Nuklearne reakcije u žaruljama i bakterijama

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Znanost ima svoje zabranjene teme, svoje tabue. Danas se malo znanstvenika usuđuje proučavati biopolja, ultra-niske doze, strukturu vode…

Područja su teška, oblačna, teško popustljiva. Ovdje je lako izgubiti reputaciju, jer ste poznati kao pseudoznanstvenik, a o dobivanju stipendije ne treba ni govoriti. U znanosti je nemoguće i opasno ići dalje od općeprihvaćenih pojmova, zadirati u dogme. Ali napori drznika koji su spremni biti drugačiji od svih ostalih su ono što ponekad utire nove putove u znanju.

Više puta smo primijetili kako, kako se znanost razvija, dogme počinju posrtati i postupno stječu status nepotpunog, preliminarnog znanja. Tako je, i više puta, bilo u biologiji. To je bio slučaj u fizici. Istu stvar vidimo i u hemiji. Pred našim očima se pod naletom nanotehnologije urušila istina iz udžbenika “sastav i svojstva tvari ne ovise o metodama njezine proizvodnje”. Pokazalo se da tvar u nanoformi može radikalno promijeniti svoja svojstva - na primjer, zlato će prestati biti plemeniti metal.

Danas možemo konstatirati da postoji priličan broj eksperimenata čiji se rezultati ne mogu objasniti sa stajališta općeprihvaćenih stajališta. A zadatak znanosti nije da ih odbaci, nego da kopa i pokušava doći do istine. Stav “ovo ne može biti, jer to ne može biti” je, naravno, zgodan, ali ne može ništa objasniti. Štoviše, neshvatljivi, neobjašnjivi eksperimenti mogu biti vjesnici otkrića u znanosti, kao što se već dogodilo. Jedna od tako vrućih tema u doslovnom i prenesenom smislu su takozvane niskoenergetske nuklearne reakcije, koje se danas nazivaju LENR – Low-Energy Nuclear Reaction.

Tražili smo doktora fizikalno-matematičkih znanosti Stepan Nikolajevič Andrejeviz Instituta za opću fiziku. AM Prokhorov RAS da nas upozna sa suštinom problema i nekim znanstvenim eksperimentima provedenim u ruskim i zapadnim laboratorijima i objavljeni u znanstvenim časopisima. Eksperimenti čije rezultate još ne možemo objasniti.

Reaktor "E-Sat" Andrea Rossi

Sredinom listopada 2014. svjetsku znanstvenu zajednicu uzbudila je vijest - objavili su izvješće Giuseppea Levija, profesora fizike na Sveučilištu u Bologni, i koautora o rezultatima testiranja reaktora E-Sat, koji su izradili talijanski izumitelj Andrea Rossi.

Podsjetimo, 2011. godine A. Rossi je javnosti predstavio instalaciju na kojoj je dugo godina radio u suradnji s fizičarem Sergiom Fokardijem. Reaktor, nazvan "E-Sat" (skraćeno od Energy Catalizer), proizvodio je nenormalnu količinu energije. E-Sat su testirale različite skupine istraživača tijekom protekle četiri godine dok je znanstvena zajednica tražila recenziranje.

Najduži i najdetaljniji test, koji je bilježio sve potrebne parametre procesa, izvela je u ožujku 2014. grupa Giuseppea Levija, u kojoj su bili neovisni stručnjaci poput Evelyn Foski, teoretske fizičarke s Talijanskog Nacionalnog instituta za nuklearnu fiziku u Bologni, profesor fizike Hanno Essen s Royal Institute of Technology u Stockholmu i, inače, bivši predsjednik Švedskog društva skeptika, kao i švedski fizičari Bo Hoystad, Roland Petersson, Lars Tegner sa Sveučilišta Uppsala. Stručnjaci su potvrdili da je uređaj (Sl. 1), u kojem je jedan gram goriva zagrijan na temperaturu od oko 1400 °C pomoću električne energije, proizvodio nenormalnu količinu topline (AMS Acta, 2014, doi: 10.6092 / unibo / amsacta / 4084).

Riža. jedan. E-Cat reaktor Andrea Rossija na djelu. Izumitelj ne otkriva kako reaktor radi. Međutim, poznato je da se unutar keramičke cijevi nalazi punjenje goriva, grijaći elementi i termoelement. Površina cijevi je rebrasta radi boljeg odvođenja topline.

Reaktor je bio keramička cijev duljine 20 cm i promjera 2 cm. Unutar reaktora nalazili su se punjač goriva, grijaći elementi i termoelement iz kojeg se signal dovodio u upravljačku jedinicu grijanja. Reaktor se napajao strujom iz električne mreže napona od 380 volti kroz tri žice otporne na toplinu, koje su se tijekom rada reaktora zagrijavale užareno. Gorivo se uglavnom sastojalo od nikla u prahu (90%) i litij aluminij hidrida LiAlH₄(10%). Kada se zagrije, litij aluminijev hidrid se razgradio i oslobodio vodik, koji bi nikal mogao apsorbirati i s njim ući u egzotermnu reakciju.

U izvješću je navedeno da je ukupna toplina koju je uređaj proizveo tijekom 32 dana neprekidnog rada iznosila oko 6 GJ. Elementarne procjene pokazuju da je energetski sadržaj praha više od tisuću puta veći od, na primjer, benzina!

Kao rezultat pažljive analize elementarnog i izotopskog sastava, stručnjaci su pouzdano utvrdili da su se u istrošenom gorivu pojavile promjene u omjerima izotopa litija i nikla. Ako se sadržaj litijevih izotopa u početnom gorivu podudara s prirodnim: ⁶Li - 7,5%, ⁷Li - 92,5%, tada je sadržaj u istrošenom gorivu ⁶Li se povećao na 92%, a sadržaj ⁷Li se smanjio na 8%. Iskrivljenja izotopskog sastava nikla bila su jednako jaka. Na primjer, sadržaj izotopa nikla ⁶²Ni u "pepelu" bio je 99%, iako je u početnom gorivu bio samo 4%. Uočene promjene u izotopskom sastavu i anomalno veliko oslobađanje topline upućuju na to da su se u reaktoru mogli odvijati nuklearni procesi. Međutim, niti tijekom rada uređaja niti nakon njegovog zaustavljanja nisu zabilježeni znakovi povećane radioaktivnosti karakteristične za nuklearne reakcije.

Procesi koji se odvijaju u reaktoru nisu mogli biti reakcije nuklearne fisije, jer se gorivo sastojalo od stabilnih tvari. Reakcije nuklearne fuzije su također isključene, jer je sa stajališta suvremene nuklearne fizike temperatura od 1400 °C zanemariva za prevladavanje sila Coulombove odbijanja jezgri. Zato je korištenje senzacionalnog izraza "hladna fuzija" za takve procese pogrešna pogreška.

Vjerojatno se ovdje susrećemo s manifestacijama nove vrste reakcija, u kojima se odvijaju kolektivne niskoenergetske transformacije jezgri elemenata koji čine gorivo. Energije takvih reakcija procjenjuju se na red 1-10 keV po nukleonu, odnosno zauzimaju međupoziciju između "običnih" visokoenergetskih nuklearnih reakcija (energija preko 1 MeV po nukleonu) i kemijskih reakcija (energije reda veličine 1 eV po atomu).

Do sada nitko ne može na zadovoljavajući način objasniti opisani fenomen, a hipoteze koje iznose mnogi autori ne izdržavaju kritiku. Za utvrđivanje fizikalnih mehanizama novog fenomena potrebno je pažljivo proučiti moguće manifestacije takvih niskoenergetskih nuklearnih reakcija u različitim eksperimentalnim okruženjima i generalizirati dobivene podatke. Štoviše, tijekom godina se nakupila znatna količina takvih neobjašnjivih činjenica. Evo samo neke od njih.

