Kärnreaktioner i glödlampor och bakterier

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Vetenskapen har sina egna förbjudna ämnen, sina egna tabun. Idag är det få forskare som vågar studera biofält, ultralåga doser, vattnets struktur …

Områdena är svåra, molniga, svåra att ge efter. Det är lätt att förlora sitt rykte här eftersom man är känd som en pseudovetenskapsman, och man behöver inte prata om att få ett bidrag. Inom vetenskapen är det omöjligt och farligt att gå bortom de allmänt accepterade begreppen, att inkräkta på dogmer. Men det är ansträngningarna från våghalsar som är redo att vara annorlunda än alla andra som ibland banar nya vägar i kunskap.

Vi har mer än en gång observerat hur, allt eftersom vetenskapen utvecklas, dogmer börjar vackla och gradvis får status av ofullständig, preliminär kunskap. Så, och mer än en gång, var det inom biologi. Så var fallet inom fysiken. Vi ser samma sak inom kemi. Inför våra ögon kollapsade sanningen från läroboken "sammansättningen och egenskaperna hos ett ämne inte beror på metoderna för dess produktion" under nanoteknikens angrepp. Det visade sig att ett ämne i en nanoform radikalt kan förändra sina egenskaper - till exempel kommer guld att upphöra att vara en ädelmetall.

Idag kan vi konstatera att det finns ett ganska stort antal experiment, vars resultat inte kan förklaras utifrån allmänt accepterade åsikter. Och vetenskapens uppgift är inte att avfärda dem, utan att gräva och försöka komma fram till sanningen. Positionen "det här kan inte vara, för det kan aldrig bli" är naturligtvis bekvämt, men det kan inte förklara någonting. Dessutom kan obegripliga, oförklarade experiment vara förebuden för upptäckter inom vetenskapen, vilket redan har hänt. Ett av sådana heta ämnen i bokstavlig och bildlig mening är de så kallade lågenergikärnreaktionerna, som idag kallas LENR – Low-Energy Nuclear Reaction.

Vi bad om en doktor i fysikaliska och matematiska vetenskaper Stepan Nikolaevich Andreevfrån Institutet för allmän fysik. AM Prokhorov RAS för att bekanta oss med problemets kärna och med några vetenskapliga experiment utförda i ryska och västerländska laboratorier och publicerade i vetenskapliga tidskrifter. Experiment, vars resultat vi ännu inte kan förklara.

Reaktor "E-Сat" Andrea Rossi

I mitten av oktober 2014 var världsvetenskapssamfundet upphetsat av nyheten - en rapport släpptes av Giuseppe Levi, professor i fysik vid universitetet i Bologna, och medförfattare om resultaten av testning av E-Сat-reaktorn, skapad av den italienska uppfinnaren Andrea Rossi.

Kom ihåg att 2011 presenterade A. Rossi för allmänheten installationen som han arbetade med i många år i samarbete med fysikern Sergio Fokardi. Reaktorn, som heter "E-Сat" (förkortning för Energy Catalizer), producerade en onormal mängd energi. E-Сat har testats av olika grupper av forskare under de senaste fyra åren när forskarvärlden drivit på för peer review.

Det längsta och mest detaljerade testet, som registrerar alla nödvändiga parametrar för processen, utfördes i mars 2014 av gruppen Giuseppe Levi, som inkluderade sådana oberoende experter som Evelyn Foski, teoretisk fysiker från det italienska nationella institutet för kärnfysik i Bologna, professor i fysik Hanno Essen från Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm och för övrigt den tidigare ordföranden i Svenska Skeptikerföreningen samt svenska fysikerna Bo Hoystad, Roland Petersson, Lars Tegner från Uppsala universitet. Experter bekräftade att enheten (Fig. 1), i vilken ett gram bränsle värmdes till en temperatur på cirka 1400 ° C med el, producerade en onormal mängd värme (AMS Acta, 2014, doi: 10.6092 / unibo / amsacta / 4084).

