Jadrové reakcie v žiarovkách a baktériách

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Veda má svoje zakázané témy, svoje tabu. Dnes sa len málo vedcov odváži študovať biopole, ultranízke dávky, štruktúru vody…

Oblasti sú ťažké, zamračené, ťažko sa poddávajú. Je ľahké tu stratiť povesť, byť známy ako pseudovedec, a o získaní grantu netreba hovoriť. Vo vede je nemožné a nebezpečné ísť nad rámec všeobecne uznávaných konceptov, zasahovať do dogiem. Ale práve úsilie odvážlivcov, ktorí sú pripravení odlíšiť sa od všetkých ostatných, niekedy dláždi nové cesty v poznaní.

Nie raz sme pozorovali, ako sa s rozvojom vedy dogmy začínajú potácať a postupne nadobúdajú status neúplného, predbežného poznania. Takže, a nie raz, to bolo v biológii. Tak to bolo vo fyzike. To isté vidíme v chémii. Pred našimi očami sa pod náporom nanotechnológií zrútila pravda z učebnice „zloženie a vlastnosti látky nezávisia od spôsobov jej výroby“. Ukázalo sa, že látka v nanoforme môže radikálne zmeniť svoje vlastnosti – zlato napríklad prestane byť ušľachtilým kovom.

Dnes môžeme konštatovať, že existuje veľké množstvo experimentov, ktorých výsledky nemožno vysvetliť z hľadiska všeobecne uznávaných názorov. A úlohou vedy nie je zavrhnúť ich, ale kopať a snažiť sa dostať k pravde. Poloha „toto nemôže byť, pretože to nikdy nemôže byť“je, samozrejme, pohodlná, ale nemôže nič vysvetliť. Navyše, nepochopiteľné, nevysvetliteľné experimenty môžu byť predzvesťou objavov vo vede, ako sa už stalo. Jednou z takýchto horúcich tém v doslovnom aj prenesenom zmysle sú takzvané nízkoenergetické jadrové reakcie, ktoré sa dnes nazývajú LENR – Low-Energy Nuclear Reaction.

Požiadali sme o doktora fyzikálnych a matematických vied Stepan Nikolajevič Andrejevz Ústavu všeobecnej fyziky. AM Prokhorov RAS, aby nás oboznámil s podstatou problému a s niektorými vedeckými experimentmi uskutočnenými v ruských a západných laboratóriách a publikovanými vo vedeckých časopisoch. Experimenty, ktorých výsledky zatiaľ nevieme vysvetliť.

Reaktor "E-Сat" Andrea Rossi

V polovici októbra 2014 svetovú vedeckú komunitu nadchla správa – vyšla správa Giuseppe Levi, profesor fyziky na Univerzite v Bologni, a spoluautori o výsledkoch testovania reaktora E-Сat, ktorý vytvoril taliansky vynálezca Andrea Rossi.

Pripomeňme, že v roku 2011 A. Rossi predstavil verejnosti inštaláciu, na ktorej pracoval dlhé roky v spolupráci s fyzikom Sergiom Fokardim. Reaktor s názvom „E-Сat“(skratka pre Energy Catalizer) produkoval abnormálne množstvo energie. E-Сat bol testovaný rôznymi skupinami výskumníkov za posledné štyri roky, keď vedecká komunita presadzovala vzájomné hodnotenie.

Najdlhší a najpodrobnejší test, zaznamenávajúci všetky potrebné parametre procesu, vykonala v marci 2014 skupina Giuseppe Leviho, v ktorej boli takí nezávislí odborníci ako Evelyn Foski, teoretická fyzička z Talianskeho národného inštitútu jadrovej fyziky v Bologni, profesor fyziky Hanno Essen z Royal Institute of Technology v Štokholme a mimochodom bývalý predseda Švédskej spoločnosti skeptikov, ako aj švédski fyzici Bo Hoystad, Roland Petersson, Lars Tegner z Univerzity v Uppsale. Odborníci potvrdili, že zariadenie (obr. 1), v ktorom sa jeden gram paliva pomocou elektriny zohrial na teplotu asi 1400 °C, produkovalo abnormálne množstvo tepla (AMS Acta, 2014, doi: 10.6092 / unibo / amsacta / 4084).

Ryža. jeden. Reaktor E-Cat Andrea Rossi v práci. Vynálezca neuvádza, ako reaktor funguje. Je však známe, že vo vnútri keramickej rúrky je umiestnená palivová náplň, vykurovacie telesá a termočlánok. Povrch trubice je rebrovaný pre lepší odvod tepla.

Reaktorom bola keramická trubica s dĺžkou 20 cm a priemerom 2 cm. Vnútri reaktora bola umiestnená palivová náplň, vykurovacie články a termočlánok, z ktorého bol signál privádzaný do riadiacej jednotky ohrevu. Energia bola do reaktora privádzaná z elektrickej siete s napätím 380 voltov cez tri žiaruvzdorné vodiče, ktoré sa počas prevádzky reaktora zahrievali do červena. Palivo pozostávalo hlavne z niklového prášku (90 %) a lítiumalumíniumhydridu LiAlH₄(10 %). Pri zahrievaní sa lítiumalumíniumhydrid rozložil a uvoľnil vodík, ktorý by mohol byť absorbovaný niklom a vstúpiť s ním do exotermickej reakcie.

V správe sa uvádzalo, že celkové teplo generované zariadením za 32 dní nepretržitej prevádzky bolo asi 6 GJ. Elementárne odhady ukazujú, že energetický obsah prášku je viac ako tisíckrát vyšší ako napríklad v benzíne!

V dôsledku starostlivých analýz elementárneho a izotopového zloženia odborníci spoľahlivo zistili, že vo vyhorenom palive sa objavili zmeny v pomeroch izotopov lítia a niklu. Ak sa obsah izotopov lítia v pôvodnom palive zhoduje s prirodzeným obsahom: ⁶Li - 7,5 %, ⁷Li - 92,5 %, potom je obsah vo vyhoretom palive ⁶Li sa zvýšil na 92% a obsah ⁷Li klesla na 8 %. Skreslenia izotopového zloženia niklu boli rovnako silné. Napríklad obsah izotopu niklu ⁶²Ni v „popolčeku“bolo 99 %, hoci v počiatočnom palive to boli len 4 %. Zistené zmeny v izotopovom zložení a anomálne vysoké uvoľňovanie tepla naznačovali, že v reaktore mohli prebiehať jadrové procesy. Ani počas prevádzky zariadenia, ani po jeho zastavení však neboli zaznamenané žiadne známky zvýšenej rádioaktivity charakteristickej pre jadrové reakcie.

Procesy prebiehajúce v reaktore nemohli byť jadrové štiepne reakcie, keďže palivo pozostávalo zo stabilných látok. Vylúčené sú aj reakcie jadrovej fúzie, pretože z pohľadu modernej jadrovej fyziky je teplota 1400 °C zanedbateľná na prekonanie síl Coulombovho odpudzovania jadier. Preto je používanie senzačného výrazu „studená fúzia“pre takéto procesy zavádzajúcim omylom.

Pravdepodobne sa tu stretávame s prejavmi nového typu reakcií, pri ktorých prebiehajú kolektívne nízkoenergetické premeny jadier prvkov tvoriacich palivo. Energie takýchto reakcií sa odhadujú na rádovo 1–10 keV na nukleón, to znamená, že zaberajú strednú polohu medzi „obyčajnými“vysokoenergetickými jadrovými reakciami (energie nad 1 MeV na nukleón) a chemickými reakciami (energie rádovo 1 eV na atóm).

Opísaný jav zatiaľ nikto nevie uspokojivo vysvetliť a hypotézy mnohých autorov neobstoja v kritike. Na stanovenie fyzikálnych mechanizmov nového javu je potrebné dôkladne preštudovať možné prejavy takýchto nízkoenergetických jadrových reakcií v rôznych experimentálnych podmienkach a získané údaje zovšeobecniť. Navyše sa za tie roky nahromadilo značné množstvo takýchto nevysvetlených faktov. Tu je len niekoľko z nich.

