И. Е. Жидкова Универсальный кооперативный

Вид материала

Содержание

5. Управление ядерными процессами при низких энергиях
Можно управлять
6. Производство энергии и экологический баланс
8. Прорывные технологии

Подобный материал:

1 2 3

5. Управление ядерными процессами при низких энергиях

Многие физики, работающие в ядерной физике, уверены в том, что ядерные взаимодействия полностью независимы от окружения, например, от электронов атомов. Эта уверенность основана на кажущемся убедительным утверждении, что энергии, проявляющиеся в ядерных реакциях, гораздо больше энергий химической связи атомов с характерными энергиями колебаний решетки твердого тела. Действительно, характерные энергии в ядрах

эВ, в атомах

эВ и в твердых телах

эВ, а соответствующие масштабы расстояний

см,

см и

см. Так что свойства ядер (за исключением массы и моментов основного состояния ядер) не имеют практически никакого значения для химика или физика, изучающего твердое тело.

Вышеприведенные аргументы казались убедительными до открытия излучения без отдачи и резонансного поглощения

- лучей ядрами в твердых телах – эффект Р.Л. Мессбауэра [106]. Этот эффект может наблюдаться в том случае, когда импульс отдачи

- кванта воспринимается макроскопическим кристаллом как единое целое. Это возможно для

- квантов малых энергий, если излучающие и поглощающие ядра находятся в кристаллической решетке с достаточно сильной связью. При выполнении этих условий как в спектрах поглощения, так и в спектрах испускания присутствуют узкие линии при одной и той же энергии, что соответствует нулевой энергии отдачи. Ширины этих линий близки по величине к естественной ширине возбужденного уровня. Важно заметить, что величиной резонансного поглощения МОЖНО УПРАВЛЯТЬ, если внедрять атомы источника или поглотителя в соответствующие кристаллические решетки. Действительно, иногда открываются явления, связывающие различные области науки и вносящие вклад в каждую из них или даже в другие области науки. В начале область применения эффекта Мессбауэра включала только ядерную физику низких энергий и динамику кристаллической решетки, а сейчас расширилась, охватив теорию относительности, металлургию, химию, биофизику, археологию и т.д.

Ядра могут возбуждаться электронными переходами в процессе ионизации внутренних оболочек атомов, если близки энергии переходов одинаковой мультипольности в ядре и электронной оболочке [107]. При этом не надо точно знать энергии ядерных и атомных переходов, лазер или другие внешние воздействия настраиваются на ядерную и атомную частоты из-за эффекта захватывания частот. Эти условия могут выполняться для состояний тяжелых ядер, для изомерных состояний ядер с малыми энергиями возбуждения, в водородоподобных ионах атомов, в которых сверхтонкое расщепление близко к энергии изомера. И в таких случаях должны наблюдаться электрон-ядерный резонансы. Карпешин Ф.Ф. [108] приходит к выводу, что в водородоподобных ионах атома

электрон-ядерный резонанс может привести к ускорению переходов из изомерного состояния в основное в

раз.

Вклад дискретного спектра в вероятность

- распада ионизированного атома (т. е. в процессы типа

был изучен экспериментально в целом ряде работ [109] – [114]. При этом эффект наблюдался даже в случае слабо ионизированных (однократно ионизированных) атомов. Величина эффекта оказалась необычайно большой. Например, согласно данным работ [113,114], период полураспада материнских ядер при распаде рения

в осмий

, составляющие в нейтральных атомах

лет, в полностью ионизированном состоянии атомов составляют

лет. Таким образом, ионизация нейтрального атома рения приводит к сокращению периода полураспада на 9 порядков. Самое главное состоит в том, что этот эффект обнаружен в прямом эксперименте!

Мы доказали [124], что движения электрона и протона в атоме водорода в основном состоянии происходят с одинаковой частотой, следовательно, их движения синхронизованы. Кооперация движений нуклонов в ядрах и электронов в атомах представляет до сих пор открытую проблему. Мы сформулируем простую рабочую гипотезу:

Ядерные и соответствующие атомные процессы должны рассматриваться как полностью детерминированный единый процесс. Нуклоны в ядрах и электроны в атомах формируют открытую неразделимую целостную систему, где все частоты и фазы движений нуклонов и электронов координированы согласно универсальному кооперативному резонансному принципу синхронизации.

