Примеси и термояд

on 10 June 2008.

     Сейчас примеси - это бич всех термоядерных установок. Избавиться от них полностью невозможно, потому что и детали установок и адсорбированные на поверхностях вещества интенсивно поступают в плазму и портят любой эксперимент.

     Необходимо искать примеси, которые бы катализировали реакцию синтеза.

     Так замена вольфрама на железо в конструкциях американских исследователей в Принстоне в 1978 году привела к значительному улучшению параметров плазмы. А когда там же заменили железо на углерод, то это привело к настоящему прорыву в удержании плазмы. Это не была реакция катализа, углерод всего лишь меньше, чем железо излучал, меньше сбрасывал энергию за борт, но и этого хватило, чтобы качественно улучшить реакцию. (А хотя - кто знает? Теории термоядерного катализа еще вообще нет.)

    Аналогичная ситуация была в СССР на установке "плазменный фокус", на которой заменили керамическую разрядную трубу на медную. Хотя эффект, скорее всего, получился из-за изменения конфигурации магнитных полей, но факт есть факт: замена материала привела к резкому увеличению выхода нейтронов.
     Взаимодействия ионов между собой могут быть настолько сложны, что описать их существующие теории не в состоянии.
     Автор предлагает такую гипотезу.
     Есть ионы, которые будут способствовать термоядерному синтезу. Столкновение в их поле протонов (дейтронов) повысит вероятность реакции, увеличит общий энергетический выход системы.
     Когда прошел ажиотаж от сенсации о холодном термоядерном синтезе, когда схлынула волна стыда от поспешных заявлений, повсеместной проверке и подтверждении эффекта, выяснилось одно весьма любопытное обстоятельство. Никто не мог опровергнуть первые результаты! Никто не мог привести убедительные контрдоводы! Наоборот, некоторые объяснения эффекта были настоль убедительны, что и сейчас они представляют интерес - достаточно аргументированы, научно обоснованы, высказаны крупнейшими специалистами…
     Например, по одной из версий на последней оболочке палладия может осуществляться слияние двух протонов, причем с достаточной вероятностью при комнатной температуре. Эта гипотеза звучала убедительно, но не будет ли она еще более убедительна, когда температура протонов будет повышена до десятков миллионов градусов?     

    Образование некоторой промежуточной конструкции в ходе столкновения двух протонов и привнесенного иона - это вполне возможное, вероятное событие. Деформация оставшихся электронных оболочек может создать некоторую пространственную структуру из полей и взаимодействующих частиц, которая позволит прореагировать протонам с большей вероятностью, чем в парном столкновении.
       Не так уж много простых веществ, и, казалось бы, не так уж сложно осуществить проверку. Но вспрыск каждого элемента в реактор потребует затем очистки от него всех элементов конструкции. А это, быть может, окажется невозможным. Учитывая, что стоимость реакторов баснословно высока, на такой риск никто не решится.
      Но есть установки, на которых хотя и идет реакция, но так далеко от заветного критерия Лоусона, что они приговорены развитием техники к демонтажу. И именно на них перед разборкой и утилизацией возможна проверка.
      Тем более, что часть веществ и так волей неволей уже была проверена. Азот, водород, кислород, углерод, кремний, железо, медь, вольфрам, титан - все, что находилось в установке или осело на поверхностях ее деталей уже прошло апробацию. Некоторые из них (углерод, медь) выглядят предпочтительней. То есть эффект от замены примесей есть.
       Остаются вещества, которые никому и в голову не приходило помещать в реактор (тот же палладий, или мистическую платину)... А инертные газы с их совершенными структурами оболочек? Ведь до сих пор примеси не вводили, они самопроизвольно возникали в ходе разряда из-за контакта плазмы с деталями. Поэтому искали меньшее зло, заменяя детали из одного материала на другой.
      Вряд ли будут испытываться радиоактивные элементы - это усложнит утилизацию конструкции. Гипотеза звучит как влияние поля иона, его структуры на ход реакции синтеза, поэтому предпочтительны стабильные вещества или те, которые имеют очень большой (миллиарды лет) период полураспада - оболочки у них практически такие, как и у их сильно радиоактивных собратьев-изотопов, а вреда и забот от применения значительно меньше.