Elektrický výbuch volfrámového drôtu - začiatok 20. storočia

V roku 1922 publikovali zamestnanci Chemického laboratória Chicagskej univerzity Clarence Irion a Gerald Wendt prácu o štúdiu elektrického výbuchu volfrámového drôtu vo vákuu (GL Wendt, CE Irion, Experimental Attempts to Decompose Tungsten at High Temperatures. Journal of the American Chemical Society, 1922, 44, 1887-1894; Ruský preklad: Experimentálne pokusy o štiepenie volfrámu pri vysokých teplotách).

Na elektrickom výbuchu nie je nič exotické. Tento jav nebol objavený ani viac, ani menej koncom 18. storočia, no v každodennom živote ho pozorujeme neustále, keď pri skrate vyhoria žiarovky (samozrejme žiarovky). Čo sa stane pri elektrickom výbuchu? Ak je sila prúdu pretekajúceho kovovým drôtom veľká, potom sa kov začne topiť a odparovať. V blízkosti povrchu drôtu sa tvorí plazma. K zahrievaniu dochádza nerovnomerne: na náhodných miestach drôtu sa objavujú „horúce miesta“, v ktorých sa uvoľňuje viac tepla, teplota dosahuje špičkové hodnoty a dochádza k explozívnemu zničeniu materiálu.

Najzarážajúcejšie na tomto príbehu je, že vedci pôvodne očakávali, že experimentálne zistia rozklad volfrámu na ľahšie chemické prvky. Irion a Wendt sa vo svojom zámere opierali o nasledujúce v tom čase už známe skutočnosti.

Po prvé, vo viditeľnom spektre žiarenia Slnka a iných hviezd nie sú žiadne charakteristické optické čiary patriace ťažkým chemickým prvkom. Po druhé, teplota slnečného povrchu je asi 6 000 ° C. Preto usúdili, že atómy ťažkých prvkov pri takýchto teplotách nemôžu existovať. Po tretie, keď je kondenzátorová banka vybitá na kovový drôt, teplota plazmy vytvorenej počas elektrického výbuchu môže dosiahnuť 20 000 ° C.

Na základe toho americkí vedci navrhli, že ak cez tenký drôt vyrobený z ťažkého chemického prvku, ako je volfrám, prejde silný elektrický prúd a zahreje sa na teploty porovnateľné s teplotou Slnka, potom budú jadrá volfrámu v nestabilný stav a rozkladajú sa na ľahšie prvky. Experiment starostlivo pripravili a bravúrne vykonali pomocou veľmi jednoduchých prostriedkov.

Elektrická explózia volfrámového drôtu sa uskutočnila v sklenenej guľovej banke (obr. 2), pričom sa na nej uzavrel kondenzátor s kapacitou 0,1 mikrofaradu, nabitý na napätie 35 kilovoltov. Drôt bol umiestnený medzi dvoma upevňovacími volfrámovými elektródami priletovanými do banky z dvoch protiľahlých strán. Banka mala navyše dodatočnú „spektrálnu“elektródu, ktorá slúžila na zapálenie plazmového výboja v plyne vzniknutom po elektrickom výbuchu.

Ryža. 2. Schéma výbojovej výbušnej komory Iriona a Wendta (experiment z roku 1922)

Je potrebné poznamenať niektoré dôležité technické detaily experimentu. Počas prípravy bola banka vložená do pece, kde sa nepretržite zahrievala na 300 °C počas 15 hodín a počas tejto doby sa z nej evakuoval plyn. Spolu so zahrievaním banky prechádzal volfrámovým drôtom elektrický prúd, ktorý ho zahrieval na teplotu 2000 ° C. Po odplynení sa sklenená trubica spájajúca banku s ortuťovým čerpadlom roztavila pomocou horáka a utesnila. Autori práce tvrdili, že prijaté opatrenia umožnili udržať extrémne nízky tlak zvyškových plynov v banke počas 12 hodín. Preto, keď sa použilo vysokonapäťové napätie 50 kilovoltov, nedošlo k žiadnemu prerušeniu medzi "spektrálnymi" a fixačnými elektródami.

Irion a Wendt vykonali dvadsaťjeden experimentov s elektrickým výbuchom. Výsledkom každého experimentu je približne 10¹⁹ častice neznámeho plynu. Spektrálna analýza ukázala, že obsahuje charakteristickú čiaru hélia-4. Autori predpokladajú, že hélium vzniká ako výsledok alfa rozpadu volfrámu, vyvolaného elektrickým výbuchom. Pripomeňme, že častice alfa, ktoré sa objavujú v procese rozpadu alfa, sú jadrami atómu ⁴On.

Vydanie Iriona a Wendta vyvolalo vo vtedajšej vedeckej komunite veľký ohlas. Na toto dielo upozornil sám Rutherford. Vyjadril hlboké pochybnosti, že napätie použité v experimente (35 kV) bolo dostatočne vysoké na to, aby elektróny vyvolali jadrové reakcie v kove. Rutherford, ktorý chcel skontrolovať výsledky amerických vedcov, uskutočnil svoj experiment - ožiaril volfrámový terč elektrónovým lúčom s energiou 100 keV. Rutherford nenašiel vo volfráme žiadne stopy jadrových reakcií, o čom urobil pomerne ostrú správu v časopise Nature. Vedecká komunita sa postavila na stranu Rutherforda, práca Iriona a Wendta bola uznaná ako chybná a na dlhé roky zabudnutá.

Elektrický výbuch volfrámového drôtu: 90 rokov neskôr

Len o 90 rokov neskôr sa ruský výskumný tím pod vedením doktora fyzikálnych a matematických vied Leonida Irbekoviča Urutskojeva pustil do opakovania experimentov Iriona a Wendta. Experimenty vybavené moderným experimentálnym a diagnostickým zariadením sa uskutočnili v legendárnom Suchumiskom fyzikálnom a technologickom inštitúte v Abcházsku. Fyzici nazvali svoj postoj „HELIOS“na počesť vedúcej myšlienky Iriona a Wendta (obr. 3). Kremenná výbušná komora je umiestnená v hornej časti inštalácie a je napojená na vákuový systém - turbomolekulárnu pumpu (modrá farba). Od vybíjača banky kondenzátorov s kapacitou 0,1 mikrofaradu, ktorý je umiestnený naľavo od inštalácie, vedú do tryskacej komory štyri čierne káble. Pri elektrickom výbuchu bola batéria nabitá na 35–40 kilovoltov. Diagnostické zariadenie použité pri experimentoch (na obrázku nie je znázornené) umožnilo študovať spektrálne zloženie plazmového žiarenia, ktoré vzniklo pri elektrickom výbuchu drôtu, ako aj chemické a elementárne zloženie produktov jeho rozpad.

Ryža. 3. Takto vyzerá inštalácia HELIOS, v ktorej skupina L. I. Urutskojeva skúmala výbuch volfrámového drôtu vo vákuu (pokus z roku 2012)

Experimenty Urutskojevovej skupiny potvrdili hlavný záver práce spred deväťdesiatich rokov. V dôsledku elektrického výbuchu volfrámu sa totiž vytvorilo nadbytočné množstvo atómov hélia-4 (asi 10¹⁶ častice). Ak bol volfrámový drôt nahradený železným, hélium nevzniklo. Všimnite si, že pri experimentoch na zariadení HELIOS výskumníci zaznamenali tisíckrát menej atómov hélia ako v experimentoch Iriona a Wendta, hoci „vstup energie“do drôtu bol približne rovnaký. Čo je dôvodom tohto rozdielu, sa uvidí.

Počas elektrického výbuchu bol materiál drôtu rozprášený na vnútorný povrch výbušnej komory. Hmotnostná spektrometrická analýza ukázala, že izotop volfrámu-180 mal nedostatok týchto pevných zvyškov, hoci jeho koncentrácia v pôvodnom drôte zodpovedala prirodzenej. Táto skutočnosť môže naznačovať aj možný alfa rozpad volfrámu alebo iný jadrový proces pri elektrickom výbuchu drôtu (L. I. Urutskoev, A. A. Rukhadze, D. V. Filippov, A. O. Biryukov a i. Štúdium spektrálneho zloženia optického žiarenia pri elektrickom výbuchu volfrámový drôt.„Brief Communications on Physics FIAN“, 2012, 7, 13–18).

Urýchlenie rozpadu alfa pomocou laseru

Medzi nízkoenergetické jadrové reakcie patria niektoré procesy, ktoré urýchľujú spontánne jadrové premeny rádioaktívnych prvkov. Zaujímavé výsledky v tejto oblasti dosiahli na Ústave všeobecnej fyziky. A. M. Prokhorov RAS v laboratóriu vedenom Georgijom Airatovičom Shafeevom, doktorom fyzikálnych a matematických vied. Vedci objavili prekvapivý efekt: alfa rozpad uránu-238 urýchlilo laserové žiarenie s relatívne nízkou špičkovou intenzitou 10¹²–10¹³ Š/cm² (AV Simakin, GA Shafeev, Vplyv laserového ožarovania nanočastíc vo vodných roztokoch uránovej soli na aktivitu nuklidov. „Quantum Electronics“, 2011, 41, 7, 614–618).

Ryža. 4. Mikrofotografia zlatých nanočastíc získaných laserovým ožiarením zlatého terča vo vodnom roztoku soli cézia-137 (experiment z roku 2011)

Takto vyzeral experiment. Do kyvety s vodným roztokom uránovej soli UO₂Cl₂ S koncentráciou 5–35 mg/ml bol umiestnený zlatý terč, ktorý bol ožiarený laserovými pulzmi s vlnovou dĺžkou 532 nanometrov, trvaním 150 pikosekúnd a opakovacou frekvenciou 1 kilohertz počas jednej hodiny. Za takýchto podmienok sa cieľový povrch čiastočne roztopí a kvapalina, ktorá je s ním v kontakte, okamžite vrie. Tlak pár rozprašuje zlaté kvapôčky nano veľkosti z cieľového povrchu do okolitej kvapaliny, kde sa ochladzuje a mení sa na pevné nanočastice s charakteristickou veľkosťou 10 nanometrov. Tento proces sa nazýva laserová ablácia v kvapaline a je široko používaný, keď je potrebné pripraviť koloidné roztoky nanočastíc rôznych kovov.

V Shafeevových experimentoch, 10¹⁵ zlaté nanočastice v 1 cm³ Riešenie. Optické vlastnosti takýchto nanočastíc sa radikálne líšia od vlastností masívnej zlatej platne: neodrážajú svetlo, ale ho pohlcujú a elektromagnetické pole svetelnej vlny v blízkosti nanočastíc môže byť zosilnené faktorom 100–10 000 a dosiahnuť vnútroatómové hodnoty!

Jadrá uránu a produkty jeho rozpadu (tórium, protaktínium), ktoré sa náhodou nachádzali v blízkosti týchto nanočastíc, boli vystavené viacnásobne zosilneným laserovým elektromagnetickým poliam. V dôsledku toho sa ich rádioaktivita výrazne zmenila. Najmä gama aktivita tória-234 sa zdvojnásobila. (Gama aktivita vzoriek pred a po laserovom ožiarení bola meraná polovodičovým gama spektrometrom.) Keďže tórium-234 vzniká alfa rozpadom uránu-238, zvýšenie jeho gama aktivity indikuje zrýchlený alfa rozpad tohto izotopu uránu.. Všimnite si, že gama aktivita uránu-235 sa nezvýšila.

Vedci z GPI RAS zistili, že laserové žiarenie môže urýchliť nielen alfa rozpad, ale aj beta rozpad rádioaktívneho izotopu ¹³⁷Cs je jednou z hlavných zložiek rádioaktívnych emisií a odpadu. Vo svojich experimentoch použili zelený medený parný laser pracujúci v opakovanom pulznom režime s trvaním pulzu 15 nanosekúnd, frekvenciou opakovania pulzu 15 kHz a špičkovou intenzitou 10⁹ Š/cm²… Laserové žiarenie pôsobilo na zlatý terč umiestnený v kyvete s vodným soľným roztokom ¹³⁷Cs, ktorého obsah v roztoku s objemom 2 ml bol približne 20 pikogramov.

