Nukleáris reakciók izzókban és baktériumokban

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

A tudománynak megvannak a maga tiltott témái, saját tabui. Ma kevés tudós meri tanulmányozni a biomezőket, az ultraalacsony dózisokat, a víz szerkezetét …

A területek nehezek, felhősek, nehezen engedhetők be. Itt könnyű elveszíteni a hírnevét, hiszen áltudósként ismerik, és nem kell támogatásról beszélni. A tudományban lehetetlen és veszélyes az általánosan elfogadott fogalmakon túllépni, a dogmákba belenyúlni. Ám a mindenki mástól eltérő vakmerő erőfeszítései nyitnak néha új utakat a tudásban.

Nemegyszer megfigyeltük, hogy a tudomány fejlődésével a dogmák hogyan kezdenek megtántorogni, és fokozatosan a hiányos, előzetes tudás státuszát szerezni. Tehát, és nem egyszer, ez volt a biológiában. Ez így volt a fizikában. Ugyanezt látjuk a kémiában is. Szemünk láttára összeomlott a nanotechnológia támadása alatt az „egy anyag összetétele és tulajdonságai nem függnek az előállítási módszerektől” című tankönyvből származó igazság. Kiderült, hogy egy nanoformájú anyag radikálisan megváltoztathatja tulajdonságait – például az arany megszűnik nemesfém lenni.

Ma már kijelenthetjük, hogy szép számmal vannak olyan kísérletek, amelyek eredményei az általánosan elfogadott nézetek szempontjából nem magyarázhatók. A tudomány feladata pedig nem az, hogy elvesse őket, hanem az, hogy ásson és próbáljon eljutni az igazsághoz. Az „ez nem lehet, mert soha nem lehet” álláspont persze kényelmes, de nem magyaráz semmit. Sőt, az érthetetlen, megmagyarázhatatlan kísérletek a tudomány felfedezései előhírnökei lehetnek, ahogy az már megtörtént. Az egyik ilyen forró téma szó szerinti és átvitt értelemben az úgynevezett alacsony energiájú nukleáris reakciók, amelyeket ma LENR - Low-Energy Nuclear Reaction néven hívnak.

Fizikai és matematikai tudományok doktorát kértük fel Stepan Nikolaevich Andreevaz Általános Fizikai Intézetből. AM Prokhorov RAS, hogy megismertessen bennünket a probléma lényegével, valamint néhány orosz és nyugati laboratóriumban végzett és tudományos folyóiratokban publikált tudományos kísérlettel. Kísérletek, amelyek eredményét egyelőre nem tudjuk megmagyarázni.

"E-Сat" reaktor Andrea Rossi

2014. október közepén a világ tudományos közösségét izgalomba hozta a hír – Giuseppe Levi, a Bolognai Egyetem fizikaprofesszora és társszerzői jelentették meg az általa készített E-Сat reaktor tesztelésének eredményeit. Andrea Rossi olasz feltaláló.

Emlékezzünk vissza, hogy 2011-ben A. Rossi bemutatta a nagyközönségnek azt az installációt, amelyen Sergio Fokardi fizikussal együttműködve évekig dolgozott. Az "E-Сat" (az Energy Catalizer rövidítése) elnevezett reaktor abnormális mennyiségű energiát termelt. Az E-Сat-et az elmúlt négy évben különböző kutatócsoportok tesztelték, miközben a tudományos közösség szakértői értékelést szorgalmazott.

A leghosszabb és legrészletesebb, a folyamat összes szükséges paraméterét rögzítő tesztet 2014 márciusában végezte el Giuseppe Levi csoportja, amelyben olyan független szakértők vettek részt, mint Evelyn Foski, a bolognai Olasz Nemzeti Atommagfizikai Intézet elméleti fizikusa. Hanno Essen fizikaprofesszor a stockholmi Királyi Műszaki Intézettől és mellesleg a Svéd Szkeptikus Társaság egykori elnöke, valamint Bo Hoystad, Roland Petersson, Lars Tegner svéd fizikusok az Uppsalai Egyetemről. A szakértők megerősítették, hogy a készülék (1. ábra), amelyben egy gramm üzemanyagot körülbelül 1400 °C-ra melegítettek fel elektromos árammal, abnormális mennyiségű hőt termelt (AMS Acta, 2014, doi: 10.6092 / unibo / amsacta / 4084).

