В конце октября Андреа Росси, президент корпорации «Леонардо», опубликовал доклад об успешном испытании своего реактора «HOT CAT» (горячий катализ). Он имеет вид цилиндра весом 4331 г, длиной 33 см и диаметром 8.6 см, в который загружается 20 г никеля. Там он, как утверждает автор, превращается в медь в присутствии секретного катализатора, выделяя при этом значительную энергию.То есть, имеет место не только трансмутация, эта вековая мечта алхимиков, но еще дешевый генератор тепла!
Испытания начаты 25 сентября и окончены 9 октября, продолжительность 336 часов. 4 часа к реактору прикладывали электрическое напряжение, выводя на рабочий режим 1050 градусов Цельсия, 228 часов он работал самостоятельно, выделяя тепло, и 4 часа ушло на остановку. Реактор стал легче на 1 г, потреблено 278.4 кВт, произведено 3268 кВт. КПД — 1170%!
Триумф?! Росси хоть и с опозданием на 2 года, но держит обещание, и скоро в магазинах мира появятся компактные, размером с обычный кейс, недорогие ($500-900 за установку мощностью 10 кВт) генераторы тепла с КПД 1000% и более, способные работать полгода без перезарядки. Затем замена картриджа за 10 долларов. Весь мир, затаив дыхание, ждет, когда же появятся эти «ядерные чемоданчики» и будет всем счастье.
Судите сами, запасы углеводородов заканчиваются, нефтяные пески и сланцевый газ, в конце концов, также исчерпаются, а термоядерная бочка практически бездонна! Жаль, не удается пока скрепить ее магнитными обручами. Бомбы, выделяющие много энергии одномоментно, получаются у нас неплохо, но замедлить процесс вот уже полвека никак не получается, несмотря на колоссальные затраты ума и сил, средств и материалов.
А ведь подсчитано, что на добычу энергии у человека в среднем уходило около 20% той же энергии. Всегда. И это пугает, потому что ее нам требуется все больше. К счастью, в XX столетии сначала теоретически, а затем и на опыте Хиросимы была доказана эквивалентность массы и энергии. Помните школьное Е0 = mc2? Так закон сохранения энергии был обобщен на материи, подтвердив выводы Ломоносова-Екклезиаста-Лавуазье: ежели где чего убудет, то в другом месте обязательно прибудет, и надо точно знать, где это место. Чтобы вовремя его покинуть.
Да, энергия Е0 некоторой массы примерно в 3 миллиарда раз превышает химическую энергию сгорания той же массы. Впрочем, далеко не всякая масса горит, и наоборот, не всегда масса, хорошо горящая, полезна в ядерном смысле. К примеру, ядерная энергия 1 г угля эквивалентна энергии горения 3 тыс. тонн того же угля, да вот беда, извлечь ее можно лишь в звездах и лишь после выгорания в них водорода, гелия — когда дело доходит до углеродного цикла. Увы, заканчивается эта ступень синтеза столь бурным энерговыделением, что светило разносит вдребезги и вспышку видно из иных галактик — это сверхновая!
Да-с. Так вот, до сих пор известно лишь 2 способа частичного освобождения этой энергии: деление ядер тяжелых элементов (урана, тория, плутония, выход около 0,1%) и слияния ядер легких элементов (изотопов водорода — дейтерия и трития, изотопов гелия, лития, бора и т.д., выход около 2%). При слиянии двух ядер дейтерия, к примеру, образуется либо изотоп гелия и нейтрон, либо тритий и протон (примерно с равной вероятностью) и выделяется энергия:
d + d → t + p + 4,033 МэВ
При синтезе 1 г дейтерия выделится около 22 МВт ч — среднеевропейскому домохозяйству при потреблении 3500 кВт ч в год этого хватит на 9 месяцев. Увы, реакция возможна лишь при температуре более 100 млн. градусов, отчего она и называется термоядерной. Даже в недрах звезд она идет лишь за счет туннельного эффекта! Кроме того существует масса иных проблем, связанных с промышленным получением энергии этим способом, решить которые пока не удается.
Поэтому сообщение Financial Times от 23 марта 1989 г. о пресс-конференции химиков из университета Юта Стэнли Понса и Мартина Флейшмана стало сенсацией — они наблюдали ядерный синтез при комнатной температуре! Эксперимент поразительно прост: через палладиевые электроды, погруженные в тяжелую воду D2O, пропускался ток, и энергии выделялось столько, что один из электродов расплавился. Источником ее, по мнению авторов, была реакция слияния ядер дейтерия, и явление назвали «cold fusion». Ура, вот он, вожделенный энергетический рай — ядерная реакция на кухонном столе!
Правда, скептики указывали, что при декларируемой мощности выхода около 4 Вт побочная реакция d + d → 3He + n должна давать ~3∙1012 нейтронов в секунду с энергией 2,45 МэВ, что на расстоянии метра от источника обеспечит смертельную дозу в течение часа. Даже сотой ее доли за день достаточно для ухода в метафизический мир, и лучшим доказательством отсутствия холодного синтеза являлось присутствие на конференции живых экспериментаторов.
Бόльшая часть ученых отнеслась к сенсации скептически, но в ряде лабораторий провели контрольные эксперименты. В эту историю оказались вовлечены даже такие солидные организации США, как NASA, DOE, MIT, EPRI и др. Организованы новые институты и общества (например, New Hydrogen Energy Laboratory и Cold Fusion Society в Японии, International Society for Condensed Matter Nuclear Science и т.д.), основано несколько журналов и сайтов, изданы книги за и против, собираются международные конференции — только в России их прошло уже 13.
