему научные группы, финансируемые Google и фондами США и Канады, не смогли получить реакции холодного ядерного синтеза ни одним из известных способов. Министерство энергетики США (DOE) 13 декабря отметило важную веху в освоении энергии термоядерного синтеза, рассказав о том, как ученые впервые смогли произвести больше энергии, чем необходимо для его запуска. В Китае на несколько часов запустили реактор термоядерного синтеза, или так называемую установку токамак. Холодный ядерный синтез или ХЯС специалисты определяют как реакцию слияния1 атомных ядер в холодном водороде, например, мюонный катализ. Термоядерный синтез — это процесс, когда два легких атомных ядра объединяются в одно более тяжелое ядро, высвобождая большое количество энергии. Потому что у термоядерного синтеза есть главное неоспоримое преимущество — близкая к идеалу теоретическая энергоэффективность.
Физики вносят ясность
- Физики вносят ясность
- Мегаджоули управляемого термоядерного синтеза
- Прорыв в термоядерном синтезе
- Кто сказал, что холодный синтез возможен?
- Что такое Холодный ядерный синтез?
Академик Александров о холодном термоядерном синтезе
Потому что у термоядерного синтеза есть главное неоспоримое преимущество — близкая к идеалу теоретическая энергоэффективность. теоретически возможный способ простого и дешёвого получения огромных количеств экологически чистой энергии. Следует понимать, что холодный ядерный синтез на настольных аппаратах не только возможен, но и осуществлен, причем в нескольких версиях. Холодный термоядерный синтез новости. Реакции термоядерного синтеза позволяют получать энергию без радиоактивных отходов и оставления углеродного следа.
Холодный синтез: желаемое или действительное?
8 декабря 2014 Новости. 8 октября 2014 года была завершена проверка независимыми исследователями из Италии и Швеции устройства E-Cat для выработки электроэнергии на основе реактора холодного термоядерного синтеза. «Отмечу недавний успех в лазерном термоядерном синтезе, где радиационное сжатие смеси дейтерия и трития позволило запустить реакцию ядерного синтеза с выделением большей энергии, чем было доставлено в образец. Статья автора «Живой Космос» в Дзене: Холодный синтез — это мечта, над исполнением которой некоторые учёные трудятся уже несколько десятилетий. Недавно Россия отправила в Европу катушку, которая будет вставлена в экспериментальную установку холодного синтеза. В термоядерном синтезе ядра разгоняются до высоких скоростей (в токамаках и в Солнце — из-за высокой температуры). Авторам во всех случаях не удалось найти каких-либо свидетельств протекания холодной термоядерной реакции, но они осторожны в формулировках и не утверждают, что полностью исключили их возможность.
Холодный синтез. Миф или лженаука?
| Deneum: как заниматься холодным ядерным синтезом и бороться с сомнениями ученых | Общепринятый основан на медленном термоядерном синтезе, в рамках которого физики планируют удерживать горячую плазму с помощью магнитных полей и электрических токов. |
| Холодный синтез: желаемое или действительное? - | За одну реакцию термоядерного синтеза длительностью 5 секунд было получено 69 МДж энергии. |
| Холодный синтез: миф и реальность | То есть провели реакцию холодного термоядерного синтеза. |
| О холодном синтезе... афёра, но для чего? - форум, дискуссии, обсуждение событий и новостей | «Холодный термоядерный синтез» пользуется у физиков той же репутацией, что и вечный двигатель, машина времени и прочие экспериментально недоказанные или недоказуемые, гипотетические приспособления, которые идут вразрез с законами физики и химии. |
| Первый термоядерный реактор может заработать уже в 2025 году | Хорошие новости продолжают поступать в области исследований ядерного синтеза. |
Разжечь Солнце на Земле. Россия первой запустит полноценный термоядерный реактор
В природе термоядерные реакции постоянно происходят на Солнце, но там плазму удерживает огромная гравитация звезды. Экспериментальная установка для термоядерных реакций в городе Хэфэй работала на протяжении 17 минут. Ученым удалось разогреть плазму до 70 миллионов градусов по Цельсию, что выше температуры Солнце примерно в пять раз. Токамак представляет собой устройство, которое может генерировать сильное магнитное поле.
В конце концов, на это ушло около 60 лет и огромные деньги". В действительности, временные масштабы, связанные с развитием термоядерного синтеза как источника энергии, слишком велики для решения самых насущных проблем климата, которые предполагают немедленное сокращение выбросов углерода.
Аника Хан, исследователь ядерного синтеза из Манчестерского университета, говорит Forbes: "Ядерный синтез слишком поздно придет к решению климатического кризиса. Мы уже сталкиваемся с разрушительными последствиями изменения климата в глобальном масштабе, достаточно посмотреть на наводнения в Пакистане, засухи в Китае и Европе этим летом". Эксперты подчеркивают, что сокращение выбросов углерода не может ждать годы или десятилетия. Мир сталкивается с ускоряющимся изменением климата, потерей биоразнообразия, деградацией естественной среды обитания в сочетании с экономическими, социальными и политическими кризисами. Мир, на который возлагаются большие надежды после пандемии COVID-19, является полной противоположностью.
Дик Уиллис из Бристольского университета говорит: "У нас есть всего несколько лет, чтобы внести изменения, необходимые для того, чтобы избежать социальной катастрофы того, что происходит с биосферой, если, конечно, еще не слишком поздно.
NIF имеет размер спортивного стадиона и использует мощные лазерные лучи для создания температур и давлений, подобных тем, которые возникают в ядрах звезд и планет-гигантов. Конечно, до момента, когда термоядерная энергетика станет обыденностью, пройдёт ещё немало времени, и для этого потребуется провести ещё массу исследований. Тем не менее, значимость первого удачного эксперимента по термоядерному воспламенению огромна — возможно, в итоге он станет отправной точкой в революции в мировой энергетике. Термоядерная энергия может стать альтернативой как обычным атомным электростанциям, работающим наоборот за счёт расщепления атомов, так и углеводородному топливу и избавить людей от вредных выбросов в атмосферу. Грэнхольм Jennifer M. Её также поддержал директор LLNL доктор Ким Будил Kim Budil : «Термоядерное воспламенение в лаборатории — одна из самых значительных научных задач, когда-либо решаемых человечеством, и ее достижение — это триумф науки, техники и, прежде всего, людей».
Казалось бы, все звучит довольно солидно: с этим достижением Мизуно планирует выступить на конференции, и даже есть краткое резюме его выступления.
Рассказываем о том, почему это не лженаука, но почему, тем не менее, к «нормальной» науке работа Мизуно никак не относится. Как отличить научную работу от ненаучной Сообщение о работе Мизуно выглядит необычно. За счет не до конца изученных физических эффектов, утверждается там, удалось получить отдачу, эквивалентную полкиловатту, от прибора, к которому подали четверть киловатта. Облик «реактора» из работы Мизуно в интерьере его дома. Выглядит внушительно, но, как и всегда в сложных темах, следует вникать в детали. Что скрывается за буквами ICCF-22? И почему те, кто пишут о Мизуно, не расшифровали это сокращение сами? То есть перед нами тема, которую активно обсуждают уже 30 лет — вот только в основном за пределами научных кругов.
Это может показаться необычным, потому что физически «холодный» термоядерный синтез возможен — более того, это установленный научный факт. Но обо всем по порядку. Сперва — о том, что якобы получилось у Тадахико Мизуно. Никель, палладий, даровая энергия? Автор утверждает, что установил у себя дома трубообразный реактор с никелевой сеткой, покрытой палладием. При подключении к сетке тока должно было выделяться тепло. Это и произошло, вот только калориметр показал, что этого тепла якобы было выделено порядка 500 ватт при вдвое меньшей подаче энергии. Более того, при подаче на «реактор» 50 ватт выделяемая в виде тепла энергия, по утверждению Мизуно, была эквивалентна 300 ватт.
Основной предполагаемый механизм якобы наблюдавшегося процесса — превращение более легких изотопов водорода в тяжелые, с выделением тепловой энергии.
FT: американцы добились прироста чистой энергии в термоядерном синтезе и совершили прорыв
А уже в июле шестьдесят второго года он запатентовал свою работу по процессам и системам термоэмиссии. Основной принцип работы: вид теплого ядерного синтеза, где температурный режим составляет 1000 градусов. Для внедрения этого патента в жизнь было выделено восемьдесят организаций и предприятий. Когда Курчатов умер, разработку стали прижимать, а после смерти Королева совсем прекратили разрабатывать термоядерный синтез холодный. В 1968-ом все работы Филимоненко остановили, так как он проводил с 1958 года исследования по определению радиационной опасности на АЭС и ТЭС, а также испытания ядерного оружия. Его доклад на сорок шесть страниц помог остановить программу, которая предлагалась для запуска на Юпитер и Луну ракеты с ядерной установкой.