Rizs. egy. Andrea Rossi E-Cat reaktora működik. A feltaláló nem fedi fel a reaktor működését. Ismeretes azonban, hogy a kerámiacső belsejében tüzelőanyag-töltet, fűtőelemek és hőelem van elhelyezve. A cső felülete bordázott a jobb hőelvezetés érdekében.

A reaktor egy 20 cm hosszú és 2 cm átmérőjű kerámia cső volt, a reaktor belsejében tüzelőanyag-töltet, fűtőelemek és hőelem került elhelyezésre, amelyből a jel a fűtési szabályozóba került. A reaktor áramellátását egy 380 V-os elektromos hálózatról biztosították három hőálló vezetéken keresztül, amelyeket a reaktor működése közben vörösre melegítettek. Az üzemanyag főként nikkelporból (90%) és lítium-alumínium-hidridből, LiAlH-ból állt₄(10%). Melegítéskor a lítium-alumínium-hidrid lebomlott, és hidrogén szabadult fel, amelyet a nikkel elnyelhetett, és exoterm reakcióba léphet vele.

A jelentés szerint az eszköz által 32 napos folyamatos működés során termelt teljes hő körülbelül 6 GJ volt. Elemi becslések szerint egy por energiatartalma több mint ezerszer magasabb, mint például a benziné!

Az elemi és izotóp összetétel alapos elemzése eredményeként a szakemberek megbízhatóan megállapították, hogy a kiégett fűtőelemekben a lítium és a nikkel izotópok arányának változása jelent meg. Ha a kiindulási tüzelőanyag lítium-izotóp tartalma egybeesik a természetes izotóptartalommal: ⁶Li - 7,5%, ⁷Li - 92,5%, akkor a kiégett fűtőelem tartalma ⁶Li 92%-ra nőtt, és a tartalom ⁷Li 8%-ra csökkent. A nikkel izotópösszetételének torzulásai ugyanolyan erősek voltak. Például a nikkel izotóp tartalma ⁶²A "hamu" nikkel aránya 99%, bár a kezdeti üzemanyagban csak 4%. Az izotóp-összetételben észlelt változások és a rendellenesen magas hőleadás arra utalt, hogy a reaktorban nukleáris folyamatok lejátszódhattak. A nukleáris reakciókra jellemző megnövekedett radioaktivitás jeleit azonban sem az eszköz működése során, sem leállítása után nem észlelték.

A reaktorban lezajló folyamatok nem lehetnek maghasadási reakciók, mivel az üzemanyag stabil anyagokból állt. A magfúziós reakciók szintén kizártak, mert a modern magfizika szempontjából az 1400 °C-os hőmérséklet elhanyagolható az atommagok Coulomb-féle taszításának erőinek leküzdéséhez. Éppen ezért félrevezető hiba a „hideg fúzió” szenzációs kifejezés használata az ilyen folyamatokra.

Valószínűleg itt egy új típusú reakciók megnyilvánulásaival állunk szemben, amelyek során az üzemanyagot alkotó elemek magjainak kollektív alacsony energiájú átalakulásai mennek végbe. Az ilyen reakciók energiáját nukleononként 1-10 keV nagyságrendűre becsülik, vagyis a „hétköznapi” nagyenergiájú magreakciók (nukleononként 1 MeV feletti energiák) és a kémiai reakciók (energiák) között köztes helyet foglalnak el. atomonként 1 eV nagyságrendű).

Egyelőre senki sem tudja kielégítően megmagyarázni a leírt jelenséget, és a sok szerző által felállított hipotézisek sem bírják a kritikát. Az új jelenség fizikai mechanizmusainak feltárásához gondosan tanulmányozni kell az ilyen alacsony energiájú nukleáris reakciók lehetséges megnyilvánulásait különböző kísérleti körülmények között, és általánosítani kell a kapott adatokat. Ráadásul az évek során jelentős mennyiségű ilyen megmagyarázhatatlan tény halmozódott fel. Ezek közül csak néhányat mutatunk be.

Volfrámhuzal elektromos robbanása - 20. század eleje

1922-ben a Chicagói Egyetem Kémiai Laboratóriumának alkalmazottai Clarence Irion és Gerald Wendt publikációt publikáltak egy wolframhuzal vákuumban történő elektromos robbanásáról (GL Wendt, CE Irion, Experimental Attemps to Decompose Tungsten at High Temperatures. Journal of the American Chemical Society, 1922, 44, 1887-1894; Orosz fordítás: Kísérleti kísérletek volfrám magas hőmérsékleten történő hasítására).

Az elektromos robbanásban nincs semmi egzotikus. Ezt a jelenséget se többet, se kevésbé fedezték fel a 18. század végén, de a mindennapi életben folyamatosan megfigyeljük, amikor egy rövidzárlat során az izzók kiégnek (természetesen az izzók). Mi történik elektromos robbanáskor? Ha a fémhuzalon átfolyó áram erőssége nagy, akkor a fém elkezd olvadni és elpárologni. A plazma a vezeték felületének közelében képződik. A felmelegedés egyenetlenül megy végbe: a vezeték véletlenszerű helyein „forró pontok” jelennek meg, amelyekben több hő szabadul fel, a hőmérséklet eléri a csúcsértékeket, és az anyag robbanásszerű tönkremenetele következik be.

A legszembetűnőbb ebben a történetben az, hogy a tudósok eredetileg arra számítottak, hogy kísérleti úton kimutatják a wolfram könnyebb kémiai elemekké való bomlását. Irion és Wendt szándékukban az alábbi, akkor már ismert tényekre támaszkodtak.

Először is, a Nap és más csillagok sugárzásának látható spektrumában nincsenek jellemző optikai vonalak, amelyek a nehéz kémiai elemekhez tartoznak. Másodszor, a nap felszínének hőmérséklete körülbelül 6000 ° C. Ezért úgy érveltek, hogy ilyen hőmérsékleten nehéz elemek atomjai nem létezhetnek. Harmadszor, amikor egy kondenzátortelepet kisütünk egy fémhuzalra, az elektromos robbanás során keletkező plazma hőmérséklete elérheti a 20 000 °C-ot.

Ennek alapján az amerikai tudósok azt javasolták, hogy ha erős elektromos áramot vezetnek át egy nehéz kémiai elemből, például wolframból készült vékony vezetéken, és a Nap hőmérsékletéhez hasonló hőmérsékletre hevítik, akkor a wolframmagok instabil állapotú, és könnyebb elemekre bomlik. Gondosan előkészítették és zseniálisan végrehajtották a kísérletet, nagyon egyszerű eszközökkel.

Egy volfrámhuzal elektromos robbantását üveggömblombikban (2. ábra) hajtották végre, rázárva egy 0,1 mikrofarad kapacitású, 35 kilovolt feszültségre feltöltött kondenzátort. A huzal két, két ellentétes oldalról a lombikba forrasztott rögzítő volfrámelektróda között volt. Ezenkívül a lombiknak volt egy további "spektrális" elektródája, amely az elektromos robbanás után keletkező gáz plazmakisülésének meggyújtására szolgált.

Rizs. 2. Irion és Wendt kisülési robbanóanyag kamrájának diagramja (1922-es kísérlet)

A kísérlet néhány fontos technikai részletét meg kell jegyezni. Az elkészítése során a lombikot kemencébe helyezték, ahol 15 órán keresztül folyamatosan 300 °C-on melegítették, és ezalatt a gázt elszívták belőle. A lombik melegítésével együtt elektromos áramot vezettek át a volfrámhuzalon, 2000 ° C-ra melegítve. A gáztalanítás után a lombikot higanyszivattyúval összekötő üvegcsövet égővel megolvasztották és lezárták. A munka szerzői azzal érveltek, hogy a megtett intézkedések lehetővé tették a maradék gázok rendkívül alacsony nyomásának fenntartását a lombikban 12 órán keresztül. Ezért amikor 50 kilovoltos nagyfeszültségű feszültséget alkalmaztak, nem volt törés a "spektrális" és a rögzítő elektródák között.

Irion és Wendt huszonegy elektromos robbantási kísérletet hajtott végre. Minden kísérlet eredményeként körülbelül 10¹⁹ ismeretlen gáz részecskéi. A spektrális elemzés kimutatta, hogy a hélium-4 jellegzetes vonalát tartalmazza. A szerzők szerint a hélium a volfrám elektromos robbanás által kiváltott alfa-bomlása eredményeként jön létre. Emlékezzünk vissza, hogy az alfa-bomlás során megjelenő alfa-részecskék az atommagok ⁴Ő.

Irion és Wendt publikációja nagy visszhangot váltott ki az akkori tudományos közösségben. Maga Rutherford hívta fel a figyelmet erre a munkára. Mélységes kétségeinek adott hangot azzal kapcsolatban, hogy a kísérletben használt feszültség (35 kV) elég magas volt ahhoz, hogy az elektronok nukleáris reakciókat váltsanak ki a fémben. Az amerikai tudósok eredményeit ellenőrizni akarva, Rutherford elvégezte kísérletét - 100 keV energiájú elektronsugárral besugárzott egy wolfram célpontot. Rutherford nem talált nukleáris reakciók nyomait a wolframban, amiről a Nature folyóiratban meglehetősen éles jelentést készített. A tudományos közösség Rutherford oldalára állt, Irion és Wendt munkáját hibásnak és hosszú évekre feledésbe merültnek találták.

Volfrámhuzal elektromos robbanása: 90 évvel később

Mindössze 90 évvel később Leonyid Irbekovics Urutszkojev, a fizikai és matematikai tudományok doktora vezette orosz kutatócsoport megkezdte Irion és Wendt kísérleteinek megismétlését. A korszerű kísérleti és diagnosztikai berendezésekkel felszerelt kísérleteket a legendás abháziai Sukhumi Fizikai és Technológiai Intézetben végezték. A fizikusok „HELIOS”-nak nevezték el hozzáállásukat Irion és Wendt vezérgondolata tiszteletére (3. ábra). A berendezés felső részében egy kvarc robbanó kamra található, és egy vákuumrendszerhez csatlakozik - egy turbomolekuláris szivattyúhoz (kék színű). A berendezéstől balra található, 0,1 mikrofarad kapacitású kondenzátortelep kisütőből négy fekete kábel vezet a robbantó kamrába. Elektromos robbanáshoz az akkumulátort 35-40 kilovoltra töltötték fel. A kísérletekben használt (az ábrán nem látható) diagnosztikai berendezések lehetővé tették a huzal elektromos robbanása során keletkezett plazmafény spektrális összetételének, valamint a vezetékek termékeinek kémiai és elemi összetételének tanulmányozását. a bomlása.

Rizs. 3. Így néz ki a HELIOS installáció, amelyben L. I. Urutszkojev csoportja egy volfrámhuzal vákuumban történő felrobbanását vizsgálta (2012-es kísérlet)

Urutszkojev csoportjának kísérletei megerősítették a kilencven évvel ezelőtti munka fő következtetését. Valójában a volfrám elektromos robbanása következtében többlet hélium-4 atom keletkezett (kb. 10¹⁶ részecskék). Ha a volfrámhuzalt vasra cserélték, akkor hélium nem keletkezett. Megjegyzendő, hogy a HELIOS készüléken végzett kísérletek során a kutatók ezerszer kevesebb héliumatomot rögzítettek, mint Irion és Wendt kísérletei során, bár a vezetékbe bevitt energia megközelítőleg azonos volt. Hogy mi az oka ennek a különbségnek, az még várat magára.

Az elektromos robbanás során a drótanyagot a robbanókamra belső felületére szórták. A tömegspektrometriás elemzés kimutatta, hogy a wolfram-180 izotóp hiányos volt ezekben a szilárd maradékokban, bár koncentrációja az eredeti huzalban megfelelt a természetesnek. Ez a tény utalhat a volfrám esetleges alfa-bomlására vagy más nukleáris folyamatra is a vezeték elektromos robbanása során (L. I. Urutskoev, A. A. Rukhadze, D. V. Filippov, A. O. Biryukov stb. Optikai sugárzás spektrális összetételének tanulmányozása az elektromos robbanás során volfrámdrót. „Brief Communications on Physics FIAN”, 2012, 7, 13–18).