Električna eksplozija volframove žice - početak 20. stoljeća

Godine 1922. zaposlenici Kemijskog laboratorija Sveučilišta u Chicagu Clarence Irion i Gerald Wendt objavili su rad o proučavanju električne eksplozije volframove žice u vakuumu (GL Wendt, CE Irion, Eksperimentalni pokušaji razgradnje volframa pri visokim temperaturama. Journal of the American Chemical Society, 1922, 44, 1887-1894; Ruski prijevod: Eksperimentalni pokušaji cijepanja volframa na visokim temperaturama).

Nema ničeg egzotičnog u električnoj eksploziji. Taj je fenomen otkriven ni manje ni više krajem 18. stoljeća, ali ga u svakodnevnom životu stalno promatramo, kada tijekom kratkog spoja pregore žarulje (naravno, žarulje sa žarnom niti). Što se događa u električnoj eksploziji? Ako je snaga struje koja teče kroz metalnu žicu velika, tada se metal počinje topiti i isparavati. Plazma se stvara blizu površine žice. Zagrijavanje se događa neravnomjerno: na nasumičnim mjestima žice pojavljuju se "vruće točke", u kojima se oslobađa više topline, temperatura doseže vršne vrijednosti i dolazi do eksplozivnog uništenja materijala.

Najupečatljivija stvar u ovoj priči je da su znanstvenici izvorno očekivali da će eksperimentalno otkriti razgradnju volframa na lakše kemijske elemente. Irion i Wendt su se u svojoj namjeri oslanjali na sljedeće činjenice koje su već tada bile poznate.

Prvo, u vidljivom spektru zračenja Sunca i drugih zvijezda nema karakterističnih optičkih linija koje pripadaju teškim kemijskim elementima. Drugo, temperatura sunčeve površine je oko 6000°C. Stoga, zaključili su, atomi teških elemenata ne mogu postojati na takvim temperaturama. Treće, kada se kondenzatorska baterija isprazni na metalnu žicu, temperatura plazme nastala tijekom električne eksplozije može doseći 20 000 ° C.

Na temelju toga, američki znanstvenici su sugerirali da ako se snažna električna struja prođe kroz tanku žicu napravljenu od teškog kemijskog elementa, poput volframa, i zagrije na temperature usporedive s temperaturom Sunca, tada će jezgre volframa biti u nestabilno stanje i raspadaju se na lakše elemente. Pomno su pripremili i briljantno izveli pokus, koristeći vrlo jednostavna sredstva.

Električna eksplozija volframove žice izvedena je u staklenoj sfernoj tikvici (slika 2), zatvarajući na njoj kondenzator kapaciteta 0,1 mikrofarada, napunjen na napon od 35 kilovolti. Žica se nalazila između dvije pričvrsne volframove elektrode zalemljene u tikvicu s dvije suprotne strane. Osim toga, tikvica je imala dodatnu "spektralnu" elektrodu, koja je služila za paljenje plazma pražnjenja u plinu nastalom nakon električne eksplozije.

Riža. 2. Dijagram odbojno-eksplozivne komore Iriona i Wendta (pokus iz 1922.)

Treba napomenuti neke važne tehničke detalje eksperimenta. Tijekom pripreme tikvica je stavljena u pećnicu, gdje je kontinuirano zagrijavana na 300 °C tijekom 15 sati, a za to vrijeme je iz nje evakuiran plin. Uz zagrijavanje tikvice, električna struja je prošla kroz volframovu žicu, zagrijavajući je na temperaturu od 2000 ° C. Nakon otplinjavanja, staklena cijev koja povezuje tikvicu sa živinom pumpom otopljena je plamenikom i zatvorena. Autori rada su tvrdili da su poduzete mjere omogućile održavanje iznimno niskog tlaka zaostalih plinova u tikvici tijekom 12 sati. Stoga, kada je primijenjen visokonaponski napon od 50 kilovolti, nije došlo do sloma između "spektralne" i fiksirajuće elektrode.