      В первых опытах по самосжимающимся разрядам были получены всплески нейтронов. Но восторг по этому поводу быстро затух: нейтроны рождались не от термоядерной реакции, а в результате реакций ускоренных компонентов.  Разряд в трубке был неустойчив, возникали перетяжки, которые прерывали разряд, в месте перетяжки (обрыва тока), возникало мощное электрическое поле, которое и ускоряло заряды. Но источник нейтронов - это нужная вещь! Если в термоядерный "бульон" добавить бериллий и гелий, то выход нейтронов можно многократно увеличить. Если частоту разрядов увеличить, то еще увеличим выход нейтронов. Нейтроны могут стать запалом для десятка других реакций, которые увеличат тепловой выход установки. Неустойчивость типа "перетяжка", с которой безуспешно борются десятки лет, может стать ключом к энергии!
     Коль нет возможности совершенно однозначно ответить, как будут влиять те или иные вещества в реакторе на ход термоядерного синтеза, то необходимо испытать их все.

        И последний штрих.

    В ходе реакций на звездах образуются (синтезируются) вещества. На некоторой стадии начинают образовываться вещества, которые являются катализаторами реакций синтеза. После этого начинается бурное выделение энергии и взрыв Новой (или Сверхновой). Чем выше температура звезды, тем быстрее она доходит до образования катализаторов, тем короче ее жизнь. И это происходит несмотря на огромное количество несгоревшего водорода, неожиданно и непредсказуемо. И это логичное завершение жизни звезды! Поэтому "холодные" звезды живут долго (например, красные карлики). Хотя процесс выжигания топлива в них происходил миллиарды лет, осталась лишь "зола", но они вообще не взрываются! В них не может образоваться катализатор, потому что низка их температура, не хватает энергии для его синтеза! А в некоторых звездах уже при их рождении заложены такие катализаторы, потому что они образовывались из облаков, которые были остатками Новых и Сверхновых -  там заведомо есть вся таблица Менделеева. И поэтому их жизнь заведомо коротка, а выделение энергии парадоксально велико.

   Взрыв звезды, который не сопровождался выбросом водорода - это естественный путь эволюции. Сравнение жизней звезд дает неожиданный результат: огромная "холодная" звезда, поглотившая малую "горячую" звезду- карлика, вдруг взрывается! Отсюда следует вывод: в "горячих" звездах находится катализатор, хотя очень мало горючего!

   Если провести анализ светимостей звезд, то при одинаковых параметрах обнаруживается разная светимость, разная температура. Если произвести химический анализ, то обнаруживается резкое различие в составе, присутствие или отсутствие некоторых веществ, процентное содержание их. Если затем провести сравнительный анализ этих веществ и их влияние на температуру, то будет найден целых ряд веществ (катализаторов), влияющих на выделение энергии. Из этого ряда гипотетических катализаторов можно отобрать лучшие, обязательно присутствующие в горячих звездах. И только после это произвести испытание на макетных установках самой простой конструкции. Сделав допущение, что катализатором может являться не именно одно вещество, а два и более, действующих совместно, можно получить, быть может, реакцию при парадоксально низкой температуре. Молодому ученому, бьющему копытом в предвкушении подвигов, эта задача на ход ноги.
      Когда-то в фашистской Германии был сделан вывод о нецелесообразности применения графита в качестве замедлителя нейтронов. Вывод этот, как мы знаем, оказался ошибочным. Взятый для экспериментов графит был загрязнен примесями. Кто знает, чем все могло бы кончиться иначе?
     Быть может, примеси спасут мир и второй раз.