Там все как полагается: читаются доклады, издаются тезисы и труды, однако при знакомстве с их содержанием возникает впечатление, что конференции превратились в заповедник патологической псевдонауки. Вот пункты из программы 6-й российской конференции: «Оценка константы спин-торсионного взаимодействия»; «Динамическая модель синергетической активации для холодного ядерного синтеза», и т.д. В последней из них, между прочим, «предполагается, что количество свободной энергии, «образующейся» в системе, …должно переноситься из неопределенно удаленного источника…». Вот вам и закон сохранения энергии! В свое время, когда пытались объяснить источник энергии радиоактивного распада энергией эфира, которую аккумулируют и переизлучают ядра урана, Пуанкаре заметил, что так можно объяснить все, что угодно. Однако продукты ядерной реакции (нейтроны, ядра гелия и трития) в контрольных опытах обнаружены не были. И за все прошедшее с тех пор время новаторы так и не добились главного условия достоверности любого явления – воспроизводимости.
Энтузиасты «холодного синтеза» пытаются обойти физику на кривой козе химии, ссылаясь на некий механизм взаимодействия с кристаллической решеткой металлов с внедренными ядрами дейтерия, который позволяет преодолеть кулоновский барьер. После чего открывается широкое поле для разнообразных фантазий («если Бога нет, то все дозволено») вплоть до трансмутации элементов. Появились работы, в которых сообщалось о превращении изотопа натрия в изотоп марганца, калия и т.д., а некоторые бактерии, оказывается, способны превращать марганец в железо!
Верующие в «холодный синтез» разделились на секты, но при всех разногласиях спорящие солидарны в том, что явление «холодного синтеза»… не имеет практического значения из-за малости генерируемой энергии. Что и стало причиной прекращения программ официальных исследований: отрицательный вердикт вынес DOE (Департамент Атомной Энергии) в США, а руководитель Исследовательского центра ВМС США распорядился не только прекратить исследования, но и запретил публиковать что-либо по этой теме от имени Центра.
И тут явился спаситель, Андреа Росси со своим генератором! Насыщение никеля водородом в присутствии некоего катализатора ведет, мол, к реакции синтеза p+Ni→Cu. Содержание двух наиболее распространенных изотопов в природном никеле составляет 94%, при синтезе должны образовываться 2 изотопа меди, и можно, посчитав дефекты массы, прийти к выводу, что для энерговыделения мощностью 10 кВт достаточно, чтобы каждую секунду реагировало полтора микрограмма, или 50 г никеля в год!
Компания СВС немедленно выпустила в эфир передачу «Cold Fusion is Hot Again», исследованиями заинтересовалось Агентство национальной безопасности США, Росси основал сетевой «Journal of Nuclear Physics», появились спонсоры, и 14 января 2011 г. в Болонье состоялась публичная демонстрация генератора. Он исправно превращал воду в пар в течение нескольких часов, но изобретатель так и не смог объяснить, как ему удалось преодолеть кулоновский барьер отталкивания между ядрами водорода и никеля и куда деваются гамма-кванты, сопутствующие трансмутации.
Дело в том, что изотопы меди, которые при этом якобы образуются, радиоактивны и быстро распадаются, превращаясь снова в никель и выделяя электроны и позитроны, а те немедленно аннигилируют, порождая гамма-кванты с энергией ~0,5 МэВ каждый. Поэтому генератор должен давать дозу облучения мощностью ~60 бэр/с, и человек на расстоянии 1 м от источника погибнет уже через несколько минут.
Плохо то, что в пропаганде сказок холодного синтеза участвуют ученые, чьи научные достижения общепризнаны, а репутация безупречна. Профессор Флейшман пользовался уважением среди электрохимиков и был даже советником Harwell – ядерного центра Британии. Среди них Нобелевский лауреат Юлиан Швингер, профессора Скарамуцци, Препарат, Ким, а в России – Рухадзе, Цыганов и др. Признавая ядерное происхождение энергии, они игнорируют твердо установленные законы ядерной физики и, в частности, отсутствие продуктов ядерной реакции, создавая для объяснения противоречия все более экстравагантные гипотезы. Например, передача гамма-квантами энергии атомам решетки. Хотя энергия связи атомов в решетке (электрон-вольты) несоизмерима с выделяющейся энергией (мегаэлектрон-вольты), и последняя должна была бы просто разрушить решетку!
Казалось бы, все это проблемы ученых, и неважно, как генератор Росси дает энергию, если он ее дает. Но дает ли? Свою демонстрацию Росси начал в ответ на демарш на конференции в Цюрихе, где в середине сентября его предыдущий триумф был смазан сообщением Магнуса Хольма, президента Североевропейского представительства корпорации «Леонардо». Хольм заявил, что тесты, сделанные Росси в июле-августе 2012 года, не удалось повторить, и поэтому компания Hydrofusion, планировавшая производство генераторов (на снимке — ее проектный образец станции мощностью 1 Мвт), не может на данной стадии поддержать любые заявления в устном или письменном виде относительно избыточного тепла, произведенного высокотемпературным прототипом аппарата Е-Сат.
В общем, несмотря на простоту устройства, на громкую шумиху вокруг него, длящуюся довольно долго, восход трансмутационного солнца Росси, которое зальет мир дешевой и чистой энергией, снова откладывается, а сам он все более напоминает российского финансового жулика Мавроди или, скажем, столь же гениального водоочистителя Петрика.
Монреаль-Бостон