Irion i Wendt izveli su dvadeset i jedan eksperiment s električnom eksplozijom. Kao rezultat svakog eksperimenta, oko 10¹⁹ čestice nepoznatog plina. Spektralna analiza pokazala je da sadrži karakterističnu liniju helija-4. Autori su sugerirali da helij nastaje kao rezultat alfa raspada volframa, izazvan električnom eksplozijom. Podsjetimo da su alfa čestice koje se pojavljuju u procesu alfa raspada jezgre atoma ⁴On.

Objava Iriona i Wendta izazvala je veliki odjek u tadašnjoj znanstvenoj zajednici. Sam Rutherford je skrenuo pozornost na ovo djelo. Izrazio je duboku sumnju da je napon korišten u eksperimentu (35 kV) dovoljno visok da elektroni induciraju nuklearne reakcije u metalu. Želeći provjeriti rezultate američkih znanstvenika, Rutherford je izveo svoj eksperiment – ozračio je volframovu metu snopom elektrona s energijom od 100 keV. Rutherford nije pronašao nikakve tragove nuklearnih reakcija u volframu, o čemu je napravio prilično oštar izvještaj u časopisu Nature. Znanstvena zajednica stala je na Rutherfordovu stranu, rad Iriona i Wendta bio je prepoznat kao pogrešan i zaboravljen dugi niz godina.

Električna eksplozija volframove žice: 90 godina kasnije

Samo 90 godina kasnije, ruski istraživački tim na čelu s Leonidom Irbekovičem Urutskojevim, doktorom fizikalnih i matematičkih znanosti, preuzeo je ponavljanje pokusa Iriona i Wendta. Eksperimenti, opremljeni suvremenom eksperimentalnom i dijagnostičkom opremom, izvedeni su na legendarnom Sukhumskom institutu za fiziku i tehnologiju u Abhaziji. Fizičari su svoj stav nazvali "HELIOS" u čast ideje vodilje Iriona i Wendta (slika 3). Kvarcna eksplozivna komora nalazi se u gornjem dijelu instalacije i spojena je na vakuumski sustav - turbomolekularnu pumpu (obojena plavom bojom). Četiri crna kabla vode do komore za eksploziju iz ispunjivača kondenzatorske baterije kapaciteta 0,1 mikrofarad, koji se nalazi lijevo od instalacije. Za električnu eksploziju baterija se punila do 35-40 kilovolti. Dijagnostička oprema korištena u eksperimentima (nije prikazana na slici) omogućila je proučavanje spektralnog sastava sjaja plazme, koji je nastao tijekom električne eksplozije žice, kao i kemijskog i elementarnog sastava proizvoda njegovo propadanje.

Riža. 3. Ovako izgleda instalacija HELIOS u kojoj je grupa L. I. Urutskoyeva istraživala eksploziju volframove žice u vakuumu (eksperiment 2012.)

Eksperimenti Urutskojevljeve grupe potvrdili su glavni zaključak rada prije devedeset godina. Doista, kao rezultat električne eksplozije volframa, nastala je suvišna količina atoma helija-4 (oko 10¹⁶ čestice). Ako je volframova žica zamijenjena željeznom, onda helij nije nastao. Napominjemo da su u eksperimentima na uređaju HELIOS znanstvenici zabilježili tisuću puta manje atoma helija nego u eksperimentima Iriona i Wendta, iako je "energetski unos" u žicu bio približno isti. Što je razlog ove razlike, ostaje za vidjeti.

Tijekom električne eksplozije žičani materijal je raspršen na unutarnju površinu eksplozivne komore. Masena spektrometrijska analiza pokazala je da izotopu volframa-180 nedostaje tih krutih ostataka, iako je njegova koncentracija u izvornoj žici odgovarala prirodnoj. Ova činjenica također može ukazivati na mogući alfa raspad volframa ili neki drugi nuklearni proces tijekom električne eksplozije žice (L. I. Urutskoev, A. A. Rukhadze, D. V. Filippov, A. O. Biryukov, itd. Proučavanje spektralnog sastava optičkog zračenja u električnoj eksploziji volframova žica "Kratka priopćenja o fizici FIAN", 2012, 7, 13–18).

Ubrzavanje alfa raspada laserom

Niskoenergetske nuklearne reakcije uključuju neke procese koji ubrzavaju spontane nuklearne transformacije radioaktivnih elemenata. Zanimljivi rezultati u ovom području dobiveni su u Institutu za opću fiziku. A. M. Prokhorov RAS u laboratoriju koji vodi Georgy Airatovič Shafeev, doktor fizikalnih i matematičkih znanosti. Znanstvenici su otkrili iznenađujući učinak: alfa raspad urana-238 ubrzano je laserskim zračenjem s relativno niskim vršnim intenzitetom 10¹²–10¹³ Š/cm² (AV Simakin, GA Shafeev, Utjecaj laserskog zračenja nanočestica u vodenim otopinama uranove soli na aktivnost nuklida. "Kvantna elektronika", 2011, 41, 7, 614–618).

Riža. 4. Mikrograf nanočestica zlata dobivenih laserskim zračenjem zlatne mete u vodenoj otopini soli cezija-137 (eksperiment 2011.)

Ovako je izgledao eksperiment. U kivetu s vodenom otopinom uranove soli UO₂Cl₂ S koncentracijom od 5–35 mg/ml postavljena je zlatna meta koja je zračena laserskim impulsima valne duljine 532 nanometra, trajanja 150 pikosekundi i brzinom ponavljanja od 1 kiloherca tijekom jednog sata. U takvim uvjetima, ciljna površina se djelomično topi, a tekućina u dodiru s njom trenutno proključa. Tlak pare raspršuje nano-veličine kapljice zlata s ciljne površine u okolnu tekućinu, gdje se hlade i pretvaraju u čvrste nanočestice karakteristične veličine od 10 nanometara. Taj se proces naziva laserska ablacija u tekućini i naširoko se koristi kada je potrebno pripremiti koloidne otopine nanočestica različitih metala.

U eksperimentima Šafejeva, 10¹⁵ nanočestice zlata u 1 cm³ riješenje. Optička svojstva takvih nanočestica radikalno se razlikuju od svojstava masivne zlatne ploče: ne reflektiraju svjetlost, već je apsorbiraju, a elektromagnetsko polje svjetlosnog vala u blizini nanočestica može se pojačati za faktor 100-10 000 i doseći unutaratomske vrijednosti!

Jezgre urana i produkti njegovog raspada (torij, protaktinij), koji su se zatekli u blizini ovih nanočestica, bili su izloženi višestruko pojačanim laserskim elektromagnetskim poljima. Kao rezultat toga, njihova se radioaktivnost značajno promijenila. Konkretno, gama aktivnost torija-234 se udvostručila. (Gama aktivnost uzoraka prije i nakon laserskog zračenja mjerena je poluvodičkim gama spektrometrom.) Budući da torij-234 nastaje alfa raspadom urana-238, povećanje njegove gama aktivnosti ukazuje na ubrzani alfa raspad ovog izotopa urana. Imajte na umu da se gama aktivnost urana-235 nije povećala.

Znanstvenici s GPI RAS otkrili su da lasersko zračenje može ubrzati ne samo alfa raspad, već i beta raspad radioaktivnog izotopa ¹³⁷Cs je jedan od glavnih sastojaka radioaktivnih emisija i otpada. U svojim eksperimentima koristili su laser na pari zelenog bakra koji je radio u ponavljajućem pulsnom modu s trajanjem impulsa od 15 nanosekundi, brzinom ponavljanja impulsa od 15 kiloherca i vršnim intenzitetom od 10⁹ Š/cm²… Lasersko zračenje djelovalo je na zlatnu metu smještenu u kivetu s vodenom otopinom soli ¹³⁷Cs, čiji je sadržaj u otopini volumena 2 ml bio približno 20 pikograma.