Alfa-bomlás gyorsítása lézerrel

Az alacsony energiájú nukleáris reakciók közé tartozik néhány olyan folyamat, amely felgyorsítja a radioaktív elemek spontán nukleáris átalakulását. Ezen a területen érdekes eredmények születtek az Általános Fizikai Intézetben. A. M. Prokhorov RAS a laboratóriumban, amelyet Georgy Airatovich Shafeev, a fizikai és matematikai tudományok doktora vezetett. A tudósok meglepő hatást fedeztek fel: az urán-238 alfa-bomlását viszonylag alacsony csúcsintenzitású lézersugárzás gyorsította fel 10¹²–10¹³ W / cm² (AV Simakin, GA Shafeev, Nanorészecskék lézeres besugárzásának hatása uránsó vizes oldataiban a nuklidok aktivitására. "Quantum Electronics", 2011, 41, 7, 614–618).

Rizs. 4. Egy arany célpont lézeres besugárzásával nyert arany nanorészecskék mikroképe cézium-137 só vizes oldatában (2011-es kísérlet)

Így nézett ki a kísérlet. Egy küvettába UO uránsó vizes oldatával₂Cl₂ 5-35 mg/ml koncentrációjú arany célpont került elhelyezésre, amelyet 532 nanométer hullámhosszú, 150 pikoszekundumos időtartamú, 1 kilohertzes ismétlési sebességű lézerimpulzusokkal sugároztak be egy órán keresztül. Ilyen körülmények között a célfelület részben megolvad, és a vele érintkező folyadék azonnal felforr. A gőznyomás nanoméretű aranycseppeket permetez a célfelületről a környező folyadékba, ahol lehűlve szilárd, 10 nanométeres karakterisztikus nanorészecskékké alakulnak át. Ezt a folyamatot folyadékban történő lézeres ablációnak nevezik, és széles körben alkalmazzák, amikor különféle fémek nanorészecskéiből kolloid oldatot kell készíteni.

Shafeev kísérleteiben 10¹⁵ arany nanorészecskék 1 cm-ben³ megoldás. Az ilyen nanorészecskék optikai tulajdonságai gyökeresen eltérnek egy masszív aranylemez tulajdonságaitól: nem verik vissza a fényt, hanem elnyelik azt, és a nanorészecskék közelében egy fényhullám elektromágneses tere 100-10 000-szeresére erősíthető, és elérheti. atomon belüli értékek!

Az urán atommagjai és bomlástermékei (tórium, protactinium), amelyek véletlenül ezeknek a nanorészecskéknek a közelében voltak, többszörösen felerősített lézer elektromágneses mezőknek lettek kitéve. Ennek eredményeként radioaktivitásuk jelentősen megváltozott. Különösen a tórium-234 gamma-aktivitása megduplázódott. (A minták gamma-aktivitását lézeres besugárzás előtt és után félvezető gamma-spektrométerrel mértük.) Mivel a tórium-234 az urán-238 alfa-bomlásából származik, a gamma-aktivitás növekedése ennek az uránizotópnak a felgyorsult alfa-bomlását jelzi.. Megjegyzendő, hogy az urán-235 gamma-aktivitása nem nőtt.

A GPI RAS tudósai felfedezték, hogy a lézersugárzás nemcsak az alfa-, hanem a radioaktív izotóp béta-bomlását is felgyorsíthatja. ¹³⁷A Cs a radioaktív kibocsátás és hulladék egyik fő összetevője. Kísérleteik során ismétlődő impulzusos üzemmódban működő zöld réz gőzlézert használtak, 15 nanoszekundumos impulzus időtartammal, 15 kilohertzes impulzusismétlési sebességgel és 10 csúcsintenzitású.⁹ W / cm²… A lézersugárzás vizes sóoldattal ellátott küvettába helyezett aranycélpontra hatott ¹³⁷Cs, amelynek tartalma egy 2 ml térfogatú oldatban körülbelül 20 pikogramm volt.

Kétórás célbesugárzás után a kutatók feljegyezték, hogy a küvettában 30 nm-es arany nanorészecskéket tartalmazó kolloid oldat képződött (4. ábra), és a cézium-137 gamma-aktivitása (és ennek következtében koncentrációja az oldatban) 1-20-kal csökkent. 75%. A cézium-137 felezési ideje körülbelül 30 év. Ez azt jelenti, hogy a kétórás kísérletben elért aktivitáscsökkenés természetes körülmények között körülbelül 60 év múlva következhet be. A 60 évet két órával elosztva azt találjuk, hogy a bomlási sebesség körülbelül 260 000-szeresére nőtt a lézeres expozíció során. A béta-bomlási sebesség ilyen gigantikus növekedésének a céziumoldatot tartalmazó küvettát a cézium-137 szokásos béta-bomlását kísérő erőteljes gamma-sugárzás forrásává kellett volna alakítania. A valóságban azonban ez nem történik meg. A sugárzási mérések azt mutatták, hogy a sóoldat gamma-aktivitása nem növekszik (E. V. Barmina, A. V. Simakin, G. A. Shafeev, Laser-induced cézium-137 decay. Quantum Electronics, 2014, 44, 8, 791–792).

Ez a tény arra utal, hogy lézer hatására a cézium-137 bomlása nem a legvalószínűbb (94,6%) forgatókönyv szerint megy végbe normál körülmények között 662 keV energiájú gamma-kvantum kibocsátásával, hanem más módon - nem sugárzóan.. Ez feltehetően közvetlen béta-bomlás egy stabil izotóp atommagjának kialakulásával ¹³⁷Ba, ami normál körülmények között csak az esetek 5,4%-ában valósul meg.

Még mindig nem világos, hogy a cézium béta-bomlási reakciójában miért következik be a valószínűségek ilyen újraeloszlása. Vannak azonban más független tanulmányok is, amelyek megerősítik, hogy a cézium-137 felgyorsított deaktiválása még élő rendszerekben is lehetséges.

A témában: Atomreaktor élő sejtben

Alacsony energiájú nukleáris reakciók élő rendszerekben

Alla Aleksandrovna Kornilova, a fizikai és matematikai tudományok doktora több mint húsz éve foglalkozik alacsony energiájú nukleáris reakciók kutatásával biológiai tárgyakban a Moszkvai Állami Egyetem Fizikai Karán. M. V. Lomonoszov. Az első kísérletek tárgyai Bacillus subtilis, Escherichia coli, Deinococcus radiodurans baktériumok tenyészetei voltak. Vasban szegényített, de MnSO mangánsót tartalmazó tápközegbe helyezték őket₄és nehézvíz D₂O. Kísérletek kimutatták, hogy ez a rendszer hiányos vasizotópot termel - ⁵⁷Fe (Vysotskii V. I., Kornilova A. A., Samoylenko I. I., Az izotópok (Mn) alacsony energiájú nukleáris transzmutációjának jelenségének kísérleti felfedezése⁵⁵hogy Fe⁵⁷) a növekvő biológiai kultúrákban, Proceedings of 6th International Conference on Cold Fusion, 1996, Japan, 2, 687–693).

A tanulmány készítői szerint az izotóp ⁵⁷Fe jelent meg a növekvő baktériumsejtekben a reakció eredményeként ⁵⁵Mn + d = ⁵⁷Fe (d a deutérium atom magja, amely protonból és neutronból áll). Határozott érv a felvetett hipotézis mellett, hogy ha a nehézvizet könnyű vízzel helyettesítjük, vagy a mangánsót kizárjuk a tápközeg összetételéből, akkor az izotóp ⁵⁷A Fe baktériumok nem halmozódtak fel.

Miután megbizonyosodott arról, hogy a stabil kémiai elemek nukleáris átalakulása lehetséges mikrobiológiai kultúrákban, AA Kornilova módszerét a hosszú élettartamú radioaktív izotópok dezaktiválására alkalmazta (Vysotskii VI, Kornilova AA, Stabil izotópok transzmutációja és radioaktív hulladék dezaktiválása növekvő biológiai rendszerekben Annals of Nuclear Energy, 2013, 62, 626-633). Ezúttal Kornilova nem a baktériumok monokultúráival dolgozott, hanem különféle típusú mikroorganizmusok szupertársításával, hogy növelje túlélésüket az agresszív környezetben. Ennek a közösségnek minden csoportja maximálisan alkalmazkodott a közös élethez, a kollektív kölcsönös segítségnyújtáshoz és a kölcsönös védelemhez. Ennek eredményeként a szuperasszociáció jól alkalmazkodik a különféle környezeti feltételekhez, beleértve a fokozott sugárzást is. A tipikus maximális dózis, amelyet a közönséges mikrobiológiai kultúrák elviselnek, 30 kiloradnak felel meg, a szuperasszociációk pedig több nagyságrenddel többet bírnak, és metabolikus aktivitásuk szinte nem is gyengül.

Üvegküvettákba helyeztük a fent említett mikroorganizmusok koncentrált biomasszáját egyenlő mennyiségben és 10 ml cézium-137 só desztillált vizes oldatát. Az oldat kezdeti gammaaktivitása 20 000 becquerel volt. Egyes küvettákban a létfontosságú Ca, K és Na nyomelemek sóit is hozzáadták. A zárt küvettákat 20 °C-on tartottuk, és gamma-aktivitásukat hétnaponként nagy pontosságú detektorral mértük.

A mikroorganizmusokat nem tartalmazó kontroll sejtben végzett kísérlet száz napja alatt a cézium-137 aktivitása 0,6%-kal csökkent. Ezenkívül káliumsót tartalmazó küvettában - 1% -kal. Az aktivitás a leggyorsabban a kalciumsót is tartalmazó küvettában csökkent. Itt a gamma-aktivitás 24%-kal csökkent, ami a cézium felezési idejének 12-szeres csökkenésének felel meg!

A szerzők azt feltételezték, hogy a mikroorganizmusok létfontosságú tevékenységének eredményeként ¹³⁷Cs konvertálódik ¹³⁸A Ba a kálium biokémiai analógja. Ha kevés a kálium a tápközegben, akkor a cézium báriummá történő átalakulása felgyorsul, ha sok, akkor az átalakulási folyamat leáll. A kalcium szerepe egyszerű. A tápközegben való jelenléte miatt a mikroorganizmusok populációja gyorsan növekszik, és ezért több káliumot vagy biokémiai analógját - báriumot - fogyaszt, vagyis a cézium báriummá történő átalakulását ösztönzi.

Mi a helyzet a reprodukálhatósággal?

A fent leírt kísérletek reprodukálhatóságának kérdése némi tisztázást igényel. Az egyszerűségével lebilincselő E-Cat Reactort lelkes feltalálók százai, ha nem ezrei reprodukálják szerte a világon. Még speciális fórumok is vannak az interneten, ahol a „replikátorok” tapasztalatokat cserélnek és bemutatják eredményeiket. Alekszandr Georgievics Parkhomov orosz feltaláló némi előrelépést tett ebben az irányban. Sikerült megépítenie egy nikkelpor és lítium-alumínium-hidrid keverékével működő hőgenerátort, amely többlet energiát biztosít (AG Parkhomov, Rossi magas hőmérsékletű hőtermelő analógjának új változatának vizsgálati eredményei. "Journal a tudomány feltörekvő irányairól", 2015, 8, 34–39) … Rossi kísérleteivel ellentétben azonban a kiégett fűtőelemben nem találtak torzulást az izotóp-összetételben.

A volfrámhuzalok elektromos robbantásával, valamint a radioaktív elemek bomlásának lézeres gyorsításával kapcsolatos kísérletek műszaki szempontból jóval bonyolultabbak, és csak komoly tudományos laboratóriumokban reprodukálhatók. Ebben a vonatkozásban a kísérlet reprodukálhatóságának kérdését felváltja a megismételhetőség kérdése. Az alacsony energiájú magreakciókkal végzett kísérleteknél tipikus helyzet az, amikor azonos kísérleti körülmények között a hatás vagy fennáll, vagy nincs. Az a tény, hogy nem lehet ellenőrizni a folyamat összes paraméterét, beleértve, úgy tűnik, a fő paramétert, amelyet még nem azonosítottak. A szükséges módok keresése szinte vak, és sok hónapot, sőt éveket vesz igénybe. A kísérletezőknek többször kellett megváltoztatniuk a beállítás sematikus diagramját a vezérlőparaméter keresése során – a „gombot”, amelyet „forgatni” kell a kielégítő ismételhetőség elérése érdekében. Jelenleg a fent leírt kísérletekben az ismételhetőség körülbelül 30%, azaz minden harmadik kísérletben pozitív eredmény születik. Sok vagy kevés, ítélje meg az olvasó. Egy dolog világos: a vizsgált jelenségek megfelelő elméleti modelljének megalkotása nélkül nem valószínű, hogy ezt a paramétert radikálisan javítani lehet.

Kísérlet az értelmezésre

Annak ellenére, hogy meggyőző kísérleti eredmények igazolják a stabil kémiai elemek nukleáris átalakulásának lehetőségét, valamint a radioaktív anyagok bomlását felgyorsítják, e folyamatok fizikai mechanizmusai még mindig ismeretlenek.

Az alacsony energiájú nukleáris reakciók fő rejtélye az, hogy a pozitív töltésű atommagok hogyan győzik le a taszító erőket, amikor közelednek egymáshoz, az úgynevezett Coulomb-gátat. Ehhez általában több millió Celsius-fok hőmérsékletre van szükség. Nyilvánvaló, hogy a vizsgált kísérletekben ilyen hőmérsékletet nem érnek el. Ennek ellenére nem nulla a valószínűsége annak, hogy egy részecske, amelynek nincs elegendő mozgási energiája a taszító erők leküzdéséhez, ennek ellenére az atommag közelébe kerül, és magreakcióba lép vele.

Ez az alagúteffektusnak nevezett hatás tisztán kvantum jellegű, és szorosan összefügg a Heisenberg-féle bizonytalansági elvvel. Ezen elv szerint egy kvantumrészecske (például egy atommag) nem rendelkezhet pontosan meghatározott koordináta- és impulzusértékekkel egyszerre. A koordináta és az impulzus bizonytalanságának (a pontos értéktől való elkerülhetetlen véletlen eltérések) szorzatát alulról a h Planck-állandóval arányos érték határolja. Ugyanez a szorzat határozza meg a potenciálgáton áthaladó alagút valószínűségét: minél nagyobb a részecske koordinátájának és impulzusának bizonytalanságának szorzata, annál nagyobb ez a valószínűség.

A fizikai és matematikai tudományok doktora, Vlagyimir Ivanovics Manko professzor és szerzőtársai munkáiban kimutatták, hogy a kvantumrészecske bizonyos állapotaiban (az úgynevezett koherens korrelált állapotokban) a bizonytalanságok szorzata meghaladhatja a Planck-állandót. több nagyságrenddel. Következésképpen az ilyen állapotú kvantumrészecskék esetében megnő a Coulomb-gát leküzdésének valószínűsége (V. V. Dodonov, V. I. Manko, Invariánsok és nemstacionárius kvantumrendszerek evolúciója. "FIAN eljárása". Moszkva: Nauka, 1987, 183. v., p. 286).

Ha több különböző kémiai elem atommagja kerül egyidejűleg koherens korrelációs állapotba, akkor ebben az esetben bizonyos kollektív folyamat léphet fel, amely protonok és neutronok újraeloszlásához vezet. Minél nagyobb egy ilyen folyamat valószínűsége, minél kisebb lesz a különbség egy atommag-együttes kezdeti és végső állapotának energiája között. Úgy tűnik, ez a körülmény határozza meg az alacsony energiájú nukleáris reakciók közbenső helyzetét a kémiai és a "közönséges" nukleáris reakciók között.

Hogyan jönnek létre a koherens korrelált állapotok? Mitől egyesülnek az atommagok, és mitől cserélődnek nukleonok? Mely magok vehetnek részt és melyek nem vehetnek részt ebben a folyamatban? Ezekre és sok más kérdésre még nincs válasz. A teoretikusok még csak az első lépéseket teszik meg ennek a legérdekesebb problémának a megoldása felé.

Ezért ebben a szakaszban az alacsony energiájú nukleáris reakciók tanulmányozásában a fő szerepet a kísérletezőknek és a feltalálóknak kell illetniük. Szükség van e csodálatos jelenség szisztematikus kísérleti és elméleti vizsgálatára, a kapott adatok átfogó elemzésére és széles körű szakértői vitára.

Az alacsony energiájú nukleáris reakciók mechanizmusainak megértése és elsajátítása számos alkalmazott probléma megoldásában segít – olcsó autonóm erőművek létrehozása, nukleáris hulladékok dekontaminálásának rendkívül hatékony technológiái és kémiai elemek átalakítása.