Мнение ученого

Мир подошел к критической черте, концентрация углекислого газа в атмосфере повысилась на треть, продукты сгорания ископаемого топлива загрязнили поверхность Земли: трескаются и тают ледники, перегревается поверхность океана и растет его уровень. Как установили всемирные организации в Копенгагене и Дурбане, продолжение сжигания угля и нефти приведет планету к экологической катастрофе. Многие страны мира начали переходить к чистой и воспроизводимой энергетике. Это не означает, что на каждой крыше нужно поставить солнечную батарею, и вдоль морских побережий – ветростанции. Такая альтернативная энергетика дает только 12-15 % необходимой энергии, к тому же в нестабильной форме. Новая ядерная энергетика должна будет использовать безопасные реакторы, на уране-238 и тории, без разделения изотопов урана, переработки отработанного топлива и выделения плутония. К созданию чистой и воспроизводимой энергетики нужно приступать уже сейчас. Наши соседи Норвегия и Швеция закончили этот переход и спокойно смотрят в будущее. Еще энергетики мечтают осуществить промышленный dd-синтез. На Земле громадные запасы дейтерия – второго изотопа водорода. В каждом кубометре воды содержится 0,15 литра тяжелой воды – D2O. Ядра дейтерия рыхлые, большего объема. Если они сливаются, то образуется плотно упакованное ядро гелия-4, и выделяется огромная энергия. В природе эта реакция не идет только потому, что у ядер дейтерия положительный заряд, и они не могут приблизиться друг к другу. Чтобы преодолеть кулоновский барьер ядра дейтерия нужно разогреть до сотни миллионов градусов. Ученые научились преодолевать кулоновский барьер, но дальше все пошло почти как в фильме Михаила Ромма (1962 г.) «Девять дней одного года», частично основанном на реальных событиях работы физиков – ядерщиков в начале 60-х годов ХХ в. Сведенные ядра дейтерия не хотели сливаться в гелий-4, вместо этого они образовывали гелий-3 и нейтрон. В фильме показаны и недоумение Гусева, и его подвиг, стремление пожертвовать своей жизнью, чтобы разгадать загадку dd-синтеза. Ученые остановились перед проблемой, как разогреть дейтериевую плазму до сотни миллионов градусов и не сжечь установку. Решение нашел безвестный изобретатель Олег Лаврентьев, который предложил отделить дейтериевую плазму от стенок с помощью комбинации электрических и магнитных полей, сжать ее и нагреть до сверхвысоких температур. В 1957 году, по инициативе академика Б.П. Константинова, в Ленинграде была изготовлена и поставлена на испытание термоядерная установка «Альфа». Борис Павлович не только принимал непосредственное участие в ее создании, но и со свойственным ему размахом развернул в ФТИ разработку методов диагностики плазмы и определения ее температуры. Результат исследований был обескураживающим – оказалось, что dd-синтез не может быть осуществлен в установках токамак. Э.П. Цыганов, сотрудник техасского Университета, но пишущий статьи на русском языке и публикующий их в русских журналах, высказал несколько идей в области холодного dd-синтеза. Он утверждает, что в твердом теле синтез идет по пути образования гелия-4 без появления нейтронов. Для осуществления dd-синтеза атомы дейтерия нужно заставлять совершать колебания, чтобы атомы периодически сближались. Осуществить такие колебательные процессы внутри твердого тела затруднительно, но их можно заставить идти на поверхности твердого тела. Сотрудники ПИЯФ А.В. Титов и Ю. Демидов провели теоретические расчеты водородных структур на поверхности различных металлов и установили, что для осуществления dd-синтеза пригодны палладий, никель и платина. Японский профессор Йосиаки Арата и его китайская ассистентка Юэчан Чжан попытались осуществить холодный dd-синтез на поверхности палладия. Они приготовили пористую окись циркония, в которой находились наконечники металлического палладия. По существу, полученный катализатор представлял собой громадную металлическую поверхность. Сосуд с катализатором сначала откачивали до 10^-7 ммHg, а затем в него напускали по очереди протий H2 или чистый дейтерий D2. Катализатор разогревался за счет реакций водорода с палладием, но разогревался по-разному - при реакции с дейтерием он оставался теплым много часов, при этом в сосуде появлялся гелий-4. Человек с весьма сложной биографией Андреа Росси заявляет, что он изобрел генератор энергии, который избавит человечество от всех забот. На генератор Росси получил патент, так что его устройство, в принципе, известно. Основу генератора составляет охлаждаемая медная труба, на внутреннюю поверхность которой нанесен катализатор – слой губчатого никеля. В трубку подается водород, нагретый до 5000 градусов. Чтобы нагреть водород до такой температуры, его нужно пропустить через горелку Ленгмюра. Это два охлаждаемых вольфрамовых электрода, между которыми горит дуга. Кроме того, чтобы непрерывно подавать горячий водород в каталитическую трубку, необходима газодувка. Росси подает в каталитическую трубку не дейтерий, а водород, то есть, смесь протия H2 и дейтерия D2. Его генератор работает на смеси любого состава. При подаче природной смеси изотопов H2 в дуге распадается на два атома H, которые рекомбинируют на катализаторе с выделением тепла. При повышении содержания дейтерия в водороде на катализаторе начинает идти реакция холодного dd-синтеза и тепловыделение увеличивается. Росси клянется, что его лабораторная модель дает 10 кВт! Интересно, что вместо того, чтобы проверить генератор Росси в работе, во всем мире началась дискуссия на тему: может ли человек с сомнительной репутацией изобрести что-либо стоящее. По-видимому, да. Хотя додуматься приставить горелку Ленгмюра к каталитической трубке мог даже школьник. Ведущий научный сотрудник ПИЯФ Егоров А.И.