Nakon dva sata ciljanog zračenja, istraživači su zabilježili da se u kiveti formira koloidna otopina s nanočesticama zlata od 30 nm (slika 4), a gama aktivnost cezija-137 (i stoga njegova koncentracija u otopini) smanjuje se za 75%. Poluživot cezija-137 je oko 30 godina. To znači da bi se takvo smanjenje aktivnosti, koje je dobiveno u dvosatnom eksperimentu, u prirodnim uvjetima trebalo dogoditi za oko 60 godina. Podijelimo li 60 godina s dva sata, nalazimo da se stopa raspadanja povećala za oko 260 000 puta tijekom izlaganja laseru. Takav gigantski porast brzine beta raspada trebao je pretvoriti kivetu s otopinom cezija u snažan izvor gama zračenja koje prati uobičajeni beta raspad cezija-137. Međutim, u stvarnosti se to ne događa. Mjerenja zračenja pokazala su da se gama aktivnost otopine soli ne povećava (E. V. Barmina, A. V. Simakin, G. A. Shafeev, Laser-induced cesium-137 decay. Quantum Electronics, 2014, 44, 8, 791–792).

Ova činjenica sugerira da se pod djelovanjem lasera raspad cezija-137 ne odvija prema najvjerojatnijem (94,6%) scenariju u normalnim uvjetima uz emisiju gama kvanta s energijom od 662 keV, već na drugačiji način - neradijativni. Ovo je, vjerojatno, izravni beta raspad s formiranjem jezgre stabilnog izotopa ¹³⁷Ba, koji se u normalnim uvjetima ostvaruje samo u 5,4% slučajeva.

Zašto dolazi do takve preraspodjele vjerojatnosti u reakciji beta raspada cezija, još uvijek je nejasno. Međutim, postoje i druge neovisne studije koje potvrđuju da je ubrzana deaktivacija cezija-137 moguća čak iu živim sustavima.

Na temu: Nuklearni reaktor u živoj stanici

Niskoenergetske nuklearne reakcije u živim sustavima

Više od dvadeset godina doktorica fizikalnih i matematičkih znanosti Alla Aleksandrovna Kornilova bavi se potragom za niskoenergetskim nuklearnim reakcijama u biološkim objektima na Fakultetu fizike Moskovskog državnog sveučilišta. M. V. Lomonosov. Objekti prvih pokusa bile su kulture bakterija Bacillus subtilis, Escherichia coli, Deinococcus radiodurans. Stavljeni su u hranjivi medij osiromašen željezom, ali koji je sadržavao manganovu sol MnSO₄i teška voda D₂O. Eksperimenti su pokazali da ovaj sustav proizvodi manjak izotopa željeza - ⁵⁷Fe (Vysotskii V. I., Kornilova A. A., Samoylenko I. I., Eksperimentalno otkriće fenomena niskoenergetske nuklearne transmutacije izotopa (Mn⁵⁵do Fe⁵⁷) u uzgoju bioloških kultura, Proceedings of 6th International Conference on Cold Fusion, 1996, Japan, 2, 687–693).

Prema autorima studije, izotop ⁵⁷Fe se pojavio u rastućim bakterijskim stanicama kao rezultat reakcije ⁵⁵Mn + d = ⁵⁷Fe (d je jezgra atoma deuterija, koja se sastoji od protona i neutrona). Odlučan argument u prilog predloženoj hipotezi je činjenica da ako se teška voda zamijeni laganom vodom ili se manganova sol isključi iz sastava hranjivog medija, tada izotop ⁵⁷Fe bakterije se nisu nakupljale.

Nakon što se uvjerila da su nuklearne transformacije stabilnih kemijskih elemenata moguće u mikrobiološkim kulturama, AA Kornilova je svoju metodu primijenila na deaktivaciju dugoživućih radioaktivnih izotopa (Vysotskii VI, Kornilova AA, Transmutacija stabilnih izotopa i deaktivacija radioaktivnog otpada u rastućim biološkim sustavima Anali nuklearne energije, 2013, 62, 626-633). Kornilova ovoga puta nije radila s monokulturama bakterija, već sa super-udruženjem raznih vrsta mikroorganizama kako bi povećala njihov opstanak u agresivnim sredinama. Svaka skupina ove zajednice maksimalno je prilagođena zajedničkom životu, kolektivnoj uzajamnoj pomoći i međusobnoj zaštiti. Kao rezultat toga, superasocijacija se dobro prilagođava raznim uvjetima okoline, uključujući povećano zračenje. Tipična maksimalna doza koju podnose obične mikrobiološke kulture odgovara 30 kilorada, a superasocijacije podnose nekoliko redova veličine više, a njihova metabolička aktivnost gotovo da nije oslabljena.