Ris. ett. Andrea Rossis E-Cat-reaktor på jobbet. Uppfinnaren avslöjar inte hur reaktorn fungerar. Det är dock känt att en bränsleladdning, värmeelement och ett termoelement är placerade inuti det keramiska röret. Ytan på röret är räfflad för bättre värmeavledning.

Reaktorn var ett keramiskt rör 20 cm långt och 2 cm i diameter. En bränsleladdning, värmeelement och ett termoelement var placerade inuti reaktorn, varifrån signalen matades till värmestyrenheten. Ström tillfördes reaktorn från ett elektriskt nätverk med en spänning på 380 volt genom tre värmebeständiga ledningar, som värmdes upp glödheta under driften av reaktorn. Bränslet bestod huvudsakligen av nickelpulver (90 %) och litiumaluminiumhydrid LiAlH₄(10%). Vid upphettning sönderdelade litiumaluminiumhydrid och frigjorde väte, som kunde absorberas av nickel och gå in i en exoterm reaktion med det.

Rapporten angav att den totala värme som genererades av enheten under 32 dagars kontinuerlig drift var cirka 6 GJ. Elementära uppskattningar visar att energiinnehållet i ett pulver är mer än tusen gånger högre än i till exempel bensin!

Som ett resultat av noggranna analyser av den elementära och isotopsammansättningen har experter tillförlitligt fastställt att förändringar i förhållandet mellan litium- och nickelisotoper har uppstått i det använda bränslet. Om innehållet av litiumisotoper i det ursprungliga bränslet sammanföll med det naturliga: ⁶Li - 7,5 %, ⁷Li - 92,5%, då är innehållet i det använda bränslet ⁶Li ökade till 92%, och innehållet ⁷Li minskade till 8 %. Förvrängningar av isotopsammansättningen för nickel var lika starka. Till exempel innehållet av isotopen nickel ⁶²Ni i "askan" var 99%, även om det bara var 4% i det initiala bränslet. De upptäckta förändringarna i isotopsammansättningen och den onormalt höga värmeavgivningen tydde på att kärnprocesser kan ha ägt rum i reaktorn. Emellertid registrerades inga tecken på ökad radioaktivitet som är karakteristisk för kärnreaktioner, varken under driften av enheten eller efter att den stoppats.

De processer som äger rum i reaktorn kan inte vara kärnklyvningsreaktioner, eftersom bränslet bestod av stabila ämnen. Kärnfusionsreaktioner är också uteslutna, eftersom ur modern kärnfysiks synvinkel är temperaturen på 1400 ° C försumbar för att övervinna krafterna från Coulomb-avstötningen av kärnor. Det är därför användningen av den sensationella termen "kall fusion" för sådana processer är ett missvisande misstag.

Förmodligen står vi här inför manifestationer av en ny typ av reaktioner, där kollektiva lågenergiomvandlingar av kärnorna hos de element som utgör bränslet äger rum. Energierna för sådana reaktioner uppskattas vara i storleksordningen 1–10 keV per nukleon, det vill säga de intar en mellanposition mellan "vanliga" högenergikärnreaktioner (energier över 1 MeV per nukleon) och kemiska reaktioner (energier). av storleksordningen 1 eV per atom).

Än så länge kan ingen på ett tillfredsställande sätt förklara det beskrivna fenomenet, och de hypoteser som många författare lägger fram står inte emot kritik. För att fastställa de fysiska mekanismerna för det nya fenomenet är det nödvändigt att noggrant studera de möjliga manifestationerna av sådana lågenergikärnreaktioner i olika experimentella miljöer och att generalisera de erhållna uppgifterna. Dessutom har en betydande mängd sådana oförklarade fakta ackumulerats under åren. Här är bara några av dem.

Elektrisk explosion av en volframtråd - tidigt 1900-tal

1922 publicerade anställda vid det kemiska laboratoriet vid University of Chicago Clarence Irion och Gerald Wendt en artikel om studien av den elektriska explosionen av en volframtråd i ett vakuum (GL Wendt, CE Irion, Experimental Attempts to Decompose Tungsten at High Temperatures. Journal of the American Chemical Society, 1922, 44, 1887-1894; Ryska översättning: Experimentella försök att klyva volfram vid höga temperaturer).

Det finns inget exotiskt med en elektrisk explosion. Detta fenomen upptäcktes varken mer eller mindre i slutet av 1700-talet, men i vardagen observerar vi det ständigt, när glödlampor brinner ut under en kortslutning (glödlampor, förstås). Vad händer vid en elektrisk explosion? Om styrkan hos strömmen som flyter genom metalltråden är stor, börjar metallen att smälta och avdunsta. Plasma bildas nära ytan av tråden. Uppvärmning sker ojämnt: "hot spots" uppstår på slumpmässiga ställen i tråden, där mer värme frigörs, temperaturen når toppvärden och en explosiv förstörelse av materialet inträffar.

Det mest slående med den här historien är att forskare ursprungligen förväntade sig att experimentellt upptäcka nedbrytningen av volfram till lättare kemiska grundämnen. Irion och Wendt förlitade sig i sin avsikt på följande fakta som redan var kända vid den tiden.

För det första, i det synliga spektrumet av strålning från solen och andra stjärnor, finns det inga karakteristiska optiska linjer som tillhör tunga kemiska grundämnen. För det andra är temperaturen på solens yta cirka 6 000 ° C. Därför, resonerade de, kan atomer av tunga grundämnen inte existera vid sådana temperaturer. För det tredje, när en kondensatorbank laddas ur på en metalltråd, kan temperaturen på plasman som bildas under en elektrisk explosion nå 20 000 ° C.

Baserat på detta föreslog amerikanska forskare att om en stark elektrisk ström leds genom en tunn tråd gjord av ett tungt kemiskt element, såsom volfram, och värms upp till temperaturer jämförbara med solens temperatur, så kommer volframkärnorna att vara i en instabilt tillstånd och sönderdelas till lättare element. De förberedde noggrant och utförde experimentet på ett briljant sätt, med mycket enkla medel.

Den elektriska explosionen av en volframtråd utfördes i en sfärisk glaskolv (fig. 2), och stängde på den en kondensator med en kapacitet på 0,1 mikrofarad, laddad till en spänning på 35 kilovolt. Tråden var placerad mellan två fästande volframelektroder lödda in i kolven från två motsatta sidor. Dessutom hade kolven en extra "spektral" elektrod, som tjänade till att antända en plasmaurladdning i gasen som bildades efter den elektriska explosionen.

Ris. 2. Diagram över Irion och Wendts explosiva kammare (experiment 1922)

Några viktiga tekniska detaljer i experimentet bör noteras. Under framställningen placerades kolven i en ugn, där den kontinuerligt värmdes vid 300 ° C i 15 timmar, och under denna tid evakuerades gasen från den. Tillsammans med uppvärmningen av kolven leddes en elektrisk ström genom volframtråden och värmde den till en temperatur av 2000 ° C. Efter avgasning smältes ett glasrör som förbinder kolven med en kvicksilverpump med en brännare och förseglades. Författarna till arbetet hävdade att de vidtagna åtgärderna gjorde det möjligt att hålla ett extremt lågt tryck av restgaser i kolven under 12 timmar. Därför, när en högspänningsspänning på 50 kilovolt applicerades, var det inget genombrott mellan "spektral" och fixeringselektroderna.

Irion och Wendt utförde tjugoen elektriska explosionsexperiment. Som ett resultat av varje experiment, cirka 10¹⁹ partiklar av en okänd gas. Spektralanalys visade att den innehöll en karakteristisk linje av helium-4. Författarna föreslog att helium bildas som ett resultat av alfasönderfallet av volfram, inducerat av en elektrisk explosion. Kom ihåg att alfapartiklar som uppträder i processen med alfasönderfall är kärnorna i en atom ⁴Han.

Publiceringen av Irion och Wendt väckte stor resonans i det vetenskapliga samfundet vid den tiden. Rutherford själv uppmärksammade detta arbete. Han uttryckte djupa tvivel om att spänningen som användes i experimentet (35 kV) var tillräckligt hög för att elektroner skulle kunna inducera kärnreaktioner i metallen. Rutherford ville kontrollera resultaten från amerikanska forskare och utförde sitt experiment - han bestrålade ett volframmål med en elektronstråle med en energi på 100 keV. Rutherford hittade inga spår av kärnreaktioner i volfram, vilket han gjorde en ganska skarp rapport om i tidskriften Nature. Det vetenskapliga samfundet tog Rutherfords sida, Irions och Wendts arbete erkändes som felaktigt och glömt i många år.

Elektrisk explosion av en volframtråd: 90 år senare

Bara 90 år senare tog ett ryskt forskarlag under ledning av Leonid Irbekovich Urutskoyev, doktor i fysikaliska och matematiska vetenskaper, upprepningen av Irion och Wendts experiment. Experimenten, utrustade med modern experimentell och diagnostisk utrustning, utfördes vid det legendariska Sukhumi Physics and Technology Institute i Abchazien. Fysiker kallade sin attityd "HELIOS" för att hedra den vägledande idén om Irion och Wendt (fig. 3). En kvartsexplosionskammare är placerad i den övre delen av installationen och är ansluten till ett vakuumsystem - en turbomolekylär pump (färgad blå). Fyra svarta kablar leder till sprängkammaren från kondensatorbankens urladdare med en kapacitet på 0,1 mikrofarad, som är placerad till vänster om installationen. För en elektrisk explosion laddades batteriet upp till 35–40 kilovolt. Den diagnostiska utrustningen som användes i experimenten (visas inte i figuren) gjorde det möjligt att studera den spektrala sammansättningen av plasmaglöden, som bildades under den elektriska explosionen av tråden, såväl som den kemiska och elementära sammansättningen av produkterna av dess förfall.

Ris. 3. Så här ser HELIOS-installationen ut, där L. I. Urutskoyevs grupp undersökte explosionen av en volframtråd i vakuum (experiment 2012)

Experimenten från Urutskoyevs grupp bekräftade huvudslutsatsen av arbetet för nittio år sedan. Som ett resultat av den elektriska explosionen av volfram bildades faktiskt ett överskott av helium-4-atomer (cirka 10¹⁶ partiklar). Om volframtråden ersattes av en järntråd bildades inte helium. Observera att i experimenten på HELIOS-enheten registrerade forskarna tusen gånger färre heliumatomer än i experimenten från Irion och Wendt, även om "energiinmatningen" i tråden var ungefär densamma. Vad som är orsaken till denna skillnad återstår att se.

Under den elektriska explosionen sprutades trådmaterialet på explosionskammarens inre yta. Masspektrometrisk analys visade att volfram-180-isotopen hade brist på dessa fasta rester, även om dess koncentration i den ursprungliga tråden motsvarade den naturliga. Detta faktum kan också indikera ett möjligt alfa-sönderfall av volfram eller annan kärnprocess under den elektriska explosionen av en tråd (L. I. Urutskoev, A. A. Rukhadze, D. V. Filippov, A. O. Biryukov, etc. Studie av den spektrala sammansättningen av optisk strålning i den elektriska explosionen av en volframtråd. "Brief Communications on Physics FIAN", 2012, 7, 13–18).

Accelererar alfasönderfall med en laser

Kärnreaktioner med låg energi inkluderar några processer som påskyndar spontana kärnomvandlingar av radioaktiva grundämnen. Intressanta resultat på detta område erhölls vid Institutet för allmän fysik. A. M. Prokhorov RAS i laboratoriet som leds av Georgy Airatovich Shafeev, doktor i fysikaliska och matematiska vetenskaper. Forskare har upptäckt en överraskande effekt: alfasönderfallet av uran-238 accelererades av laserstrålning med en relativt låg toppintensitet 10¹²–10¹³ B/cm² (AV Simakin, GA Shafeev, Inverkan av laserbestrålning av nanopartiklar i vattenlösningar av uransalt på aktiviteten av nuklider. "Quantum Electronics", 2011, 41, 7, 614–618).

Ris. 4. Mikrofotografi av guldnanopartiklar erhållna genom laserbestrålning av ett guldmål i en vattenlösning av cesium-137-salt (experiment 2011)

Så här såg experimentet ut. I en kyvett med en vattenlösning av uransalt UO₂Cl₂ Med en koncentration på 5–35 mg / ml placerades ett guldmål, som bestrålades med laserpulser med en våglängd på 532 nanometer, varaktighet 150 pikosekunder och en upprepningshastighet på 1 kilohertz under en timme. Under sådana förhållanden smälter målytan delvis och vätskan i kontakt med den kokar omedelbart. Ångtrycket sprutar gulddroppar i nanostorlek från målytan in i den omgivande vätskan, där de svalnar och förvandlas till fasta nanopartiklar med en karakteristisk storlek på 10 nanometer. Denna process kallas laserablation i vätska och används ofta när det krävs för att framställa kolloidala lösningar av nanopartiklar av olika metaller.

I Shafeevs experiment, 10¹⁵ guld nanopartiklar i 1 cm³ lösning. De optiska egenskaperna hos sådana nanopartiklar skiljer sig radikalt från egenskaperna hos en massiv guldplatta: de reflekterar inte ljus, utan absorberar det, och det elektromagnetiska fältet hos en ljusvåg nära nanopartiklar kan förstärkas med en faktor på 100–10 000 och nå intraatomära värden!

Uranets kärnor och dess sönderfallsprodukter (torium, protactinium), som råkade vara nära dessa nanopartiklar, exponerades för multiplicerat förstärkta elektromagnetiska laserfält. Som ett resultat har deras radioaktivitet förändrats markant. I synnerhet har gammaaktiviteten för torium-234 fördubblats. (Gammaaktiviteten hos proverna före och efter laserbestrålning mättes med en halvledargammaspektrometer.) Eftersom torium-234 uppstår från alfasönderfallet av uran-238, indikerar en ökning av dess gammaaktivitet ett accelererat alfa-sönderfall av denna uranisotop. Observera att gammaaktiviteten för uran-235 inte ökade.

Forskare från GPI RAS har upptäckt att laserstrålning kan accelerera inte bara alfa-sönderfall, utan också beta-sönderfall av en radioaktiv isotop ¹³⁷Cs är en av huvudkomponenterna i radioaktiva utsläpp och avfall. I sina experiment använde de en grön kopparånglaser som arbetade i ett repetitivt pulsat läge med en pulslängd på 15 nanosekunder, en pulsrepetitionshastighet på 15 kilohertz och en toppintensitet på 10⁹ B/cm²… Laserstrålning verkade på ett guldmål placerat i en kyvett med en vattenhaltig saltlösning ¹³⁷Cs, vars innehåll i en lösning med en volym av 2 ml var cirka 20 pikogram.

Efter två timmars målbestrålning registrerade forskarna att en kolloidal lösning med 30 nm guldnanopartiklar bildades i kyvetten (fig. 4), och gammaaktiviteten av cesium-137 (och därför dess koncentration i lösningen) minskade med 75 %. Halveringstiden för cesium-137 är cirka 30 år. Detta innebär att en sådan aktivitetsminskning, som erhölls i ett tvåtimmarsexperiment, bör ske under naturliga förhållanden om cirka 60 år. Om vi dividerar 60 år med två timmar, finner vi att sönderfallshastigheten ökade med cirka 260 000 gånger under laserexponeringen. En sådan gigantisk ökning av beta-sönderfallshastigheten borde ha förvandlat en kyvett med en cesiumlösning till en kraftfull källa för gammastrålning som åtföljer det vanliga betasönderfallet av cesium-137. Men i verkligheten händer inte detta. Strålningsmätningar visade att gammaaktiviteten hos saltlösningen inte ökar (E. V. Barmina, A. V. Simakin, G. A. Shafeev, Laser-induced cesium-137 decay. Quantum Electronics, 2014, 44, 8, 791–792).

Detta faktum antyder att sönderfallet av cesium-137 under laserverkan inte fortskrider enligt det mest sannolika (94,6%) scenariot under normala förhållanden med emission av ett gammakvantum med en energi på 662 keV, utan på ett annat sätt - icke-strålande. Detta är förmodligen direkt beta-sönderfall med bildandet av en kärna av en stabil isotop ¹³⁷Ba, som under normala förhållanden realiseras endast i 5,4% av fallen.

Varför en sådan omfördelning av sannolikheter sker i reaktionen av beta-sönderfall av cesium är fortfarande oklart. Det finns dock andra oberoende studier som bekräftar att accelererad deaktivering av cesium-137 är möjlig även i levande system.

Om ämnet: Kärnreaktor i en levande cell

Lågenergikärnreaktioner i levande system

I mer än tjugo år har doktor i fysikaliska och matematiska vetenskaper Alla Aleksandrovna Kornilova varit engagerad i sökandet efter lågenergikärnreaktioner i biologiska föremål vid Fysiska fakulteten vid Moskvas statliga universitet. M. V. Lomonosov. Föremålen för de första experimenten var kulturer av bakterier Bacillus subtilis, Escherichia coli, Deinococcus radiodurans. De placerades i ett näringsmedium utarmat på järn men innehållande mangansaltet MnSO₄och tungt vatten D₂O. Experiment har visat att detta system producerade en bristfällig isotop av järn - ⁵⁷Fe (Vysotskii V. I., Kornilova A. A., Samoylenko I. I., Experimentell upptäckt av fenomenet lågenergikärntransmutation av isotoper (Mn)⁵⁵till Fe⁵⁷) i växande biologiska kulturer, Proceedings of 6th International Conference on Cold Fusion, 1996, Japan, 2, 687–693).

Enligt författarna till studien är isotopen ⁵⁷Fe uppträdde i växande bakterieceller som ett resultat av reaktionen ⁵⁵Mn + d = ⁵⁷Fe (d är kärnan i en deuteriumatom, bestående av en proton och en neutron). Ett definitivt argument för den föreslagna hypotesen är det faktum att om tungt vatten ersätts med lätt vatten eller mangansalt utesluts från sammansättningen av näringsmediet, då är isotopen ⁵⁷Fe-bakterier ackumulerades inte.

Efter att ha sett till att kärnomvandlingar av stabila kemiska element är möjliga i mikrobiologiska kulturer, tillämpade AA Kornilova sin metod för att deaktivera långlivade radioaktiva isotoper (Vysotskii VI, Kornilova AA, Transmutation av stabila isotoper och deaktivering av radioaktivt avfall i växande biologiska system Annals of Nuclear Energy, 2013, 62, 626-633). Den här gången arbetade Kornilova inte med monokulturer av bakterier, utan med superassociationen av olika typer av mikroorganismer för att öka deras överlevnad i aggressiva miljöer. Varje grupp i denna gemenskap är maximalt anpassad till gemensamt liv, kollektivt ömsesidigt bistånd och ömsesidigt skydd. Som ett resultat anpassar superassociation sig väl till en mängd olika miljöförhållanden, inklusive ökad strålning. Den typiska maximala dosen som vanliga mikrobiologiska kulturer tål motsvarar 30 kilorad, och superassociationer tål flera storleksordningar mer, och deras metaboliska aktivitet försvagas nästan inte.

Lika mängder av den koncentrerade biomassan av ovannämnda mikroorganismer och 10 ml av en lösning av cesium-137-salt i destillerat vatten placerades i glaskyvetter. Den initiala gammaaktiviteten för lösningen var 20 000 becquerel. I vissa kyvetter tillsattes dessutom salter av de vitala spårämnena Ca, K och Na. De slutna kyvetterna hölls vid 20°C och deras gammaaktivitet mättes var sjunde dag med en högprecisionsdetektor.

Under hundra dagar av experimentet i en kontrollcell som inte innehöll mikroorganismer minskade aktiviteten av cesium-137 med 0,6%. I en kyvett som dessutom innehåller kaliumsalt - med 1%. Aktiviteten sjönk snabbast i kyvetten som dessutom innehöll kalciumsaltet. Här har gammaaktiviteten minskat med 24 %, vilket motsvarar en 12-faldig minskning av halveringstiden för cesium!

Författarna antog att som ett resultat av den vitala aktiviteten hos mikroorganismer ¹³⁷Cs konverteras till ¹³⁸Ba är en biokemisk analog till kalium. Om det finns lite kalium i näringsmediet sker omvandlingen av cesium till barium i en accelererad hastighet; om det finns mycket blockeras omvandlingsprocessen. Kalciums roll är enkel. På grund av dess närvaro i näringsmediet växer populationen av mikroorganismer snabbt och förbrukar därför mer kalium eller dess biokemiska analog - barium, det vill säga det driver omvandlingen av cesium till barium.

Hur är det med reproducerbarheten?

Frågan om reproducerbarheten av de ovan beskrivna experimenten kräver ett visst förtydligande. E-Cat-reaktorn, fängslande med sin enkelhet, replikeras av hundratals, om inte tusentals, entusiastiska uppfinnare runt om i världen. Det finns till och med speciella forum på Internet där "replikatorer" utbyter erfarenheter och visar sina prestationer. Den ryske uppfinnaren Alexander Georgievich Parkhomov har gjort vissa framsteg i denna riktning. Han lyckades konstruera en värmegenerator som arbetar på en blandning av nickelpulver och litiumaluminiumhydrid, vilket ger en överskottsmängd energi (AG Parkhomov, Testresultat av en ny version av analogen till högtemperaturvärmegeneratorn Rossi. "Journal of emerging directions of science", 2015, 8, 34–39) … Men till skillnad från Rossis experiment hittades inga förvrängningar av isotopsammansättningen i det använda bränslet.

Experiment på den elektriska explosionen av volframtrådar, såväl som på laseraccelerationen av sönderfallet av radioaktiva element, är mycket mer komplicerade ur teknisk synvinkel och kan endast reproduceras i seriösa vetenskapliga laboratorier. I detta avseende ersätts frågan om ett experiments reproducerbarhet med frågan om dess repeterbarhet. För experiment med lågenergikärnreaktioner är en typisk situation när, under identiska experimentella förhållanden, effekten antingen är närvarande eller inte. Faktum är att det inte är möjligt att kontrollera alla parametrar för processen, inklusive, uppenbarligen, den viktigaste, som ännu inte har identifierats. Sökandet efter de nödvändiga lägena är nästan blind och tar många månader och till och med år. Experimentörer har varit tvungna att ändra det schematiska diagrammet för installationen mer än en gång i processen för att söka efter en kontrollparameter - "ratten" som måste "vridas" för att uppnå tillfredsställande repeterbarhet. För närvarande är repeterbarheten i de ovan beskrivna experimenten cirka 30%, det vill säga ett positivt resultat erhålls i vart tredje experiment. Det är mycket eller lite, för läsaren att bedöma. En sak är klar: utan att skapa en adekvat teoretisk modell av de studerade fenomenen är det osannolikt att det kommer att vara möjligt att radikalt förbättra denna parameter.

Försök till tolkning

Trots övertygande experimentella resultat som bekräftar möjligheten till kärnomvandlingar av stabila kemiska element, samt accelererar förfallet av radioaktiva ämnen, är de fysiska mekanismerna för dessa processer fortfarande okända.

Huvudmysteriet med lågenergikärnreaktioner är hur positivt laddade kärnor övervinner frånstötande krafter när de närmar sig varandra, den så kallade Coulomb-barriären. Detta kräver vanligtvis temperaturer i miljontals grader Celsius. Det är uppenbart att sådana temperaturer inte uppnås i de övervägda experimenten. Ändå finns det en sannolikhet som inte är noll för att en partikel som inte har tillräcklig kinetisk energi för att övervinna de frånstötande krafterna ändå kommer att hamna nära kärnan och gå in i en kärnreaktion med den.

Denna effekt, som kallas tunneleffekten, är av rent kvantkaraktär och är nära relaterad till Heisenbergs osäkerhetsprincip. Enligt denna princip kan en kvantpartikel (till exempel kärnan i en atom) inte ha exakt specificerade värden på koordinat och momentum samtidigt. Produkten av osäkerheter (oundvikliga slumpmässiga avvikelser från det exakta värdet) av koordinat och momentum begränsas underifrån av ett värde som är proportionellt mot Plancks konstant h. Samma produkt bestämmer sannolikheten för att tunnla genom en potentiell barriär: ju större produkten är av osäkerheterna för partikelns koordinat och rörelsemängd, desto högre är denna sannolikhet.

I verk av doktor i fysikaliska och matematiska vetenskaper, professor Vladimir Ivanovich Manko och medförfattare, visas att i vissa tillstånd av en kvantpartikel (de så kallade koherenta korrelerade tillstånden) kan produkten av osäkerheter överstiga Planck-konstanten i flera storleksordningar. Följaktligen, för kvantpartiklar i sådana tillstånd, kommer sannolikheten att övervinna Coulomb-barriären att öka (V. V. Dodonov, V. I. Manko, Invarianter och evolution av icke-stationära kvantsystem. "Proceedings of FIAN". Moskva: Nauka, 1987, v. 183, sid. 286).

Om flera kärnor av olika kemiska element befinner sig i ett koherent korrelerat tillstånd samtidigt, kan i detta fall en viss kollektiv process inträffa, vilket leder till en omfördelning av protoner och neutroner mellan dem. Sannolikheten för en sådan process kommer att vara större, ju mindre skillnaden är mellan energierna för de initiala och slutliga tillstånden för en ensemble av kärnor. Det är uppenbarligen denna omständighet som avgör mellanläget för lågenergikärnreaktioner mellan kemiska och "vanliga" kärnreaktioner.

Hur bildas koherenta korrelerade tillstånd? Vad gör att kärnor förenas i ensembler och utbyter nukleoner? Vilka kärnor kan och vilka kan inte delta i denna process? Det finns ännu inga svar på dessa och många andra frågor. Teoretiker tar bara de första stegen mot att lösa detta mest intressanta problem.

Därför, i detta skede, bör huvudrollen i studiet av lågenergikärnreaktioner tillhöra experimentörer och uppfinnare. Det finns ett behov av systemiska experimentella och teoretiska studier av detta fantastiska fenomen, en omfattande analys av erhållen data och en bred expertdiskussion.

Att förstå och behärska mekanismerna för lågenergikärnreaktioner kommer att hjälpa oss att lösa en mängd olika tillämpade problem - skapandet av billiga autonoma kraftverk, högeffektiv teknik för sanering av kärnavfall och omvandling av kemiska element.