Ведь при любой аварии или по возвращении космического корабля мог произойти взрыв. Он бы имел мощность в шестьсот раз больше, чем в Хиросиме. Но многим это решение не понравилось, и на Филимоненко организовали травлю, а через некоторое время его сняли с работы. Так как он не прекращал своих исследований, его обвинили в подрывной деятельности. Иван Степанович получил шесть лет заключения в тюрьме.
Холодный термоядерный синтез и алхимия Спустя много лет, в 1989 году Мартин Флейшман и Стэнли Понс, используя электроды, создали из дейтерия гелий, как и Филимоненко. Физики произвели впечатление на все научное сообщество и прессу, расписавшую в ярких красках жизнь, которая будет после внедрения установки, разрешающей производить термоядерный синтез холодный. Конечно, их результаты физики всего мира стали проверять самостоятельно. В первых рядах для проверки теории стоял технологический институт Массачусетса. Его директор Рональд Паркер подверг критике термоядерный синтез.
Газеты обличали физиков Понса и Флейшмана в шарлатанстве и мошенничестве, так как теорию не смогли проверить, потому что получался всегда разный результат. В отчетах говорилось о большом количестве выделяемого тепла. Но в итоге был сделан подлог, данные подкорректировали. И после этих событий физики отказались от поиска решения теории Филимоненко «Холодный термоядерный синтез». Кавитационный ядерный синтез Но в 2002 году об этой теме вспомнили.
Американские физики Рузи Талейархан и Ричард Лейхи рассказали о том, что добились сближения ядер, но применили при этом эффект кавитации. Это когда в жидкой полости образуются газообразные пузырьки. Они могут появляться из-за прохождения звуковых волн через жидкость. Когда пузырьки лопаются, то образуется большое количество энергии. Ученые сумели зарегистрировать нейтроны с высокой энергией, при этом образовывались гелий и тритий, который считается продуктом ядерного синтеза.
После проверки данного эксперимента фальсификации не обнаружили, но и признавать его пока не собирались. Зигелевские чтения Они проходят в Москве, а названы в честь астронома и уфолога Зигеля. Такие чтения проводятся два раза в год. Они больше похожи на заседания научных деятелей в психиатрической больнице, потому что здесь выступают ученые со своими теориями и гипотезами. Но так как они связаны с уфологией, их сообщения выходят за рамки разумного.
Однако иногда бывают высказаны интересные теории. Например, академик А.
Кроме того, известен факт снижения интенсивности потока мюонов в зимнее время из-за взаимодействия их прародителей-пионов с более плотным воздухом. Однако измерения потоков мюонов в июле-августе и в декабре если и отличались, то незначительно, и на результаты экспериментов повлиять по нашему мнению не могли. Измерения в глубине земли показали, естественно, снижение интенсивности потока мюонов фиг 3 , тем не менее, до глубин 100 м мюоны нами фиксировались.
Нам ведь чем больше мюонов — тем лучше, а сколько их — вторая проблема, решаемая, только если будет обнаружен ХЯС. Были опробованы следующие эксперименты: а описание авторского эксперимента Фиг. Изготовлены независимо четыре экспериментальных установки по однотипной схеме: Фиг. Ячейки были изготовлены максимально идентичными геометрически, но в измерительную ячейку заливался электролит на тяжелой воде: раствор 0,1 моля LiOH - в тяжёлой воде. В контрольную ячейку - в одном случае такой же щелочной раствор на обычной дистиллированной воде, а в другом — такой же раствор в дейтерированной воде, но в качестве катода использовалась такая же, как трубка из меш-металла по весу и форме, трубка из химически стойкой нержавеющей стали электрические параметры у всех ячеек совпадали.
Ячейки во всех случаях были размещены в одном цилиндрическом корпусе с хорошей теплоизоляцией и снабжены включенными встречно термопарами, так что на регистрирующем приборе отображалась только разность температур между ячейками. Регистрация разности температур осуществлялась в стационарных условиях с помощью электронных самописцев Термодат разных моделей. Также применялись мультиметры Fluke 189 и Fluke 187 в режиме протоколирования измерений с последующей передачей данных на комп с помощью дополнительного программного обеспечения FlukeView Forms. Результаты приведены в таблице 1. Есть только сумбурные и противоречащие друг другу устные описания от самого Росси и псевдо подробный патент US20140326711 A1.
Однако, при всем при этом, его опыт неоднократно воспроизводился и вот самый простой и успешный аналог: Фиг. Сначала реактор нагревается с помощью внешнего источника энергии, но при достижении определенной температуры реакция ХЯС должна начать производить избыточное тепло. За 90 минут работы реактор произвел сверх потребленной электроэнергии около 3МДж или 0,83 кВт-часа энергии. Это сравнимо с энергией, выделяемой при сгорании 70 г бензина. При этом уровень ионизирующих излучений радиации во время работы реактора не превысил фоновые показатели.
Основная польза этого эксперимента состоит в установлении факта, что нет опасной радиации. Можно смело экспериментировать и не заморачиваться счетчиками нейтронов. Реактор представляет собой простейшее устройство: два керамических стаканчика с последовательно включенными нагревателями одинакового омического сопротивления. Стаканчики закупорены пробками из ультратонкого пустотелого кварцевого волокна и помещены между пластинами из этого же материала. Это обшивка шаттла Буран, выдерживает 1650 оС и не пропускает тепло.
Для гарантии отсутствия теплопередачи от ячейки к ячейке между пластинами оставлен вентилируемый зазор, вся сборка обернута титановой фольгой. Сначала реактор нагревался с помощью внешнего источника энергии, но при достижении определенной температуры мы брали 1000оС, 1100оС, 1200оС и 1280оС , реакция ХЯС должна начать производить избыточное тепло. Термопары включались, как всегда, встречно. Исходный материал был получен посредством отжига аморфного сплава палладия с цирконием Zr65Pd 35. Контейнер перед началом опыта прогревается и откачивается обезгаживается.
После его охлаждения до комнатной температуры начинается медленный напуск водорода Н2 или дейтерия D2 из баллона с давлением порядка 100 атмосфер. При этом контролируется давление в контейнере и температура в двух выделенных точках. В течение первых десятков минут напуска давление внутри контейнера остаётся близким к нулевому за счёт интенсивной абсорбции газа порошком. При этом происходит быстрый разогрев образца, достигающий максимума 60-700С через 15-18 минут, после чего начинается охлаждение образца. Вскоре после этого около 20 минуты начинается монотонный рост давления газа внутри контейнера.
При напуске водорода на 15-й минуте достигается максимальная температура 610С, после чего начинается остывание.
Есть тепло — уже интересно, нет тепла — ну так и ни к чему городок городить. Также договорились принимать во внимание только превышение температуры измерительной ячейки над контрольной в 0,3 К. Аппаратура и материалы Вся аппаратура у нас уже имелась, ничего экстраординарного прикупать не потребовалось: пишущие терморегуляторы типа Термодат, мультиметры, смартфоны, компьютеры, радиометр СРП. Имелись также две ячейки высокого давления, оставшиеся от других тем, начинка от пальчиковых никель-металл-гидридных аккумуляторов и термопары.
Из расходных материалов были приобретены: сцинтилляционный 2,5-Дифенилоксазолом на 527 руб. Итого расходы на материалы — 1819 руб. Газообразный дейтерий и гелий под давлением 100 атм. Поскольку единственным измеряемым параметром являлась разность температур между измерительной и контрольной ячейками, особое внимание уделялось термоизоляции ячеек от окружающей среды и друг от друга. Это достигалось в опытах по Флейшману-Понсу и Арате толстой строительной теплоизоляцией и заливкой щелей строительной пеной.
В высокотемпературном опыте Росси использован теплоизолятор из пустотелых кварцевых нитей обшивка шаттла Буран и вентилируемой щелью между измерительной и контрольной ячейками. Описания экспериментов 0 Прежде всего, мы убедились, что мы в состоянии регистрировать мюоны. Как оказалось, для этого можно использовать фотоаппарат или видеокамеру, например, ноутбука. Мы загрузили программу DECO на смартфоны и, согласно инструкции, заклеили изолентой их видеокамеры. Смартфоны прекрасно регистрировали мюоны, хотя, конечно, в час по чайной ложке ввиду малости объема видеоматрицы.