U staklene kivete stavljene su jednake količine koncentrirane biomase navedenih mikroorganizama i 10 ml otopine soli cezija-137 u destiliranoj vodi. Početna gama aktivnost otopine bila je 20 000 bekerela. U nekim kivetama dodatno su dodane soli vitalnih elemenata u tragovima Ca, K i Na. Zatvorene kivete držane su na 20°C, a njihova gama aktivnost mjerena je svakih sedam dana pomoću detektora visoke preciznosti.

Za sto dana pokusa u kontrolnoj stanici koja nije sadržavala mikroorganizme, aktivnost cezija-137 smanjena je za 0,6%. U kiveti koja dodatno sadrži kalijevu sol - za 1%. Najbrže je aktivnost opala u kiveti koja je dodatno sadržavala kalcijevu sol. Ovdje je aktivnost gama smanjena za 24%, što je ekvivalentno 12 puta smanjenju poluživota cezija!

Autori su pretpostavili da je to rezultat vitalne aktivnosti mikroorganizama ¹³⁷Cs se pretvara u ¹³⁸Ba je biokemijski analog kalija. Ako u hranjivom mediju ima malo kalija, tada se transformacija cezija u barij događa ubrzanom brzinom; ako ga ima puno, tada je proces transformacije blokiran. Uloga kalcija je jednostavna. Zbog svoje prisutnosti u hranjivom mediju, populacija mikroorganizama brzo raste i, stoga, troši više kalija ili njegovog biokemijskog analoga - barija, odnosno potiskuje transformaciju cezija u barij.

Što je s reproduktivnošću?

Pitanje reproducibilnosti gore opisanih eksperimenata zahtijeva određena pojašnjenja. E-Cat Reactor, koji očarava svojom jednostavnošću, repliciraju stotine, ako ne i tisuće, entuzijastičnih izumitelja diljem svijeta. Na internetu postoje čak i posebni forumi na kojima "replikatori" razmjenjuju iskustva i demonstriraju svoja postignuća. Ruski izumitelj Aleksandar Georgijevič Parhomov postigao je određeni napredak u tom smjeru. Uspio je konstruirati generator topline koji radi na mješavini praha nikla i litij aluminij hidrida, koji daje višak energije (AG Parhomov, Rezultati ispitivanja nove verzije analoga visokotemperaturnog generatora topline Rossi. "Journal novih smjerova znanosti", 2015, 8, 34–39) … Međutim, za razliku od Rossijevih eksperimenata, u istrošenom gorivu nisu pronađena izobličenja izotopskog sastava.

Eksperimenti o električnoj eksploziji volframovih žica, kao i o laserskom ubrzanju raspada radioaktivnih elemenata, s tehničkog su gledišta puno kompliciraniji i mogu se reproducirati samo u ozbiljnim znanstvenim laboratorijima. U tom smislu, pitanje ponovljivosti eksperimenta zamjenjuje se pitanjem njegove ponovljivosti. Za pokuse s niskoenergetskim nuklearnim reakcijama tipična je situacija kada je, pod identičnim eksperimentalnim uvjetima, učinak prisutan ili ne. Činjenica je da nije moguće kontrolirati sve parametre procesa, uključujući, naizgled, glavni, koji još nije identificiran. Potraga za potrebnim načinima gotovo je slijepa i traje mnogo mjeseci, pa čak i godina. Eksperimentatori su morali mijenjati shematski dijagram postava više od jednom u procesu traženja kontrolnog parametra - "gumb" koji treba "okrenuti" kako bi se postigla zadovoljavajuća ponovljivost. Trenutno je ponovljivost u gore opisanim eksperimentima oko 30%, odnosno u svakom trećem pokusu dobiva se pozitivan rezultat. Puno je ili malo, čitatelj može prosuditi. Jedno je jasno: bez stvaranja adekvatnog teorijskog modela proučavanih pojava, malo je vjerojatno da će biti moguće radikalno poboljšati ovaj parametar.

Pokušaj interpretacije

Unatoč uvjerljivim eksperimentalnim rezultatima koji potvrđuju mogućnost nuklearnih transformacija stabilnih kemijskih elemenata, kao i ubrzavanju raspada radioaktivnih tvari, fizikalni mehanizmi tih procesa još uvijek su nepoznati.

Glavni misterij niskoenergetskih nuklearnih reakcija je kako pozitivno nabijene jezgre prevladavaju odbojne sile kada se približavaju jedna drugoj, takozvanu Coulombovu barijeru. To obično zahtijeva temperature u milijunima stupnjeva Celzija. Očito je da se takve temperature ne postižu u razmatranim pokusima. Ipak, postoji vjerojatnost različita od nule da će čestica koja nema dovoljnu kinetičku energiju za prevladavanje odbojnih sila ipak završiti u blizini jezgre i s njom ući u nuklearnu reakciju.

Ovaj efekt, nazvan tunelski efekt, je čisto kvantne prirode i usko je povezan s Heisenbergovim principom nesigurnosti. Prema ovom principu, kvantna čestica (na primjer, jezgra atoma) ne može imati točno određene vrijednosti koordinata i momenta u isto vrijeme. Umnožak nesigurnosti (neizbježna slučajna odstupanja od točne vrijednosti) koordinate i zamaha omeđen je odozdo vrijednošću proporcionalnom Planckovoj konstanti h. Isti proizvod određuje vjerojatnost tuneliranja kroz potencijalnu barijeru: što je veći umnožak nesigurnosti koordinate i količine gibanja čestice, to je ta vjerojatnost veća.

U radovima doktora fizikalno-matematičkih znanosti, profesora Vladimira Ivanoviča Manka i koautora, pokazano je da u određenim stanjima kvantne čestice (tzv. koherentna korelirana stanja) proizvod nesigurnosti može premašiti Planckovu konstantu. za nekoliko redova veličine. Posljedično, za kvantne čestice u takvim stanjima, vjerojatnost prevladavanja Coulombove barijere će se povećati (V. V. Dodonov, V. I. Manko, Invarijante i evolucija nestacionarnih kvantnih sustava. "Zbornik radova FIAN-a". Moskva: Nauka, 1987, t. 183, str. 286).

Ako se nekoliko jezgri različitih kemijskih elemenata istovremeno nađu u koherentnom koreliranom stanju, tada se u tom slučaju može dogoditi određeni kolektivni proces koji dovodi do preraspodjele protona i neutrona između njih. Vjerojatnost takvog procesa bit će veća što je manja razlika između energija početnog i konačnog stanja ansambla jezgri. Upravo ta okolnost, očito, određuje međupoložaj niskoenergetskih nuklearnih reakcija između kemijskih i "običnih" nuklearnih reakcija.

Kako nastaju koherentna korelirana stanja? Što čini da se jezgre udružuju u ansamble i razmjenjuju nukleone? Koje jezgre mogu, a koje ne mogu sudjelovati u tom procesu? Na ova i mnoga druga pitanja još nema odgovora. Teoretičari poduzimaju tek prve korake ka rješavanju ovog najzanimljivijeg problema.

Stoga bi u ovoj fazi glavna uloga u proučavanju niskoenergetskih nuklearnih reakcija trebala pripadati eksperimentatorima i izumiteljima. Potrebna su sustavna eksperimentalna i teorijska proučavanja ovog nevjerojatnog fenomena, sveobuhvatna analiza dobivenih podataka i široka stručna rasprava.

Razumijevanje i ovladavanje mehanizmima niskoenergetskih nuklearnih reakcija pomoći će nam u rješavanju raznih primijenjenih problema – stvaranju jeftinih autonomnih elektrana, visoko učinkovitih tehnologija za dekontaminaciju nuklearnog otpada i transformacije kemijskih elemenata.