Эта гипотеза может быть проверена исследованием масс покоя атомов и ядер, а также их разницы. Мы провели такое исследование [125]. Разницы масс покоя атомов и ядер в бета-распаде и захвате электронов и в

- распаде квантованы (в

). Экспериментальные значения масс взяты из работы P. Moller, et. all., ov/data/astro/molnix96/massd.html.

(4)

Точность этой формулы (до 6-7 значащих цифр) может быть увеличена до 9-10 значащих цифр [126], если мы будем исследовать не разницы масс атомов и ядер, а их полные массы для всех известных атомов и ядер (их всего 3177)

(5)

Общепризнанным критерием достоверности гипотезы является соответствие имеющихся совокупности экспериментально данных и вычисляемых результатов на основе рабочей гипотезы. Формулы (4) и (5) описывают все доступные нам экспериментальные данные и их комбинации (суммарно более 10000) с точностью ошибок измерений, и этим утверждением можно было бы успокоиться. Однако проведем статистическую проверку, не являются ли полученные результаты случайными.

Если предположить, что совпадение 10000 экспериментальных данных и результатов вычислений по формулам (4) и (5) является случайным, то вероятность этого события равна:

. (6)

Мы предположили, что вероятности случайного совпадения для каждого вычисления равны

. Пусть

=0.999, 0.99, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6 ,0.5, тогда полная вероятность случайного совпадения всех вычислений для разных значений p равна

. (7)

Из этой оценки следует, что феноменологическую формулу (5) квантования масс покоя атомов и ядер следует считать доказанной.

Условия резонанса (2) есть следствие закона сохранения энергии, и эти условия можно переписать в следующем виде

(8)

где

- целочисленная матрица и

=1,2,3,... - число линейно-независимых соотношений. Соотношения (8) означают, что

(9)

Кооперативные резонансно-синхронизированные процессы встречаются в открытых системах, когда резонансные условия (8) выполняются для всех нуклонов в ядрах, электронов в атомах, конденсированных средах и окружения. В этом случае пороговая энергия

может быть снижена значительно за счет внутренней энергии всей системы.

Это фундаментальное свойство ядер, атомов, ... позволяет управлять ядерными процессами при низких энергиях слабыми внешними полями, что подтверждено многочисленными экспериментальными данными.

6. Производство энергии и экологический баланс

В последнее время много пишут на страницах ведущих физических журналов (см., например, [139,140,141,142] и ссылки в них) о проблемах производства энергии и экологического баланса планеты. Хотя более 86% от полной используемой человечеством энергии производится при сжигании полезных ископаемых — угля, нефти, природного газа и др., тем не менее, единственным кандидатом для базовой энергетики в будущем считается ядерная энергия.

Сжигание полезных ископаемых приводит к ежегодным выбросам углерода в виде углекислого газа в атмосферу 5.5 Гт, из них только 2.2 Гт перерабатывается естественной системой управления биосферы. Около 3.3 Гт накапливается в виде углекислого газа, который может сохраниться в атмосфере течение многих сотен лет, что привело к увеличению концентрации углекислого газа на 30% в последние 200 лет. Результат известен — парниковый эффект.

Единственный кандидат для базовый энергетики — ядерная энергия основана на энергии деления тяжелых ядер

Ядерные технологии хорошо разработаны, и если бы не было радиоактивных отходов, опасности серьезных аварий и угрозы возможного применения этих технологий и ядерных материалов для производства ядерного оружия, то ядерная энергетика была бы идеальным решением проблем. При этом не выделяются газы, ответственные за парниковый эффект, нет химических загрязнителей — окислы азота, серы,... и выделяется меньше радиоактивных элементов, чем угольными станциями (продукты сгорания угля содержат уран и торий).

К настоящему моменту накоплено более 100000 тонн не переработанного ядерного топлива, в мире ежегодно из реакторов разных типов выгружается еще 10000 тонн. Основным методом утилизации радиоактивных отходов являются хранилища – могильники, сейчас они близки к заполнению. Более того, радиоактивные отходы будут радиоактивны в течение последующих 10-100 тысяч лет, будут накапливаться непрерывно. И еще, до сих пор ни один атомный реактор не демонтирован и никто не знает, как это сделать. Действительно [140]:

Ядерная энергетика является областью, в которой серьезных фундаментальных научно-исследовательских работ не велось с конца 1950-х гг., когда первые гражданские атомные электростанции были введены в эксплуатацию.

Это действительно так. Вспомним, что Л. Мейтнер и О. Фриш [143] обнаружили выделение огромного количества энергии (около

МэВ) при делении. При делении происходит испускание нескольких нейтронов, в результате может установиться самоподдерживающаяся цепная реакция деления, что и является источником энергии в современных атомных электростанциях. Обычно используются ядра урана

и плутония

, для этих ядер порог вынужденного деления примерно совпадает с энергией связи нейтрона, т. е. при малой кинетической энергии налетающих нейтронов. Напомним, что периоды полураспада ядер

из основного состояния путем спонтанного деления равны [144]

лет, соответственно. При вынужденном делении поглощением нейтронов периоды полураспада уменьшаются до миллионные доли секунды, т. е. на несколько десятков по порядку. Другими словами, поглощение нейтронов ядрами служит как бы спусковым крючком для запуска канала деления: в данном случае нейтрон с малой кинетической энергией в несколько эв играет роль катализатора, ускоряя скорость деления так, что начинается цепная реакция деления ядра с выделением энергии

200 МэВ. Итак, отношение выделяемой энергии к энергии воздействия равно

!

7. Выводы

Можно предположить, что резонансная синхронизация усиливает слабые и электромагнитные процессы до такой степени, что холодная трансмутация ядер может стать принципиально возможной. Резонансное усиление скоростей трансмутации ядер зависит только от частот внешних воздействий, но не зависит от их природы.

В последнее время проведен ряд экспериментов по взаимодействию ультрабыстрых лазерных импульсов с большими кластерами, содержащих

атомов. Взаимодействие кластерной мишени с лазерным импульсом приводит к вылету ионов с энергиями, быстро растущими с ростом размеров кластеров мишени.

Энергетически слабые внешние воздействия могут служить спусковым ключом для открывания запрещенных процессов или для усиления незапрещенных, например, при воздействии лазера на фотоделение [154] усиление вероятности деления может быть 3-4 порядка,

-распад ядра на связанное состояние атома может быть усилен ионизацией на 9 порядков, усиление спонтанного деления с изомерного состояния ядер по сравнению с основного может достичь 20-29 порядков! Здесь мы столкнулись с открытыми сложными системами, через которые могут протекать большие потоки энергии. В таких открытых системах малые воздействия могут приводить к существенным последствиям [155,156], в живых системах усиление слабых сигналов является основой выживания в условиях с неравновесной средой окружения.

Мы знаем, что сейчас ведутся интенсивные исследования по холодному синтезу и холодной трансмутации — основная цель таких исследований: получение экологически чистой энергии, утилизация радиоактивных и ядовитых отходов, получение новых химических элементов и новые технологии. Число публикаций на эту тему огромно, журнал Infinite Energy оценивает их число как

, многие публикации уже доступны.

Детальный анализ доступных нам работ приводит нас к выводу: явление холодного синтеза и холодной трансмутации ядер действительно существует. Невостребованность и отторжение этого явления физическим сообществом есть результат того, что само явление было открыто еще химиками 1925-1926 гг., переоткрыто в 1989 г. опять же химиками (вспомним историю открытия немецким врачом Ю.Р. Майер основного закона физики — закона сохранения и превращения энергии, за что благодарные профессора физики посадили Ю.Р. Майер в желтый дом со строгим режимом содержания). Добавим сюда плохую воспроизводимость результатов экспериментов.

Недавно мы узнали, что еще в 1991 г. в США под эгидой военно-морских сил была сформулирована программа исследований по холодному слиянию ядер и результаты исследований по этой программе были опубликованы в 2002–2003 гг. [158,159]. Руководитель этой программы Ф.Е. Гордон (Dr. Frank E. Cordon, Head, Navigation and Applied Sciences Department Space and Naval Warfare Systems Center, San Diego), подводя итоги десятилетних исследований по этой программе, писал [158]:

We do not known if Cold Fusion will be the answer to future energy needs, but we do know the existence of Cold Fusion phenomenon through repeated observations by scientist throughout the world. It is time that this phenomenon be investigated so that can reap whatever benefits accrue from additional scientific understanding. It is time for government funding organizations to invest in this research.

Понадобилось более 80 лет для признания самого факта существования холодного слияния ядер (

– экзотермическая реакция, которую впервые наблюдали химики Ф. Панет и К. Петерс [54] в 1926 г.). Сейчас начинают появляться публикации, в которых предсказывается научная революция на основе холодного слияния и трансмутации ядер^¹. Ясно, что положительные результаты во многих лабораториях по холодному слиянию и трансмутации ядер игнорировать далее нельзя только на основании непонимания механизма таких процессов. Понимание этого явления потребует синтеза знаний из многих областей естествознания: ядерной физики, атомной физики, физики конденсированных сред и твердого тела, химии, физико-химических процессов при низких энергиях внешних воздействий,..., плюс единое описание микро- и макросистем.

И, наконец, мы должны учесть катастрофическое положение в экологии, сырьевых ресурсах, энергообеспечении, медицине, сельском хозяйстве и т. д., обусловленное кризисом в науке^², и поэтому логично тщательно исследовать любые сумасшедшие идеи и проекты, ибо в них может быть зарыто желаемое решение соответствующих проблем. Напомним еще раз, ошибочная гипотеза А. Пуанкаре привела А. Беккереля к открытию фундаментального явления радиоактивности. В 1903 г. П. Кюри не понимал нагревание радия без внешнего воздействия, в 1911 г. Х.К. Оннес не смог объяснить природу сверхпроводимости, тем не менее, им была присуждена Нобелевская премия.

8. Прорывные технологии

В последние 18 лет на международных и российских конференциях (это — 1-13th International Conferences On Cold Fusion, 1-13 российские конференции по холодной трансмутации ядер химических элементов, ежегодные конференции Физического и Химического обществ США, конференции по энергетике, технологиям и военным разработкам) интенсивно обсуждаются эксперименты по наблюдению низкоэнергетической трансмутации атомных ядер химических элементов. Суть этого явления заключается в том, что в слабо возбужденных, по масштабам ядерной физики, конденсированных средах и наноструктурах одни химические элементы превращаются в другие. Такие превращения, с точки зрения академической физики, не могут происходить. Однако многочисленные физико-химические опыты показывают обратное. Причем на отдельных экспериментальных установках превращение одних химических элементов в другие выражается десятками грамм, а одна из российских установок производит «посторонние» элементы десятками килограмм в час! Таким образом, можно считать доказанным, что явление низкоэнергетической трансмутации атомных ядер химических элементов существует объективно, а детальное изучение механизмов этого явления совершенно необходимо в виду его технологической значимости. К основным свойствам явления трансмутации относятся: превращение одних элементов в другие, отсутствие радиоактивных изотопов в продуктах превращений, процессы трансмутации идут с выделением энергии и сопровождаются, как правило, излучением неизвестной природы, которое способно изменять структуру и химический состав вещества, с которым это излучение взаимодействует. Исходя из основных свойств данного явления, можно уже сейчас говорить о том, что на его основе могут быть созданы новейшие технологии в таких областях, как: производство дешевой, экологически чистой электроэнергии и тепла, в том числе на миниатюрных автономных мобильных установках (независимых от электрических сетей); получение драгоценных, редких элементов и их изотопов из более дешевых элементов; утилизация радиоактивных отходов — превращение их в стабильные изотопы; переработка отравляющих веществ и ядовитых отходов промышленности и прочее. Масштаб возможных технологических применений данного явления грандиозен и сравним с современным использованием нашей цивилизацией электромагнетизма, который, как оказалось, позволяет управлять и ядерными процессами. Даже сейчас уже невозможно представить будущее нашей страны и всей цивилизации без практических применений процессов низкоэнергетической трансмутации химических элементов. Отметим, что это многоликое явление заложено самой Природой как процесс элементообразования во Вселенной и было открыто не только в физике, но и в других смежных разделах естествознания: электрохимии, биологии, геологии,… (см., например, В.А. Кривицкий «Трансмутация химических элементов в эволюции Земли», Москва, 2003; В.И. Высотский, А.А. Корнилова, «Слияние ядер и трансмутация изотопов химических элементов в биологических системах», М.: Мир, 2004). Расходы на выявление управляющих параметров в различных процессах трансмутации, по нашим оценкам, составляют около одного миллиарда рублей на текущие три года в рамках единого разрабатываемого нами Проекта. Вложения в отдельные технологически значимые проекты требуют конкретных экономических обоснований и расчетов. Эти вопросы могут быть решены по результатам экспертизы всех ведущихся в России разработок в данном направлении. В Японии, Китае, Италии и Франции исследования по холодной трансмутации финансируются государством. Не говоря уж о США, где секретные масштабные работы никогда не прекращались. В основном, они ведутся в лабораториях военно-морских и военно-воздушных сил. Руководители военно-промышленного комплекса надеются на разработку миниатюрных силовых установок, чтобы обеспечить себе монопольное положение в производстве современного оружия. Их союзниками выступают топливно-энергетические компании, желающие поставить альтернативную энергетику под свой контроль. Происходит объединение усилий военных, бизнеса и науки. Резонансная синхронизация и ионизация атомов — один из основных механизмов холодной трансмутации, так что посредством ионизации можно управлять ядерными реакциями, скажем, для создания новых типов ядерного оружия. Например, американский научно-исследовательский проект HAARP (High-Frequency Active Auroral Research Project) может привести к созданию оружия, по сравнению с которым атомная и водородная бомбы покажутся детскими хлопушками. Предполагается направить в ионосферу излучение мощностью около 1,7 гигаватт для передачи огромной энергии в любой заданный район Земли для управления погодой, разрушения электронных средств коммуникаций, локальных экосистем и систем жизнеобеспечения. Все это известно. Неизвестно основное свойство создаваемого оружия: сильная ионизация атомов может вызвать цепную ядерную реакцию, и никто не знает, как ее остановить. Процесс может войти в автоколебательный режим, когда запасы ядерного горючего будут непрерывно возобновляться за счет энергии излучения или неизвестных нам механизмов ядерных реакций. Год назад участникам этого проекта удалось искусственно видоизменять полярное сияние. Сообщают (сайт HAARP), что пики диаграмм излучения HAARP совпадают с пиками сейсмических волн глобального землетрясения 7 августа 2005 года вокруг этого же времени. В 1991 г. в Исландии произошло извержение вулкана Гекла. В то же самое время в небе над Исландией наблюдалось не менее грандиозное зрелище — полярное сияние. Итак, извержение вулкана может вызвать полярное сияние и, наоборот, полярное сияние может вызвать землетрясения. Следовательно, HAARP может вызвать землетрясения (снова резонанс), и это программа сугубо военная.

Причины многих технологических и природных катастроф остаются невыясненными, они могут быть объяснены принципом кооперативной резонансной синхронизации, когда низкоэнергетические внешние воздействия служат триггером для запуска более мощных процессов с выделением внутренней энергии.

Мы пришли к выводу, что ядовитые, взрывчатые и радиоактивные вещества можно активизировать или нейтрализовать на расстоянии низкоэнергетическими внешними полями.

Пентагон недавно заявил о решение выделить гранты для исследований по ядерным реакциям при низких энергиях, а специалисты министерства обороны Англии считают эти исследования первого приоритета для обеспечения безопасности страны. Результаты наших фундаментальных и прикладных исследований имеют стратегическое значение по обеспечению безопасности и устойчивого развития России.

Ошибке Резерфорда 85 лет, однако академическая наука (особенно в России) упорно не замечает или даже не знает ее.

Ясно, настало время создания верификационного центра по странным явлениям и проектам. Такой центр — по трансмутации и синтезу ядер при низких энергиях — можно было бы создать в Дубне, где имеется современная экспериментальная база и большая группа специалистов, а также университет для подготовки молодых специалистов. Будущим экспериментаторам по ядерным реакциям при низких энергиях предстоит более четко выделить пробел в наших современных представлениях. Необходимо ответить на вопрос, лежит ли этот пробел в области физики ядра, атомной физики, физики элементарных частиц и конденсированных сред, химии... Только совместными усилиями многих специалистов будет найден ответ на этот вопрос, так что мы призываем к сотрудничеству.

На базе ниверситета «Дубна» создана Лаборатория физико-технологических исследований (директор лаборатории — профессор В.А. Кривицкий, научный руководитель — профессор Ф.А. Гареев). Тех, кто имеет нестандартные идеи и конкретные предложения, просим обратиться к нам.

И. Е. Жидкова выражает благодарность за финансовую поддержку Российскому фонду фундаментальных исследований (гранты 04-01-00490 и 02-01-81023).

Blog

И. Е. Жидкова Универсальный кооперативный

Содержание