Кроме того, использовался антикварный радиометр СРП-1 в соответствии с последней разработкой MIT во-первых, потому что этот датчик чувствительнее, быстрее и точнее, во-вторых, просто потому что было: Фиг. Выходной каскад звукового усилителя СРП-1 подключен к звуковому входу нетбука, работавшего в качестве «самописца» для записи количества мюонов. На поверхности земли результаты у всех экспериментаторов были идентичными: при сравнении с данными по фактическому магнитному полю Земли за июль — август 2018 г. Кроме того, известен факт снижения интенсивности потока мюонов в зимнее время из-за взаимодействия их прародителей-пионов с более плотным воздухом. Однако измерения потоков мюонов в июле-августе и в декабре если и отличались, то незначительно, и на результаты экспериментов повлиять по нашему мнению не могли.
Измерения в глубине земли показали, естественно, снижение интенсивности потока мюонов фиг 3 , тем не менее, до глубин 100 м мюоны нами фиксировались. Нам ведь чем больше мюонов — тем лучше, а сколько их — вторая проблема, решаемая, только если будет обнаружен ХЯС. Были опробованы следующие эксперименты: а описание авторского эксперимента Фиг. Изготовлены независимо четыре экспериментальных установки по однотипной схеме: Фиг. Ячейки были изготовлены максимально идентичными геометрически, но в измерительную ячейку заливался электролит на тяжелой воде: раствор 0,1 моля LiOH - в тяжёлой воде.
В контрольную ячейку - в одном случае такой же щелочной раствор на обычной дистиллированной воде, а в другом — такой же раствор в дейтерированной воде, но в качестве катода использовалась такая же, как трубка из меш-металла по весу и форме, трубка из химически стойкой нержавеющей стали электрические параметры у всех ячеек совпадали. Ячейки во всех случаях были размещены в одном цилиндрическом корпусе с хорошей теплоизоляцией и снабжены включенными встречно термопарами, так что на регистрирующем приборе отображалась только разность температур между ячейками. Регистрация разности температур осуществлялась в стационарных условиях с помощью электронных самописцев Термодат разных моделей. Также применялись мультиметры Fluke 189 и Fluke 187 в режиме протоколирования измерений с последующей передачей данных на комп с помощью дополнительного программного обеспечения FlukeView Forms. Результаты приведены в таблице 1.
Есть только сумбурные и противоречащие друг другу устные описания от самого Росси и псевдо подробный патент US20140326711 A1. Однако, при всем при этом, его опыт неоднократно воспроизводился и вот самый простой и успешный аналог: Фиг. Сначала реактор нагревается с помощью внешнего источника энергии, но при достижении определенной температуры реакция ХЯС должна начать производить избыточное тепло. За 90 минут работы реактор произвел сверх потребленной электроэнергии около 3МДж или 0,83 кВт-часа энергии. Это сравнимо с энергией, выделяемой при сгорании 70 г бензина.
Термоядерный синтез — это процесс, который происходит в звездах, в том числе в нашем Солнце. В масштабах нашей планеты он мог бы стать практически неисчерпаемым источником экологичной энергии, для производства которой могло бы понадобиться только немного морской воды. Однако, чтобы термоядерный синтез, подобный звездному, успешно протекал, необходимы колоссальные температуры и давление. На Земле создать такое уже давно возможно, однако для этого долгое время требовалось больше энергии, чем получалось на выходе. Иоффе, академик, председатель Комиссии по борьбе со лженаукой при Президиуме РАН «В конце 2022 года мировой научной сенсацией стало сообщение о достижении существенного успеха в попытках реализации лазерного термоядерного синтеза — Ливерморская лаборатория США заявила о достижении существенного превышения выделившейся энергии ядерного синтеза над поглощённой энергией световых лазерных импульсов, используемых для обжатия мишени. Разумеется, до рентабельной термоядерной энергетики остается неопределенно долгий путь, поскольку поглощенная энергия имеет порядок одного процента от полной энергии света лазеров, не говоря о низком КПД самих лазеров.