Po dvoch hodinách ožarovania terča vedci zaznamenali, že v kyvete sa vytvoril koloidný roztok s 30 nm nanočasticami zlata (obr. 4) a aktivita gama cézia-137 (a teda aj jeho koncentrácia v roztoku) klesla o 75 %. Polčas rozpadu cézia-137 je asi 30 rokov. To znamená, že k takémuto poklesu aktivity, ktorý bol získaný v dvojhodinovom experimente, by malo dôjsť v prirodzených podmienkach asi o 60 rokov. Ak vydelíme 60 rokov dvomi hodinami, zistíme, že rýchlosť rozpadu sa počas expozície laserom zvýšila asi 260 000-krát. Takéto gigantické zvýšenie rýchlosti beta rozpadu malo zmeniť kyvetu s roztokom cézia na silný zdroj gama žiarenia sprevádzajúceho obvyklý beta rozpad cézia-137. V skutočnosti sa to však nedeje. Radiačné merania ukázali, že gama aktivita roztoku soli sa nezvyšuje (E. V. Barmina, A. V. Simakin, G. A. Shafeev, Laserom indukovaný rozpad cézia-137. Quantum Electronics, 2014, 44, 8, 791–792).

Táto skutočnosť naznačuje, že pri pôsobení lasera neprebieha rozpad cézia-137 podľa najpravdepodobnejšieho (94,6 %) scenára za normálnych podmienok s emisiou gama kvanta s energiou 662 keV, ale iným spôsobom - nežiarivým. Toto je pravdepodobne priamy beta rozpad s vytvorením jadra stabilného izotopu ¹³⁷Ba, ktorá sa za normálnych podmienok realizuje len v 5,4 % prípadov.

Prečo k takémuto prerozdeleniu pravdepodobností dochádza pri reakcii beta rozpadu cézia, je stále nejasné. Existujú však aj iné nezávislé štúdie, ktoré potvrdzujú, že zrýchlená deaktivácia cézia-137 je možná aj v živých systémoch.

K téme: Jadrový reaktor v živej bunke

Nízkoenergetické jadrové reakcie v živých systémoch

Doktorka fyzikálnych a matematických vied Alla Aleksandrovna Kornilova sa viac ako dvadsať rokov zaoberá hľadaním nízkoenergetických jadrových reakcií v biologických objektoch na Fyzikálnej fakulte Moskovskej štátnej univerzity. M. V. Lomonosov. Objektmi prvých pokusov boli kultúry baktérií Bacillus subtilis, Escherichia coli, Deinococcus radiodurans. Boli umiestnené do živného média ochudobneného o železo, ale obsahujúceho mangánovú soľ MnSO₄a ťažká voda D₂O. Experimenty ukázali, že tento systém produkoval nedostatočný izotop železa - ⁵⁷Fe (Vysotskii V. I., Kornilova A. A., Samoylenko I. I., Experimentálny objav fenoménu nízkoenergetickej jadrovej transmutácie izotopov (Mn⁵⁵do Fe⁵⁷) v pestovateľských biologických kultúrach, Zborník zo 6. medzinárodnej konferencie o studenej fúzii, 1996, Japonsko, 2, 687–693).

Podľa autorov štúdie izotop ⁵⁷Fe sa objavilo v rastúcich bakteriálnych bunkách ako výsledok reakcie ⁵⁵Mn + d = ⁵⁷Fe (d je jadro atómu deutéria pozostávajúce z protónu a neutrónu). Jednoznačným argumentom v prospech navrhovanej hypotézy je skutočnosť, že ak je ťažká voda nahradená ľahkou vodou alebo je zo zloženia živného média vylúčená mangánová soľ, potom izotop ⁵⁷Fe baktérie sa nehromadili.

Potom, čo sa AA Kornilová uistila, že v mikrobiologických kultúrach sú možné jadrové transformácie stabilných chemických prvkov, aplikovala svoju metódu na deaktiváciu rádioaktívnych izotopov s dlhou životnosťou (Vysockij VI, Kornilova AA, Transmutácia stabilných izotopov a deaktivácia rádioaktívneho odpadu v rastúcich biologických systémoch Annals of Nuclear Energy, 2013, 62, 626-633). Tentoraz Kornilová nepracovala s monokultúrami baktérií, ale so superzdružením rôznych druhov mikroorganizmov s cieľom zvýšiť ich prežitie v agresívnom prostredí. Každá skupina tohto spoločenstva je maximálne prispôsobená spoločnému životu, kolektívnej vzájomnej pomoci a vzájomnej ochrane. Výsledkom je, že superasociácia sa dobre prispôsobuje rôznym podmienkam prostredia, vrátane zvýšeného žiarenia. Typická maximálna dávka, ktorú bežné mikrobiologické kultúry vydržia, zodpovedá 30 kiloradom a superasociácie vydržia o niekoľko rádov viac a ich metabolická aktivita nie je takmer oslabená.

Rovnaké množstvá koncentrovanej biomasy vyššie uvedených mikroorganizmov a 10 ml roztoku céznej soli 137 v destilovanej vode sa umiestnili do sklenených kyviet. Počiatočná gama aktivita roztoku bola 20 000 becquerelov. V niektorých kyvetách boli dodatočne pridané soli životne dôležitých stopových prvkov Ca, K a Na. Uzavreté kyvety sa udržiavali pri 20 °C a ich gama aktivita sa merala každých sedem dní pomocou vysoko presného detektora.

Za sto dní experimentu v kontrolnej bunke, ktorá neobsahovala mikroorganizmy, sa aktivita cézia-137 znížila o 0,6 %. V kyvete navyše obsahujúcej draselnú soľ - o 1%. Aktivita klesla najrýchlejšie v kyvete, ktorá navyše obsahovala vápenatú soľ. Tu sa gama aktivita znížila o 24 %, čo zodpovedá 12-násobnému skráteniu polčasu cézia!

Autori predpokladali, že v dôsledku vitálnej aktivity mikroorganizmov ¹³⁷Cs sa prevedie na ¹³⁸Ba je biochemický analóg draslíka. Ak je v živnom médiu málo draslíka, potom premena cézia na bárium prebieha zrýchleným tempom, ak je ho veľa, proces transformácie je zablokovaný. Úloha vápnika je jednoduchá. Vďaka svojej prítomnosti v živnom médiu populácia mikroorganizmov rýchlo rastie, a preto spotrebúva viac draslíka alebo jeho biochemického analógu - bária, to znamená, že tlačí na premenu cézia na bárium.

A čo reprodukovateľnosť?

Otázka reprodukovateľnosti vyššie opísaných experimentov si vyžaduje určité objasnenie. Reaktor E-Cat, uchvacujúci svojou jednoduchosťou, je replikovaný stovkami, ak nie tisíckami nadšených vynálezcov z celého sveta. Na internete dokonca existujú špeciálne fóra, kde si „replikátori“vymieňajú skúsenosti a predvádzajú svoje úspechy. Ruský vynálezca Alexander Georgievič Parkhomov urobil v tomto smere určitý pokrok. Podarilo sa mu skonštruovať tepelný generátor pracujúci na zmesi niklového prášku a lítiumalumíniumhydridu, ktorý poskytuje nadmerné množstvo energie (AG Parkhomov, Výsledky testov novej verzie analógu vysokoteplotného generátora tepla Rossi. vznikajúcich smerov vedy“, 2015, 8, 34–39) … Na rozdiel od Rossiho experimentov sa však vo vyhoretom palive nenašli žiadne narušenia izotopového zloženia.

Experimenty s elektrickým výbuchom volfrámových drôtov, ako aj s laserovým urýchľovaním rozpadu rádioaktívnych prvkov sú z technického hľadiska oveľa komplikovanejšie a dajú sa reprodukovať iba vo serióznych vedeckých laboratóriách. V tejto súvislosti je otázka reprodukovateľnosti experimentu nahradená otázkou jeho opakovateľnosti. Pre experimenty na nízkoenergetických jadrových reakciách je typická situácia, keď za rovnakých experimentálnych podmienok je účinok prítomný alebo nie. Faktom je, že nie je možné kontrolovať všetky parametre procesu, vrátane zjavne hlavného, ktorý ešte nebol identifikovaný. Hľadanie požadovaných režimov je takmer slepé a trvá mnoho mesiacov a dokonca rokov. Experimentátori museli zmeniť schematický diagram nastavenia viac ako raz v procese hľadania riadiaceho parametra - „gombíka“, ktorým je potrebné „otočiť“, aby sa dosiahla uspokojivá opakovateľnosť. V súčasnosti je opakovateľnosť vo vyššie opísaných experimentoch asi 30%, to znamená, že pozitívny výsledok sa získa v každom treťom experimente. Je to veľa alebo málo, posúdi čitateľ. Jedno je jasné: bez vytvorenia adekvátneho teoretického modelu študovaných javov je nepravdepodobné, že bude možné tento parameter radikálne zlepšiť.

