Transformări interzise ale elementelor

Transformări interzise ale elementelor

Stepan Nikolaevich Andreev
"Chimia și viața" №8, 2015

Artistul S. Tyunin

Știința are propriile sale subiecte interzise, ​​propriile tabuuri. Astăzi, câțiva oameni de știință ar îndrăzni să studieze bioelementele, dozele foarte mici, structura apei … Zonele sunt complexe, tulbure, greu de dat. Este ușor să vă pierdeți reputația aici pentru că sunteți un om de știință fals și nu trebuie să vorbiți despre obținerea unui grant. În știință, este imposibil și periculos să depășim conceptele general acceptate, să încalcăm dogmele. Dar tocmai eforturile sufletelor curajoase, care sunt gata să fie diferite de oricine altcineva, uneori pun noi drumuri în cunoaștere.

Am observat în repetate rânduri cum, odată cu dezvoltarea științei, dogmele încep să se rătăcească și dobândesc treptat statutul de cunoștințe incomplete, anterioare. Deci, de mai multe ori, a fost în biologie. Așa a fost în fizică. Vedem același lucru în chimie. Înainte de ochii noștri, adevărul din manualul "compoziția și proprietățile unei substanțe nu depind de metodele de producție", care s-au prăbușit sub atacul nanotehnologiei. Sa dovedit că substanța din nanoform poate schimba drastic proprietățile – de exemplu, aurul va înceta să fie un metal nobil.

Astăzi putem afirma că există un număr echitabil de experimente,ale căror rezultate nu pot fi explicate din punctul de vedere al punctelor de vedere general acceptate. Și sarcina științei nu este să-i concedieze, ci să săpăm și să încercăm să ajungem la adevăr. Poziția "acest lucru nu poate fi, deoarece nu poate fi niciodată" este convenabil, desigur, dar nu poate explica nimic. Mai mult decât atât, experimentele incomprehensibile și inexplicabile pot fi descurajatoare ale descoperirilor din știință, așa cum sa întâmplat deja. Unul dintre aceste aspecte fierbinți, în sens direct și figurativ, este așa-numitele reacții nucleare cu energie redusă, care astăzi sunt numite LENR – Reacția Nucleară de Energie Mică.

Am intrebat medicul de stiinte fizice si matematice Stepan Nikolaevich Andreev de la Institutul de Fizică Generală. A. M. Prokhorov de la Academia de Științe din Rusia pentru a ne cunoaște esența problemei și câteva experimente științifice efectuate în laboratoarele rusești și occidentale și publicate în reviste științifice. Experimente, ale căror rezultate încă nu le putem explica.

Reactorul E-Cat Andrea Rossi

La mijlocul lunii octombrie 2014, comunitatea științifică globală a fost agitată de știri – un raport a fost publicat de Giuseppe Levi, profesor de fizică la Universitatea din Bologna și coautori despre rezultatele testării reactorului E-Cat creat de inventatorul italian Andrea Rossi.

Reamintim că în 2011, A.Rossi a prezentat publicului instalația, pe care a lucrat timp de mulți ani în colaborare cu fizicianul Sergio Focardi. Reactorul, numit "E-Sat" (abreviat de la Catalizatorul de Energie Englez), a produs o cantitate anormală de energie. În ultimii patru ani, E-Sat a fost testat de diverse grupuri de cercetători, deoarece comunitatea științifică a insistat asupra unei expertize independente.

Cel mai lung și mai detaliat test, care surprinde toți parametrii necesari procesului, a fost efectuat în martie 2014 de un grup de Giuseppe Levy, care a inclus experți independenți ca Evelyn Foschi, fizician teoretic al Institutului Național de Fizică Nucleară din Bologna, profesor de fizică Hanno Essen de la Korolevsky Institutul de Tehnologie din Stockholm și, apropo, fostul președinte al Societății Sceptice din Suedia, precum și fizicienii suedezi Bo Heustad, Roland Petersson și Lars Tegner de la Universitatea Uppsala. Experții au confirmat faptul că dispozitivul (figura 1), în care un gram de combustibil a fost încălzit la o temperatură de aproximativ 1400 ° C cu ajutorul electricității, a produs o cantitate anormală de căldură (AMS Acta, 2014, doi: 10,6092 / unibo / amsacta / 4084).

Fig. 1. Reactorul "E-Cat" Andrea Rossi la locul de muncă. Inventatorul nu dezvăluie modul în care este aranjat reactorul. Cu toate acestea, se știe că în interiorul tubului ceramic se află o încărcătură de combustibil, elemente de încălzire și un termocuplu. Suprafața tubului este nervuri, astfel încât căldura este mai bine îndepărtată ")"> Fig. 1. Reactorul "E-Cat" Andrea Rossi la locul de muncă. Inventatorul nu dezvăluie modul în care este aranjat reactorul. Cu toate acestea, se știe că în interiorul tubului ceramic se află o încărcătură de combustibil, elemente de încălzire și un termocuplu. Suprafața tubului este nervurată astfel încât căldura să fie mai bine îndepărtată. "Border = 0> Fig. 1. Reactorul "E-Cat" Andrea Rossi la locul de muncă. Inventatorul nu dezvăluie modul în care este aranjat reactorul. Cu toate acestea, se știe că în interiorul tubului ceramic se află o încărcătură de combustibil, elemente de încălzire și un termocuplu. Suprafața tubului este nervurat pentru a se încălzi mai bine.

Reactorul a fost un tub ceramic cu lungimea de 20 cm și diametrul de 2 cm. În interiorul reactorului au fost amplasate încărcătura de combustibil, elementele de încălzire și termocuplul, semnalul din care a fost alimentat către unitatea de control a încălzirii. Energia la reactor a fost alimentată de la o rețea electrică cu o tensiune de 380 volți prin intermediul a trei fire rezistente la căldură, care au încălzit roșu în timpul funcționării reactorului. Combustibilul a constat în principal din pulbere de nichel (90%) și hidrură de litiu aluminiu LiAlH4 (10%).Când se încălzește, hidrură de litiu aluminiu descompune și eliberează hidrogen, care poate fi absorbit de nichel și intră într-o reacție exotermă.

Raportul a raportat că cantitatea totală de căldură alocată de dispozitiv timp de 32 de zile de funcționare continuă a fost de aproximativ 6 GJ. Estimările elementare arată că intensitatea energetică a pulberii este de peste o mie de ori mai mare decât intensitatea energetică a benzinei, de exemplu!

Ca rezultat al analizelor atente ale compoziției elementale și izotopice, experții au stabilit în mod fiabil că în combustibilul uzat au apărut modificări ale raporturilor izotopilor de litiu și nichel. Dacă în combustibilul inițial conținutul de izotopi de litiu coincide cu cel natural: 6Li – 7,5% 7Li – 92,5%, apoi conținutul de combustibil uzat 6Li a crescut la 92%, iar conținutul 7Li a scăzut la 8%. La fel de puternice au fost distorsiunile compoziției izotopice pentru nichel. De exemplu, conținutul de izotopi de nichel 62Ni în "cenușă" a fost de 99%, deși a fost doar 4% din combustibilul inițial. Modificările detectate în compoziția izotopică și eliberarea anormal de mare de căldură au indicat că procesele nucleare s-au produs în reactor. Cu toate acestea, nu s-au înregistrat semne de creștere a radioactivității caracteristice reacțiilor nucleare fie în timpul funcționării dispozitivului, fie după oprirea acestuia.

Procesele care apar în reactor nu ar putea fi reacții de fisiune nucleară, deoarece combustibilul a constat din substanțe stabile. Reacțiile de fuziune nucleară sunt, de asemenea, excluse, deoarece din punct de vedere al fizicii nucleare moderne, temperatura de 1400 ° C este neglijabilă pentru a depăși forțele repulsiei nucleului Coulomb. Acesta este motivul pentru care utilizarea termenului apreciat "fuziune la rece" pentru astfel de procese este o greșeală care este înșelătoare.

Probabil, aici ne confruntăm cu manifestări ale unui nou tip de reacții în care se produc transformări colective de energie joasă ale nucleelor ​​elementelor care alcătuiesc combustibilul. Estimarea energiilor unor astfel de reacții dă o valoare de ordinul 1-10 keV pe nucleon, adică ocupă o poziție intermediară între reacțiile nucleare de ordin energetic obișnuite (energii mai mari de 1 MeV per nucleon) și reacțiile chimice (energii de ordinul 1 eV per atom).

Până în prezent, nimeni nu poate explica în mod satisfăcător fenomenul descris, iar ipotezele prezentate de mulți autori nu stau la pâine. Pentru a stabili mecanismele fizice ale unui nou fenomen, este necesar să se studieze cu atenție posibilele manifestări ale unor astfel de reacții nucleare cu consum redus de energie în diverse setări experimentale și să se rezume datele obținute.În plus, astfel de fapte inexplicabile au acumulat o sumă considerabilă de-a lungul multor ani. Iată câteva dintre ele.

Explozia electrică a firului de tungsten – începutul secolului al XX-lea

În 1922, Clarence Ayrion și Gerald Wendt de la laboratorul chimic de la Universitatea din Chicago au publicat o lucrare privind studiul exploziei electrice a unui sârmă de tungsten în vid (G. L. Wendt, C. E. Irion, încercări experimentale de a descompune tungsten la temperaturi ridicate. Jurnalul American Chemical Society, 1922, 44, 1887-1894; Traducere din limba rusă: încercări experimentale de divizare a tungstenului la temperaturi ridicate).

Nu există nimic exotic într-o explozie electrică. Acest fenomen a fost descoperit la fel ca la sfârșitul secolului al XVIII-lea și în viața de zi cu zi îl observăm în mod constant atunci când lămpile electrice se ard în timpul unui scurtcircuit (becuri incandescente, bineînțeles). Ce se întâmplă când o explozie electrică? Dacă curentul care curge prin firul metalic este mare, atunci metalul începe să se topească și să se evapore. Plasma este formată în apropierea suprafeței firului. Încălzirea este neuniformă: "Locurile fierbinți" apar în locurile aleatoare ale sârmei, în care se produce mai multă căldură, temperatura atinge valori maxime și se produce distrugerea explozivă a materialului.

Cel mai frapant lucru din această poveste este că oamenii de știință sperau inițial să detecteze experimental descompunerea tungstenului în elemente chimice mai ușoare. În intenția lor, Ayrion și Wendt s-au bazat pe următoarele fapte deja cunoscute la vremea respectivă.

Mai întâi, în spectrul de radiații vizibile al Soarelui și al altor stele nu există linii optice caracteristice unor elemente chimice grele. În al doilea rând, temperatura suprafeței Soarelui este de aproximativ 6000 ° C. Prin urmare, au argumentat, atomii de elemente grele nu pot exista la astfel de temperaturi. În al treilea rând, atunci când o baterie de condensator este descărcată pe un fir metalic, temperatura plasmei produsă de o explozie electrică poate ajunge la 20.000 ° C

Pe această bază, oamenii de știință americani au sugerat că, dacă un fir electric subțire realizat dintr-un element chimic greu, cum ar fi tungsten, trece printr-un curent electric puternic și îl încălzește la temperaturi comparabile cu cele ale Soarelui, nucleele de tungsten vor fi instabile și se vor descompune în elemente mai ușoare. Ei au pregătit cu grijă și au realizat cu strălucire un experiment, folosind mijloace foarte simple.

Explozia electrică a firului de tungsten a fost efectuată într-un balon sferic din sticlă (figura 2), închizând un condensator de 0,1 microfarad încărcat la 35 kilovolți. Sârmă a fost localizată între doi electrozi de tungsten montat, lipiți în balon de pe două laturi opuse. În plus, balonul avea un electrod "spectral" suplimentar, care a servit la aprinderea unei descărcări de plasmă într-un gaz format după o explozie electrică.

Fig. 2. Schema camerei de evacuare-exploziv a lui Ayrion și Wendt (experiment din 1922) "border = 0>

Fig. 2. Schema camerei de evacuare-exploziv a lui Irion și Wendt (experiment din 1922)

Trebuie remarcate câteva detalii tehnice importante ale experimentului. În timpul preparării sale, balonul a fost plasat într-un cuptor, în care a fost încălzit continuu la 300 ° C timp de 15 ore și tot acest timp gazul a fost pompat din el. Împreună cu încălzirea balonului, s-a trecut un curent electric prin firul de tungsten, încălzindu-l la o temperatură de 2000 ° C. După degazare, tubul de sticlă care leagă balonul la pompa de mercur a fost topit cu ajutorul unui arzător și sigilat. Autorii hârtiei au susținut că măsurile luate au permis ca presiunea extrem de scăzută a gazelor reziduale din vas să fie menținută timp de 12 ore.Prin urmare, atunci când aplicați o tensiune înaltă de 50 kilovolți între "spectral" și electrozi de fixare, nu a existat nicio defalcare.

Irion și Wendt au efectuat douăzeci și unu de experimente cu o explozie electrică. Ca rezultat al fiecărui experiment din balonul format aproximativ 1019 particule de gaz necunoscut. Analiza spectrală a arătat că linia caracteristică a heliului-4 a fost prezentă. Autorii au sugerat că heliul este format ca rezultat al decăderii alfa a tungstenului, indusă de explozia electrică. Amintiți-vă că particulele alfa care apar în procesul de decădere alfa sunt nucleele unui atom 4El.

Publicarea lui Ayrion și a lui Wendt a provocat o mare rezonanță în comunitatea științifică din acea vreme. Rutherford însuși a atras atenția asupra acestei lucrări. El și-a exprimat profunda îndoială că tensiunea utilizată în experiment (35 kV) este suficient de mare pentru ca electronii să inducă reacții nucleare în metal. Dorind să verifice rezultatele oamenilor de știință americani, Rutherford și-a efectuat experimentul – ținta de tungsten iradiată cu un fascicul de electroni cu o energie de 100 kiloelectronvolți. Rutherford nu a găsit nici o urmă de reacții nucleare în tungsten, care într-o formă destul de ascuțită a făcut un mesaj scurt în jurnal natură. Comunitatea științifică a luat partea lui Rutherford, opera lui Ayrion și Wendt a fost recunoscută eronată și uitată de mulți ani.

Explozie electrică din sârmă de tungsten: 90 de ani mai târziu

Doar 90 de ani mai târziu, echipa de cercetare rusă, sub îndrumarea lui Leonid Irbekovich Urutskoev, doctor în științe fizico-matematice, a preluat repetarea experimentelor lui Ayrion și Wendt. Experimentele echipate cu echipament experimental și de diagnostic modern au fost efectuate la legendarul Institut Sukhumi de Fizică și Tehnologie din Abhazia. Fizicienii au numit instalația lor "HELIOS" în onoarea ideii călăuzitoare a lui Ayrion și Wendt (fig.3). Camera de sablare cu cuarț este situată în partea superioară a instalației și este conectată la un sistem de vid – o pompă turbomoleculară (albastru). Patru cabluri negre sunt trase în camera de ardere de la un descărcător al unei baterii cu condensator cu o capacitate de 0,1 microfarade, care se află în partea stângă a instalației. Pentru explozia electrică, bateria a fost încărcată până la 35-40 kilovolți. Echipamentul de diagnosticare utilizat în experimente (nereprezentat în figură) a făcut posibilă investigarea compoziției spectrale a strălucirii plasmei care a fost formată în timpul exploziei electrice a sârmei, precum și compoziția chimică și elementară a produselor sale de descompunere.

Fig. 3. Aceasta este instalația "HELIOS", în care grupul L. I.Urutskoeva a investigat explozia unui sârmă de tungsten într-un vid (experimentul din 2012) "border = 0>

Fig. 3. Acesta este modul în care arată instalația "HELIOS", în care grupul lui L. I. Urutskoeva a investigat explozia unui sârmă de tungsten într-un vid (experimentul din 2012)

Grupul de experimente Urutskoeva a confirmat concluzia principală a muncii din urmă cu nouăzeci de ani. Într-adevăr, ca rezultat al exploziei electrice a tungstenului, s-a format o cantitate excesivă de atomi de heliu-4 (aproximativ 1016 particule). Dacă firul de tungsten a fost înlocuit cu fier, heliul nu a fost format. Rețineți că în experimentele din instalația "HELIOS", cercetătorii au înregistrat de o mie de ori mai puțini atomi de heliu decât în ​​experimentele lui Ayrion și Wendt, deși "intrarea de energie" în sârmă era aproximativ aceeași. Care este motivul pentru această diferență – rămâne de văzut.

În timpul exploziei electrice, materialul de sârmă a fost pulverizat pe suprafața interioară a camerei de explozie. Analiza spectrometrică de masă a arătat că în aceste reziduuri solide a existat o deficiență a izotopului de tungsten-180, deși concentrația sa în sârma inițială corespundea celei naturale. Acest fapt poate indica, de asemenea, o posibilă decădere alfa a tungstenului sau a altui proces nuclear.în timpul exploziei electrice de sârmă (L.I Urutskoev, A. A. Rukhadze, D.V. Filippov, A.O.Biryukov et al., Investigarea compoziției spectrale a radiației optice într-o explozie electrică a unui fir de tungsten) "Scurtă comunicare privind fizica LPI, 2012 , 7, 13-18).

Accelerarea degradării alfa cu laser

Unele procese care accelerează transformările nucleare spontane ale elementelor radioactive pot fi atribuite și reacțiilor nucleare cu consum redus de energie. Rezultate interesante în acest domeniu au fost obținute la Institutul de Fizică Generală. A. M. Prokhorov RAS în laborator condus de Doctorul Științelor fizice și matematice Georgy Airatovich Shafeev. Oamenii de știință au descoperit un efect uimitor: decăderea alfa a uraniului-238 a fost accelerată sub acțiunea radiației laser cu o intensitate relativ mică a vârfului 1012-1013 W / cm2 (A.V. Simakin, G.A. Shafeev, Efectul iradierii cu laser a nanoparticulelor în soluții apoase de săruri de uraniu asupra activității nuclidelor, Quantum Electronics, 2011, 41, 7, 614-618).

Fig. 4. Micrograf de nanoparticule de aur obținute prin iradierea cu laser a unei ținte de aur într-o soluție apoasă de sare de cesiu-137 ("experimentul din 2011") "> Fig. 4. Micrograf de nanoparticule de aur obținute prin iradierea cu laser a unei ținte de aur într-o soluție apoasă de sare de cesiu-137 (experimentul din 2011) "border = 0> Fig. 4. Micrograf de nanoparticule de aur obținute prin laser cu iradierea unei ținte de aur într-o soluție apoasă de sare de cesiu-137 (experimentul din 2011)

Acesta este modul în care a fost experimentat experimentul. Într-o cuvă cu o soluție apoasă de sare de uraniu UO2CI2 cu o concentrație de 5-35 mg / ml, a fost plasată o țintă de aur, care a fost iradiată cu impulsuri laser cu lungimea de undă de 532 nanometri, o durată de 150 picosecunde, o rată de repetare de 1 kilohertz timp de o oră. În aceste condiții, suprafața țintă este topită parțial, iar lichidul care intră în contact cu acesta se fierbe instantaneu. Presiunea vaporilor împrăștie picături de aur de la suprafața țintei în lichidul înconjurător, unde acestea sunt răcite și transformate în nanoparticule solide cu o dimensiune caracteristică de 10 nanometri. Acest proces se numește ablație laser într-un lichid și se utilizează pe scară largă atunci când este necesar să se prepare soluții coloidale de nanoparticule din diverse metale.

În experimentele lui Shafeev, într-o oră de iradiere a unei ținte de aur, 1015 nanoparticule de aur la 1 cm3 soluție. Proprietățile optice ale acestor nanoparticule sunt radical diferite de proprietățile unei plăci masive de aur: ele nu reflectă lumina, ci o absorb, iar câmpul electromagnetic al undei luminoase în apropierea nanoparticulelor poate fi amplificat de 100-10 mii de ori și poate atinge valori intra-atomice!

Nucleul uraniului și produsele sale de dezintegrare (toriu, protactinus), care au apărut în apropierea acestor nanoparticule, au fost expuse câmpurilor electromagnetice laser multiplicate. Ca rezultat, radioactivitatea sa sa schimbat semnificativ. În particular, activitatea gamma a toriu-234 sa dublat. (Activitatea gama a probelor înainte și după iradierea cu laser a fost măsurată cu un spectrometru gamma semiconductor.) Deoarece toriu-234 rezultă din decăderea alfa a uraniului-238, o creștere a activității sale gamma indică o accelerare a degradării alfa a acestui izotop de uraniu. Rețineți că activitatea gama a uraniului-235 nu a crescut.

Oamenii de știință de la RAS IOF au descoperit că radiațiile laser pot accelera nu numai decăderea alfa, ci și decăderea beta a unui izotop radioactiv. 137Cs este una dintre principalele componente ale emisiilor radioactive și ale deșeurilor. În experimentele lor, au folosit un laser de vapori de cupru verde care funcționează într-un mod puls-periodic cu o durată a impulsului de 15 nanosecunde, o rată de repetare a impulsului de 15 kilohertzi și o intensitate maximă de 109 W / cm2. Radiația laser a afectat o țintă de aur plasată într-o cuvă cu o soluție apoasă de sare. 137Cs, al căror conținut într-o soluție cu un volum de 2 ml a fost de aproximativ 20 picograme.

După două ore de iradiere a țintă, cercetătorii au observat că în cuvetă s-a format o soluție coloidală cu nanoparticule de aur cu dimensiunea de 30 nm (fig.4), iar activitatea cesiului-137 gama (și, prin urmare, concentrația sa în soluție) a scăzut cu 75%. Timpul de înjumătățire al cesiului-137 este de aproximativ 30 de ani. Aceasta înseamnă că o astfel de scădere a activității, obținută într-un experiment de două ore, ar trebui să aibă loc în condiții naturale în aproximativ 60 de ani. Împărțind 60 de ani în două ore, obținem că, în timpul efectului laser, rata de decădere a crescut de aproximativ 260.000 de ori. O astfel de creștere gigantică a ratei de dezintegrare beta ar trebui să transforme o celulă cu o soluție de cesiu în cea mai puternică sursă de radiații gamma care însoțește degradarea uzuală beta a cesiului-137. Cu toate acestea, în realitate, acest lucru nu se întâmplă. Măsurătorile prin radiație au arătat că activitatea gama a soluției de sare nu crește (E. V. Barmina, A. V. Simakin, G. A. Shafeev, decăderea cesiului-137 indusă de laser. Electronica Quantum, 2014, 44 , 8, 791-792).

Acest fapt sugerează că, sub expunere la laser, decăderea cesiului-137 nu urmează scenariul cel mai probabil (94,6%) în condiții normale cu emisia unui quantum gamma cu o energie de 662 keV, dar în funcție de alta, este nerradiativă.Aceasta este probabil o descompunere directă beta cu formarea unui nucleu izotopic stabil 137Ba, care în condiții normale se realizează numai în 5,4% din cazuri.

De ce apare o astfel de redistribuire a probabilităților în reacția degradării beta a cesiului, este încă neclară. Cu toate acestea, există și alte studii independente care confirmă faptul că decontaminarea accelerată a cesiului-137 este posibilă chiar și în sistemele vii.

Reacții nucleare cu reacții de energie scăzută în sistemele vii

Alla Alexandrovna Kornilova, doctor în științe fizico-matematice la Facultatea de Fizică din cadrul Universității de Stat din Moscova, a căutat reacții nucleare cu energie redusă în obiecte biologice de mai bine de douăzeci de ani M. V. Lomonosov. Obiectivele primelor experimente au fost cultura bacteriilor Bacillus subtilis, Escherichia coli, Deinococcus radiodurans. Acestea au fost plasate într-un mediu nutritiv, sărăcit în fier, dar conținând sarea de mangan MnSO4 și apă grea D2O. Experimentele au arătat că în acest sistem a fost produs un izotop deficient al fierului – 57Fe (Vysotskii V.I., Kornilova A.A., Samoylenko I.I., descoperirea experimentală a izotopilor (Mn55 la Fe57) în culturile biologice în creștere, Proceedings of the 6th International Conference on Fusion, 1996, Japonia, 2, 687-693).

Potrivit autorilor studiului, izotopul 57Fe-ul a apărut în celulele bacteriene în creștere ca urmare a reacției. 55Mn + d = 57Fe (d este nucleul atomului de deuteriu, constând dintr-un proton și un neutron). Un argument clar în favoarea ipotezei propuse este faptul că, dacă apa grea este înlocuită cu apă ușoară sau cu sare de mangan, este exclusă din compoziția mediului nutritiv, atunci izotopul 57Fetele bacteriene nu s-au acumulat.

Asigurarea faptului că transformările nucleare ale elementelor chimice stabile sunt posibile în culturile microbiologice, A. A. Kornilova a aplicat metoda de dezactivare a izotopilor radioactivi de lungă durată (Vysotskii V.I., Kornilova A.A., Transmutarea izotopilor stabili și dezactivare). Analele Energiei Nucleare, 2013, 62, 626-633). De data aceasta, Kornilova nu a lucrat cu monoculturi de bacterii, ci cu o asociere excesivă de microorganisme de diferite tipuri pentru a crește supraviețuirea lor în medii corozive. Fiecare grup al acestei comunități este maxim adaptat activității comune, ajutorului reciproc colectiv și protecției reciproce. Ca urmare, superasociația este bine adaptată la o mare varietate de condiții de mediu, inclusiv la radiații crescute. O doză maximă tipică, care este menținută de culturile microbiologice convenționale, corespunde la 30 kiload, iar superasociația este menținută de câteva ordine de mărime și activitatea lor metabolică aproape că nu este afectată.

Cantități egale de biomasă concentrată a microorganismelor menționate mai sus și 10 ml dintr-o soluție de sare de cesiu-137 în apă distilată au fost plasate în cuve de sticlă. Activitatea inițială gamma a soluției a fost de 20000 becquereli. Sărurile elementelor urinare vitale Ca, K și Na au fost adăugate suplimentar la unele celule. Cuvele închise au fost păstrate la 20 ° C și activitatea lor gamma a fost măsurată la fiecare șapte zile cu un detector de înaltă precizie.

Timp de o sută de zile de la experiment, în celula de control care nu conținea microorganisme, activitatea cesiului-137 a scăzut cu 0,6%. Într-un șanț care conține în plus o sare de potasiu, cu 1%. Cea mai rapidă activitate a căzut într-o cuvă, care conține în plus o sare de calciu. Aici, activitatea gama a scăzut cu 24%, ceea ce echivalează cu reducerea timpului de înjumătățire a cesiului de 12 ori!

Autorii au emis ipoteza că, ca urmare a activității microorganismelor 137Cs este convertit la 138Ba este un analog biochimic al potasiului. Dacă potasiul din mediul nutritiv este scăzut, atunci transformarea cesiului în bariu are loc rapid, dacă este mult, procesul de transformare este blocat. În ceea ce privește rolul calciului, este simplu. Datorită prezenței sale în mediul nutritiv, populația de microorganisme crește rapid și, prin urmare,consumă mai mult potasiu sau echivalentul său biochimic – bariu, adică împinge transformarea cesiului în bariu.

Și despre reproductibilitate?

Problema reproductibilității experimentelor descrise mai sus necesită o explicație. Reactorul "E-Cat", cu simplitatea sa, încearcă să reproducă sute, dacă nu chiar mii de inventatori entuziaști din întreaga lume. Există chiar forumuri speciale pe Internet în care "replicatorii" fac schimb de experiențe și demonstrează realizările lor. Un anumit succes în această direcție a fost realizat de inventatorul rus Alexander Georgievich Parkhomov. El a reușit să conceapă un generator de căldură care lucrează la un amestec de pudră de nichel și hidrură de litiu aluminiu, care dă o cantitate excesivă de energie (A.G. . Cu toate acestea, spre deosebire de experimentele din Rusia, nu a putut fi detectată nicio denaturare a compoziției izotopice din combustibilul uzat.

Experimentele privind explozia electrică a firelor de tungsten, precum și accelerarea cu laser a degradării elementelor radioactive sunt mult mai dificile din punct de vedere tehnic și pot fi reproduse numai în laboratoare științifice serioase.În acest sens, problema repetabilității sale vine în locul problemei reproductibilității unui experiment. Pentru experimentele privind reacțiile nucleare cu consum redus de energie, o situație tipică este când efectul este prezent sau nu în condiții experimentale identice. Faptul este că nu este posibil să se controleze toți parametrii procesului, inclusiv, aparent, principalul, care nu a fost încă identificat. Căutarea modurilor dorite este aproape orb și durează multe luni și chiar ani. Experimentatorii au trebuit de multe ori să schimbe schema schematică a instalației în procesul de căutare a unui parametru de control – "mâner" care trebuie "răsuciit" pentru a obține o repetabilitate satisfăcătoare. În acest moment, repetabilitatea în experimentele descrise mai sus este de aproximativ 30%, adică un rezultat pozitiv este obținut în fiecare al treilea experiment. Puțin sau puțin, judecă cititorul. Un lucru este clar: fără a crea un model teoretic adecvat al fenomenelor studiate, este puțin probabil ca acest parametru să poată fi îmbunătățit drastic.

Încercați să interpretați

În ciuda rezultatelor experimentale convingătoare care confirmă posibilitatea transformărilor nucleare ale substanțelor chimice stabileprecum și accelerarea dezintegrării substanțelor radioactive, mecanismele fizice ale acestor procese nu sunt încă cunoscute.

Principalul mister al reacțiilor nucleare cu consum redus de energie – ca niște nuclee încărcate pozitiv, când se apropie, depășesc forțele repulsive, așa-numita barieră Coulomb. De obicei, acest lucru necesită temperaturi în milioane de grade Celsius. Este evident că în experimentele considerate astfel de temperaturi nu sunt atinse. Cu toate acestea, există o probabilitate diferită de zero la care o particulă care nu are suficientă energie cinetică pentru a depăși forțele repulsive va fi în continuare aproape de nucleu și va intra într-o reacție nucleară cu ea.

Acest efect, numit efect tunel, are o natură pură cuantică și este strâns legat de principiul incertitudinii lui Heisenberg. Conform acestui principiu, o particulă cuantică (de exemplu, nucleul unui atom) nu poate avea valori precise ale coordonatelor și impulsurilor în același timp. Produsul incertitudinilor (deviații aleatorii neimpresionate de la valoarea exactă) a coordonatelor și a momentului este limitat de dedesubt printr-o valoare proporțională cu constanta lui Planck h.Același produs determină probabilitatea tunelării prin bariera potențială: cu cât este mai mare produsul incertitudinilor coordonatelor și impulsurilor particulei, cu atât este mai mare această probabilitate.

În lucrările Doctorului de Științe Fizice și Matematice, profesorul Vladimir Ivanovich Manko și coautori, se arată că în anumite state ale unei particule cuantice (așa-numitele state corelate coerente), produsul incertitudinilor poate depăși constanta lui Planck cu mai multe ordini de mărime. În consecință, pentru particulele cuantice în astfel de stări, probabilitatea de depășire a barierului Coulomb va crește (V. V. Dodonov, V. I. Manko, invarianți și evoluția sistemelor cuantice nonstationale, Trudy FIAN, Moscova: Nauka, 1987, v. 183, p. . 286).

Dacă mai multe nuclee de elemente chimice diferite sunt simultan într-o stare corelată coerentă, atunci în acest caz poate avea loc un anumit proces colectiv, ceea ce duce la redistribuirea protonilor și neutronilor între ele. Probabilitatea unui astfel de proces va fi mai mare, cu atât mai mică este diferența dintre energiile starilor inițiale și finale ale unui ansamblu de nuclee.Această circumstanță, aparent, determină poziția intermediară a reacțiilor nucleare cu energie redusă între reacțiile nucleare chimice și cele "ordinare".

Cum se formează state corelate coerente? Ce face nucleele să se unească în ansambluri și să facă schimb de nucleoni? Ce nuclee pot și care nu pot participa la acest proces? Nu există răspunsuri la aceste și la multe alte întrebări. Teoreticienii fac doar primii pași spre rezolvarea acestei probleme interesante.

Prin urmare, în acest stadiu, rolul principal în cercetarea reacțiilor nucleare cu consum redus de energie ar trebui să aparțină experimentelor și inventatorilor. Sistemul necesită studii experimentale și teoretice ale acestui fenomen uimitor, o analiză cuprinzătoare a datelor obținute și o discuție largă de experți.

Înțelegerea și stăpânirea mecanismelor reacțiilor nucleare cu consum redus de energie ne vor ajuta să rezolvăm o varietate de probleme aplicate – crearea de centrale electrice autonome cu costuri reduse, tehnologii de înaltă eficiență pentru dezactivarea deșeurilor nucleare și transformarea elementelor chimice.

Vezi și:
G. V.Erlich "Reproductibilitate non-reproductibilitate".


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: :???: :?: :!: