Cold Fusion – порятунок від енергетичної кризи

У 1989 році хімії професора Стенлі Понс і Мартін Флейшман повідомили, що вони досягли холодного синтезу в паладію анодом з’явилися в розчині натрію важкої води D2O у важкій воді. Через погану точності їх доповіді, всього в декількох інших вчених вдалося скопіювати їх укладення, в першу чергу. Отримані результати були потім відхилені як через непорозуміння і погано наукової практики, і питання про холодному синтезі з тих пір розглядалися як табу області.

Тим не менш, деякі вчені все ж вдалося скопіювати укладення і тихо величезну кількість позитивних результатів дослідження, засновані на експериментах набагато краще якості були опубліковані. Явище знову стає як законний галузі досліджень неухильно більше вчених.

Однак те, що відбувається насправді не дуже добре зрозумів. Виробництво тепла, реєстрованого випромінювання і виявлені продукти злиття припускають, що деякі види ядерної реакції або відбувається злиття, але реакції не показують кількість радіації, а також відносини продуктів, відомих гарячих реакцій синтезу роблять. Тому інші назви цього явища часто використовуються, як і низькоенергетичних ядерних реакцій або (LENR) або хімічно вбити ядерних реакцій (CANR).

що злиття

Шляхом злиття двох або більше атомних ядер, протони або нейтрони зливаються, щоб сформувати новий атомне ядро. Нове ядро ​​тримається на сильних сил між важкі частинки, протони і нейтрони. Ці сили настільки сильні, що перемога над силами відштовхування між протонами електромагнітні.

Проте, потужні сили працюють тільки на невеликій відстані. Тому нуклонів (протонів і нейтронів), повинні бути притягнуті дуже близько один до одного. Це важко через електромагнітних сил відштовхування між протонами. У традиційних злиття це досягається за рахунок дуже високих тиску і температурі в закріплення матеріалу.

Маса ядра гелію (що складаються з двох протонів і двох нейтронів) та інших ядер світла менше, ніж маса одного і того ж кількості вільних протони, нейтрони або дейтерію. Дейтерію ядро ​​складається з одного протона і одного нейтрона. Важка вода містить дейтерій замість звичайного водню і, отже, ідеально D2O. Коли відбувається злиття, ця різниця мас не може бути втрачена. Він переходить у кінетичну енергію випромінювання і гамма. Тому злиття протонів, нейтронів або ядер дуже легких елементів в більш важкі елементи є дуже потужним джерелом енергії.

Він не вмів зробити керований термоядерний синтез високої температури і тиску, що дає більше енергії, ніж витрати енергії ще. Єдиний практичний шлях один зумів використовувати енергію від теплого злиття водневої бомби.

процес, що лежить в Cold Fusion

Там немає повністю розробленої моделі для холодного синтезу ще. Гіпотеза, за цим явищем, проте, дуже проста: всі частинки поводяться відповідно до законів квантової механічної. Ці закони говорять, що координати і енергетичний стан частинки в один момент часу визначити ймовірність знаходження частинки в місці з деяким заданим координатам в інший момент часу, але точне місце не може бути передбачено. Насправді, частка може бути знайдений в будь-якому місці, що інші точки часу, але всі місця не мають однакову ймовірність. У деяких місцях дуже вірогідні, і інші дуже малоймовірно. Через це, навіть частинки, не в будь-який чистий рух, проте буде зміщуватися місце випадково, в деякій мірі, як правило, дуже мало, але іноді більше.

Зібравши частинок і ядер дуже близько один від одного, використовуючи деякі сили, це трапиться: квантово-механічної поведінки буде, як завжди зробити частинки перенести свої позиції більш-менш весь час, і іноді вони досить близько, щоб сильні ядерні сили вжити заходів і зробити їх запобіжник.

У відповідності зі стандартом розуміння стандартної теорії, це не може відбутися в такій мірі, щоб бути виявлені. Проте він робить. Або стандартна теорія не є повною, або одна не навчився використовувати теорію в правому моди. Математичний апарат теорії настільки складна, що неможливо передбачити, що може статися і що не може статися з короткого погляду на рівняннях.

Холодний синтез відрізняється в багатьох відносинах від теплого синтезу. Це важко виробляти теплою злиття інших речей, ніж один дейтерію і тритію один ядра. По холодному синтезу, два ядра дейтерію легко сплавляється з гелієм, і навіть синтезу за участю ядер водню (протонів безкоштовно) не надходило.

Вихід нейтронів (п), тритій (Т), протонів (р) і гамма-випромінювання було повідомлено по холодному синтезу, але не в сумі передбачене стандартної розуміння. Ці реакції, які прогнозує загальноприйнятому розумінні, коли два ядра дейтерію запобіжник: D + D -> 3Не + N, D + D -> T + P, D + D -> 4Не + гамма-фотона.

оригінальні Понса-Флейшман системи

Первісному експерименті чиниться Pons і Fleischmann складалася з цих елементів: паладієвого катода, анода і нікель розчин натрію дейтериду NaOD (20%) у важкій D2O води. Натрій дейтериду є гідроксид натрію з важкими водню (дейтерію) в ОН-іонів і, отже, виконана у вигляді OD-.

Коли електрика було застосовано до цього електролітичної системи, дейтерію були вироблені на катоді і кисню на аноді. Атомів дейтерію пішов в кристалічну решітку паладію значною мірою перед об’єднанням з D2.

Надмірне тепло, тоді отримують в електролізері, крім електролітичних тепла. Гелій, тритію і нейтронів були також підготовлені, але два останніх продуктів, що не суми, які були вироблені в гарячого злиття. Таким чином, реакції синтезу в системі різні форми в тих гарячого злиття, і, можливо, більш складною.

Лише деякі вченим вдалося відтворити результати, в першу чергу, через погану документації від творців. Однак деякі з них вдалося, і поступово умови для задовільного сплав були створені. Кращий сплав має місце, коли паладій кілька перенасичений, тобто, коли є майже стільки ж атомів дейтерію як і паладій в кристалі.

Насичення контролюється напруги, а також з використанням паладію структури, які з дуже тонких шарів або дуже дрібних зерен. Електроліз в себе тільки засіб покласти дейтерій в кристалічній матриці паладію.

Є багато способів отримання холодного синтезу

Як видно, холодні процеси злиття може бути ініційоване упаковки багатьох ядер дейтерію в міжатомними номери в кристалічній решітці. Критичної щільності для початку процесу зварювання, здається, такої ж щільності, як в рідині чистого дейтерію. Так як немає ніякої зварювання в рідкий дейтерій, кристалічна решітка, ймовірно, упаковує дейтерію ядра разом в щільний субмікроскопічні груп з набагато більшою щільністю, ніж середня щільність у решітці в цілому, і, отже, дозволяє квантове тунелювання між ядрами в групах.

Існують і інші розчини електролітів, ніж використовуваний Флейшман і Pons, які можуть бути використані в поєднанні з паладієм електродів для отримання холодного синтезу. Електролізом розчину хлориду калію / LiCl / Кришка з використанням паладієвого анода, знаки, що вказують на холодному синтезі не надходило, але багато спроби відтворення результатів не вдалося.

Будь-яка сила, яка здатна штовхнути багатьох D + в правильні типи металевої решітки кристала, може бути використаний для доставки холодного синтезу. Наприклад може ознак плавлення бути вироблено шляхом бомбардування правильний вид металевою решіткою з прискореним D + – іонів.

За електричний розряд між електродами паладію в газоподібним дейтерієм, ознаки плавлення були помічені. За допомогою такого розряду, плазми, що складається з D + іони і електрони будуть сформовані між електродами. Іони D + буде притягуються до поверхні негативного електрода і високої щільності + D буде відбуватися на цій поверхні. З цим також D +-іонів матиме високий термічний енергії, багато з них будуть кинуті дуже близько один до одного. Квантово-механічного тунельного можете зробити решту процесу наближається, так що злиття може мати місце.

Крім того, високий тиск може бути використаний, щоб підштовхнути досить дейтерій в кристалічній решітці металу, щоб дати синтезу. Наприклад, шляхом того, тонко подрібнені паладій зерен у стиснений газ дейтерій, ознаки злиття були зроблені, і відтворені іншими вченими.

Крім того, з реакції, в яких металевий нікель і H2 комбінату, ознаки злиття були виявлені. Навіть при тому, H2 і D2 не було використано, реакція досі повідомлялося мати місце. Це вказує на зовсім інший механізм реакції, ніж у теплого синтезу. Деякі вчені припускають, що атоми водню можуть існувати у квантових станів, де електрон і протон так близькі один одному, що атом поводиться як нейтрон.

мікроскопічних теплою синтезу в коливних sonoluminating бульбашок газу

Бомбардуючи бульбашок газу в рідині ультразвуковими хвилями, бульбашки можуть бути приведені в крайнє коливання розширення і руйнується синхронізованою з частотою звуку.

Таке коливальний Bobbles може посилати світло певних частот розкладання і руйнується, і по праву композиції газу. По кожному колапс, температура в місці промашка може досягати цілих 10 градусів млини, хоча середня температура в загальному змішування близькою до кімнатної температури.

Коли дейтерій присутній в коливальний пензлики, плавлення спостерігалося. Це злиття строго не холодний ядерний синтез, але нагадує гарячого злиття, і процес посилає нейтронів, гамма-променів і атомів тритію як і передбачав загальноприйнятому розумінні.

Процес не повідомляється виробляти більше енергії, ніж, що покласти в, але підтверджується незалежними дослідниками.

комерційний потенціал

Холодний синтез в кристалічних решітках було показано, виробляють більше енергії, ніж вставив Експериментальне 1 МВт або більше експериментальних реакторів була створена і продемонстрована.

Комерційні реактори є в даний час розробляються, але ніхто до цих пір не змогли показати, реактор з досить стабільною операції, яка буде продана на ринку. Комерційна побутові обігрівачі, здається, перший тип реакторів ці компанії намагаються розвивати. Надія на те, що компанія це зробить шлях до більшої реакторів і використання на ринку.

В даний час це не так легко побачити, наскільки успішно Cold Fusion буде на енергетичному ринку. Холодний ядерний синтез може зробити революцію, яка дає світу дешеву екологічно чисту енергію у величезних кількостях, але ніхто поки не знає.