Pokus o výklad

Napriek presvedčivým experimentálnym výsledkom potvrdzujúcim možnosť jadrových premien stabilných chemických prvkov, ako aj urýchlenia rozpadu rádioaktívnych látok, fyzikálne mechanizmy týchto procesov stále nie sú známe.

Hlavnou záhadou jadrových reakcií s nízkou energiou je, ako kladne nabité jadrá prekonávajú odpudivé sily, keď sa k sebe priblížia, takzvanú Coulombovu bariéru. To si zvyčajne vyžaduje teploty v miliónoch stupňov Celzia. Je zrejmé, že takéto teploty sa v uvažovaných experimentoch nedosahujú. Napriek tomu existuje nenulová pravdepodobnosť, že častica, ktorá nemá dostatočnú kinetickú energiu na prekonanie odpudivých síl, napriek tomu skončí v blízkosti jadra a vstúpi s ním do jadrovej reakcie.

Tento efekt, nazývaný tunelový efekt, má čisto kvantovú povahu a úzko súvisí s Heisenbergovým princípom neurčitosti. Podľa tohto princípu kvantová častica (napríklad jadro atómu) nemôže mať súčasne presne špecifikované hodnoty súradníc a hybnosti. Súčin neistôt (nevyhnutných náhodných odchýlok od presnej hodnoty) súradnice a hybnosti je zdola ohraničený hodnotou úmernou Planckovej konštante h. Rovnaký súčin určuje pravdepodobnosť tunelovania cez potenciálnu bariéru: čím väčší je súčin neistôt súradnice a hybnosti častice, tým vyššia je táto pravdepodobnosť.

V prácach doktora fyzikálnych a matematických vied profesora Vladimíra Ivanoviča Manka a spoluautorov sa ukazuje, že v určitých stavoch kvantovej častice (tzv. koherentné korelované stavy) môže súčin neistôt prekročiť Planckovu konštantu. o niekoľko rádov. V dôsledku toho sa pre kvantové častice v takýchto stavoch zvýši pravdepodobnosť prekonania Coulombovej bariéry (V. V. Dodonov, V. I. Manko, Invarianty a evolúcia nestacionárnych kvantových systémov. „Zborník FIAN“. Moskva: Nauka, 1987, v. 183, s. 286).

Ak sa niekoľko jadier rôznych chemických prvkov ocitne súčasne v koherentnom korelovanom stave, potom v tomto prípade môže dôjsť k určitému kolektívnemu procesu, ktorý vedie k redistribúcii protónov a neutrónov medzi nimi. Pravdepodobnosť takéhoto procesu bude tým väčšia, čím menší bude rozdiel medzi energiami počiatočného a konečného stavu súboru jadier. Je to očividne táto okolnosť, ktorá určuje medzipolohu nízkoenergetických jadrových reakcií medzi chemickými a „obyčajnými“jadrovými reakciami.

Ako sa tvoria koherentné korelované stavy? Čo spôsobuje, že sa jadrá spájajú do súborov a vymieňajú si nukleóny? Ktoré jadrá sa môžu a ktoré nemôžu zúčastniť tohto procesu? Na tieto a mnohé ďalšie otázky zatiaľ neexistujú odpovede. Teoretici robia len prvé kroky k vyriešeniu tohto najzaujímavejšieho problému.

Preto by v tomto štádiu mala hlavná úloha pri štúdiu nízkoenergetických jadrových reakcií pripadať experimentátorom a vynálezcom. Sú potrebné systémové experimentálne a teoretické štúdie tohto úžasného fenoménu, komplexná analýza získaných údajov a široká odborná diskusia.

Pochopenie a osvojenie si mechanizmov nízkoenergetických jadrových reakcií nám pomôže pri riešení rôznych aplikovaných problémov – vytváranie lacných autonómnych elektrární, vysokoúčinné technológie na dekontamináciu jadrového odpadu a transformáciu chemických prvkov.