Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Препринт / Источники энергии
Начало сайта / Препринт / Источники энергии

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Бермудский треугольник: мифы и реальность

Время, хранимое как драгоценность

Люди и биты. Информационный взрыв: что он несет

Плеяда великих медиков

Приключения великих уравнений

Физики продолжают шутить

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Термоядерная энергетика: принципиальная ошибка?

Юрий Юриков

Ситуация с термоядерной энергетикой сегодня довольно любопытна и имеет общие черты с начинавшейся некогда «космической гонкой». Открытие способа, открывающего доступ к неограниченному источнику энергии, казалось бы, уже «витает в воздухе». Уже всерьёз проектируются термоядерные электростанции. Уже почти видна финишная ленточка и вопрос лишь в том, кто успеет раньше. Руководители развитых государств ревностно следят за «успехами» конкурентов в этой области и боятся остаться «не солоно хлебавши». Эти страхи умело эксплуатируют крупные исследовательские центры, работающие по данной проблеме, добиваясь щедрого финансирования. Вот-вот и пресса возвестит об открытии века...

В этом отношении не является исключением и наш Курчатовский институт, долгожданный термояд для которого – сверхзадача и важнейший фактор, определяющий финансирование исследований. Зададимся вопросом, а как в таких условиях сложится дальнейшая научная карьера сотрудника, публично усомнившегося в самой возможности осуществления управляемого «горячего» синтеза? Догадаться нетрудно... Немного найдётся и независимых учёных, которые осмелились бы решиться на подобный шаг: все понимают, что столь влиятельному научному учреждению не составит труда ошельмовать зарвавшегося «еретика» и поставить жирный крест на его дальнейшей научной карьере.

А есть ли какие-либо основания сомневаться в десятилетиями проверенной теории термоядерного синтеза?

Факт первый – достигнутые в экспериментальных установках значения температуры и давления уже на порядок превосходят возможности нашего светила, однако вид энергии, доступный ему, по-прежнему недоступен нам. Теория этого объяснить не может.

Факт второй – наличие холодной «прослойки» – фотосферы и хромосферы с температурами всего от 5000° до 15000° между чрезвычайно горячими центральной областью (как предполагается, до 14 млн градусов) и солнечной короной (до 1 млн градусов). Теория и это объяснить не может.

Эти два факта наводят на мысль, что имеет место некий неучтённый фактор. Предположим, что для термоядерного синтеза, пусть это и противоречит теории, необходимо только чрезвычайно высокое давление, но не температура. В рамках этого предположения объясняются оба указанных факта.

Рост давления неразрывно связан и с ростом температуры, однако при чрезвычайно быстротекущем процессе – детонации термоядерного заряда, существует чрезвычайно короткий промежуток времени запаздывания температурного роста, когда вещество переходит в конденсированное состояние. Предположим, что именно в этот момент, когда давление достигло максимальных значений, а температура лишь только начала увеличиваться, и происходит реакция слияния ядер. И только после этого происходит рост температуры до миллионов градусов, который не только не способствует реакции, а, напротив, прекращает её.

Если это предположение соответствует действительности, то легко объясняется солнечная температурная аномалия – ядро звезды холодное, и только благодаря наличию такого «холодильника» и происходит медленная термоядерная реакция, на границе холодных и горячих сред. Версии о наличии у Солнца холодного ядра высказывались уже не раз, а мнение, что термоядерная реакция происходит в центре светила, ставится под сомнение рядом научных данных.

С этой точки зрения легко объясняются длящиеся десятилетиями неудачи в овладении термоядерной энергией. Все сегодняшние достижения на этом поприще – по сути своей такие же, но в значительно меньших объёмах, термоядерные взрывы. В экспериментах не произошло ничего похожего медленный термояд при температурах в миллионы градусов.

Да, это противоречит теории, согласно которой для сближения ядер силы электростатического отталкивания можно преодолеть только посредством сверхвысоких температур, однако без последних вполне смогли обойтись итальянские физики Серджио Фокарди и Андреа Росси, которым удалось осуществить трансмутацию никеля в медь при температуре менее 1000°. Их результат так же не вписывается в общепринятую теорию.

Каким может быть объяснение этого несоответствия теории и практики?

Известно, что разноимённые заряды обмениваются виртуальными фотонами, причём этот обмен происходит сугубо «тет-а-тет». Трудно поверить, но иного объяснения просто нет – виртуальный фотон заранее «знает», где окажется в пространстве «пункт прибытия». Природу такой его «прозорливости» нам ещё предстоит понять. Виртуальный фотон обладает отрицательным импульсом и поэтому не отталкивает, а притягивает разноимённые заряды.

Одноимённые заряды испускают реальные фотоны и отталкиваются между собой, при этом последние не имеют заранее определённого «пункта прибытия» и направляются к ближайшему на момент испускания одноимённому заряду, «не принимая в расчёт», что и тот не стоит на месте. Благодаря такой «беспечной стрельбе» фотоны порой ищут свою «цель» миллиарды лет.

Представим себе ситуацию, когда два одноимённых заряда обмениваются реальными фотонами исключительно между собой, то есть способом, характерным для виртуальных фотонов. Не появится ли вместо отталкивания сила притяжения?

Электроны куперовской пары имеют одноимённый заряд и должны испускать в направлении друг друга реальные, а не виртуальные фотоны, однако при этом они не отталкиваются между собой. Всё дело в исключительно парном обмене, «тет-а-тет».

Новозеландский физик Джон Лекнер из Университета королевы Виктории в Веллингтоне показал, что одноимённо заряженные металлические сферы, если их размеры значительно превосходят расстояние между ними, не отталкиваются, а притягиваются. Лекнер так же отмечает, что он не первый, кто заметил это явление. Остались записи учёного, придумавшего молниеотвод для кораблей – Уильяма Сноу Харриса, который отмечает, что в его опытах с заряженными дисками «отталкивание иногда совершенно исчезало и сменялось притягиванием».

Ещё один довод в пользу этой версии – в сильном взаимодействии не участвуют протоны с антипараллельной ориентацией спина. В таких условиях обмен фотоном невозможен, и сближение не происходит.

Теперь вернёмся к термоядерному синтезу. Чтобы достичь условий, при которых вероятность подобного обмена реальными фотонами резко возрастала, необходимо соблюсти три условия. Максимальное сокращение расстояний между ядрами, минимальная температура как отражение величины относительных скоростей и низкий уровень энтропии: фотон должен «попадать» именно туда, куда и был «направлен». Эти условия как раз соответствуют примерам термоядерных реакций, приведённых выше. С ростом температуры процесс парного обмена становится невозможен и реакция синтеза прекращается.

Если высказанное выше предположение верно, то с надеждой на неисчерпаемый источник энергии пока придётся попрощаться (рано это поймут или поздно), а огромным средствам, что люди тратят на безнадёжную затею, нашлось бы и более подходящее применение. Далеко не все законы природы мы познали, но законы Мёрфи усвоили твёрдо – настойчивые попытки осуществления управляемого «горячего» термоядерного синтеза будут продолжаться ещё не одно десятилетие.

 

Дата публикации:

13 марта 2013 года

Электронная версия:

© НиТ. Препринт, 1997

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2017
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика