Epicul cu fuziunea cu ultrasunete continuă • Igor Ivanov • Știința științifică despre "Elemente" • Fizică

Epicul cu termonuclear cu ultrasunete continuă

Nu este exclus faptul că lumina generată în procesul de sono-luminescență în lichide de deuteriu poartă amprenta unei reacții termonucleare (imagine de la www.nature.com)

Controversa asupra senzației din 2002 continuă: "O reacție termonucleară într-un pahar de apă". Noi experimente efectuate în conformitate cu o metodă îmbunătățită, care încă "văd" urmele fuziunii termonucleare cu ultrasunete, adaugă combustibil la foc.

Sonoluminescența – strălucirea produsă de un val ultrasonic – nu a dat odihnă fizicii timp de o jumătate de secol. Ce fel de mecanisme exotice nu au fost folosite pentru a explica spectrul complet misterios al acestei străluciri! Cu doar câțiva ani în urmă, ca rezultat al unui studiu experimental masiv al acestui fenomen, mecanismul său a fost înțeles: compresia supersonică a unui balon de cavitație și încălzirea mediei la zeci de mii de grade (vezi articolul Sonoluminescence: ghicitori, idei, explicații). Acest fenomen a fost deja aplicat în chimie, știința materialelor și chiar în medicină.

Recent, sonoluminescența a prezentat o altă surpriză, de un fel complet diferit. În 2002, experimentele unui grup internațional de fizicieni sub conducerea lui R.Taleyarkhan a arătat că neutronii s-au născut și că tritiumul a fost produs în timpul sonoluminiscenței în acetonă de deuteriu. Acest lucru a sugerat că în condiții de temperatură extremă în interiorul bulei de cavitație, reacția de fuziune (fuziunea termonucleară cu ultrasunete) a fost "aprinsă".

Aceste rezultate senzaționale au devenit imediat un câmp de luptă care a durat câțiva ani. Critica experimentelor lui Taleyarkhan (a se vedea, de exemplu, Nota termonucleară cu ultrasunete: Analiza critică) a rămas la trei puncte principale:

  • Temperaturile necesare pentru reacția de fuziune a deuteriului termonuclear se ridică la milioane de grade, dar până acum toate măsurătorile temperaturii din interiorul bulei nu au produs rezultate mai mari de o sută de mii de grade.
  • Sa constatat experimental că sonoluminescența este mai gravă în lichidele organice volatile decât în ​​apă.
  • Formularea exactă a experimentului utilizând neutronii externi a provocat numeroase plângeri și ar putea conduce la o serie de erori neînregistrate.

Între timp, experimente noi de Taleyarkhan și colegii săi continuă să confirme prezența unui semnal de neutroni. În ultimul lor articol, R. P.Taleyarkhan, Physical Review Letters 96, 034301 (27 ianuarie 2006), prezintă rezultatele experimentelor efectuate utilizând o tehnică îmbunătățită. Observăm punctele sale cheie:

  • Pentru a iniția cavitația, nu a fost folosită o sursă externă de neutroni, ci o "internă": săruri de uraniu dizolvate în fluidul de lucru. Aceasta elimină automat problema neutronilor externi. Amintiți-vă că în experimentele timpurii ale lui Taleyarkhan a existat un puternic flux neutron extern, din care puțini neutroni produsi într-o reacție termonucleară au fost apoi "zgâriați".
  • Diferite fluide au fost utilizate ca mediu de lucru. Experimentele din lichide organice au arătat prezența neutronilor, experimente cu apă grea nu. De fapt, autorii încearcă să demonstreze că datele lor nu contravin experimentelor anterioare, deoarece marea majoritate a acestora au fost efectuate cu apă.

În plus, este de remarcat faptul că noua lucrare oferă o descriere mult mai detaliată a sistemului de detectare (care a fost, de asemenea, îmbunătățit semnificativ) și a evoluției experimentelor, iar rezultatele sunt prezentate cu mai multă grijă decât înainte.

Rezultatul experimentelor este următorul: semnalul de neutroni este observat fără o sursă externă de neutroni. Semnificația statistică a semnalului este atât de mare încât nu poate fi explicată prin niciun "joc de șanse". Autorii consideră că acest semnal este o manifestare necondiționată a unui termonuclear cu ultrasunete.

Pentru un cititor critic, totuși, există și momente întunecate. În primul rând, este complet de neînțeles de ce este chiar necesar să se utilizeze particule elementare (atât neutronii externi, cât și particulele alfa emise de uraniu) pentru a crea cavitație. La urma urmei, se știe că sono-luminescența apare perfect în sine într-un vas cu lichid cu o undă sonoră suficient de puternică. În al doilea rând, potrivit autorilor în articolul lor teoretic RI Nigmatulin et al., Fizica fluidelor 17, 107106 (25 octombrie 2005), rata de condensare la interfața vapori-lichid este foarte mică în apă, dar este ridicată în lichide organice și de aceea temperaturile în milioane de grade le par destul de realizabile. Dar cum poate fi reconciliată cu datele experimentale agravarea sonoluminescență în lichide volatile?

Pentru a răspunde la aceste întrebări, sunt urgent necesare experimente ale grupurilor de cercetare independente. Potrivit revistei natură, cei mai importanți specialiști în sonoluminescență, Kenneth Suslick și Seth Putterman, care nu au reușit să reproducă rezultatele lui Taleyarkhan, intenționează să-și viziteze laboratorul în viitorul apropiat și să vadă experimentul în acțiune.

Dacă reacția termonucleară în aceste condiții este într-adevăr confirmată, atunci va apărea o întrebare: de ce sunt experimentele lui Taleyarkhan într-o astfel de contradicție flagrantă cu întregul set de date experimentale despre sonoluminiscență (și, prin urmare, cu modelele teoretice construite pe aceste date) în ultimele decenii? Găsirea răspunsului la acesta va fi un adevărat roman de aventură.

Igor Ivanov


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: