Дорогие коллеги!
В прилагаемой статье приводится анализ тех опытов и экспериментов, которые можно объединить понятием “холодный” ядерный синтез. Как нам кажется, в затянувшейся истории холодного синтеза постепенно открывается тайна этого любопытного и загадочного феномена.
Недавние эксперименты на ускорителях (Раиола и др., Черски и др.) показали, что эффективные поперечные сечения реакций синтеза зависят от того, в каком материале размещены ядра частицы-мишени. Наблюдается существенное увеличение вероятности синтеза в тех случаях, когда ядра мишени внедрены в проводящие кристаллы. Аналогичные опыты выполнены недавно в России (Быстрицкий и др., ЯФ №1, 2012). Эти опыты заставляют по-новому взглянуть на проблему холодного ядерного синтеза.
История оказалась проста до удивления.
В экспериментах на ускорителях ускоренные ядра дейтерия налетают на атомы дейтерия, имплантированные в ячейку кристалла. Когда кинетическая энергия дейтрона меньше 50 кэВ, то в твердом теле он “обрастает” орбитальным электроном, так как скорость дейтрона при этом меньше боровской орбитальной скорости электрона водорода. Таким образом, в одной кристаллической ячейке кристалла встречаются два атома дейтерия. Измеренный потенциал электронного экранирования при этом для кристалла палладия оказывается равным около 300 эВ. В общепринятой модели Ассенбаума потенциал электронного экранирования трактуется как дополнительный потенциал U, который для свободных атомов дейтерия равен U=27 эВ. В связи с тем, что кулоновский порог в этой реакции (100-200 кэВ) гораздо больше значения U, трактовка Ассенбаума оказывается вполне правомерной. Этот подход в целом равноценен учету толщины потенциального барьера, введенному в свое время для расчетов скорости квантовомеханического проникновения через потенциальные барьеры (пьезо-эффект Я.Б. Зельдовича и С.С. Герштейна). Таким образом, два дейтрона в кристалле палладия не испытывают кулоновского отталкивания до расстояний примерно в 1/10 атомных размеров. Опыты Раиолы и других демонстрируют именно этот пьезо-(каталитический) эффект в проводящих кристаллах. Другими словами, это просто эффект уменьшения толщины кулоновского барьера.
В экспериментах Мак-Кубре (калориметрические опыты с дейтерированным палладием) все происходящие процессы, по существу, те же самые, за исключением нулевой (тепловой) энергии взаимодействующих частиц. Те два примесных дейтрона, которые попали случайно в одну кристаллическую ячейку палладия (таких комбинаций в этих экспериментах около 25%), находятся друг от друга на расстоянии в 1/10 атомного размера достаточно длительное время. Скорость проникновения ядер дейтерия через кулоновский барьер при этом легко вычисляется, если принять эффективную энергию дейтрона в с.ц.м., как того требует теория Ассенбаума, равной потенциалу электронного экранирования U=300 эВ. Таким образом, холодный синтез в проводящих кристаллах в этих условиях просто обязан существовать. Все остальное уже детали, хотя и весьма существенные. Например, почему в при этом нет привычных ядерных продуктов.
Наша интепретация холодного синтеза подчеркивает значительные отличия этого процесса от физики обычного термоядерного синтеза. Хотя результаты этих двух процессов вполне аналогичны (образовано промежуточное составное ядро), в случае термоядерного синтеза это ядро образуется вследствие многократных последовательных столкновений двух различных частиц. В отличие от этого, в холодном синтезе частица длительное время взаимодействует с тем же самым партнером в результате квантовых осцилляций в так называемом “закрытом ящике”, в процессе, аналогичном мюонному катализу. Частота этих осцилляций пропорциональна потенциалу электронного экранирования (размер “ящика”), это дает дополнительное ускорение данному процессу.
Можно схематически наметить основные направления в создании практических устройств в использовании процессов холодного синтеза:
1. Электрохимическое внедрение реагентов в кристалл.
2. Газовое или нано-порошковое внедрение реагентов в мульти-кристаллическую среду.
3. Имплантация элементов в кристаллы или мульти-кристаллы.
Могут быть использованы комбиниции указанных выше методов. Даже в случае самых сложных методов, выигрыш в энергии будет очень большим (до 107) благодаря использованию перехода от химических процессов к ядерным.
К недостаткам использования холодного синтеза в кристаллах можно отнести, повидимому, сравнительно невысокую эффективность преобразования тепловой энергии в другие виды энергии (до 75%) из-за ограниченной тепловой стабильности кристаллов. Этот вопрос требует дальнейшей проработки.
Я надеюсь, что после этого краткого введения Вы с интересом прочтете прилагаемую статью. Я уверен, что дальнейшая дискуссия по проблеме так называемого холодного синтеза откроет широкий путь к новым научным исследованиям в этом направлении и приведет к практическому применению этого явления. Пожалуйста, будьте свободны в распространении настоящей информации среди своих коллег.
С искренним уважением,
Э.Н. Цыганов http://newenergy.ucoz.ru/forum/2-1-10#998 http://bolshoyforum.org/forum/index.php … 118260.740 http://www.skif.biz/index.php?name=Foru … 796#350796 http://cosmopolitan.name/ru/forum/93-ge … p;start=42