|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Generator ciepła Potapowa to działający reaktor zimnej fuzji. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii Generator ciepła Potapowa został wynaleziony na początku lat 90. (patent rosyjski 2045715, patent ukraiński 7205). Wygląda jak rurka wirowa J. Ranke'a, wynaleziona przez tego francuskiego inżyniera pod koniec lat dwudziestych XX wieku i opatentowana w USA (patent 20). Francuscy naukowcy wyśmiewali wówczas raport J. Ranke'a, ich zdaniem działanie rurki wirowej było sprzeczne z prawami termodynamiki. Kompletna i spójna teoria działania rurki wirowej wciąż nie istnieje, pomimo prostoty tego urządzenia. "Na palcach" wyjaśniają, że kiedy gaz jest rozkręcany w rurce wirowej, to pod działaniem sił odśrodkowych jest on ściskany na ściankach rurki, w wyniku czego się nagrzewa, tak jak nagrzewa się po ściśnięciu w pompa. Przeciwnie, w strefie osiowej rury gaz ulega rozrzedzeniu, a następnie ochładza się, rozszerzając. Usunięcie gazu z obszaru przyściennego przez jeden otwór, a z osiowego przez drugi i uzyskanie rozdzielenia początkowego strumienia gazu na gorący i zimny. Ciecze, w przeciwieństwie do gazów, są praktycznie nieściśliwe, dlatego przez pół wieku nikomu nie przyszło do głowy, aby zamiast gazu dostarczać wodę do rurki wirowej. Po raz pierwszy zrobił to pod koniec lat 80. Yu.S. Potapov w Kiszyniowie. Ku jego zaskoczeniu woda w rurce wirowej podzieliła się na dwa strumienie o różnych temperaturach. Ale nie gorąco i zimno, ale gorąco i ciepło. Temperatura „zimnego” przepływu okazała się bowiem nieco wyższa niż temperatura wody źródłowej dostarczanej przez pompę do rurki wirowej. Dokładna kalorymetria wykazała, że takie urządzenie generuje więcej energii cieplnej, niż zużywa silnik elektryczny pompy, która dostarcza wodę do rurki wirowej. Tak narodził się generator ciepła Potapova, którego schemat pokazano na ryc. 1.
Rura wtryskowa 1 jest połączona z kołnierzem pompy odśrodkowej (nie pokazanej na rysunku), która dostarcza wodę pod ciśnieniem 4-6 atm. Dostając się do ślimaka 2, sam strumień wody skręca się ruchem wirowym i wchodzi do rurki wirowej 3, której długość jest 10 razy większa niż jej średnica. Wirujący przepływ w rurze 3 porusza się wzdłuż spiralnej spirali w pobliżu ścian rury do jej przeciwległego (gorącego) końca, kończąc się w dnie 4 z otworem w środku, przez który gorący strumień może wypływać. Przed dnem 4 zamocowane jest urządzenie hamujące 5 - prostownica przepływu wykonana w postaci kilku płaskich płyt zespawanych promieniowo z tuleją środkową współosiowo z rurą 3. Kiedy przepływ wirowy w rurze 3 przesuwa się w kierunku tej prostownicy 5, w strefie osiowej rury 3 generowany jest przepływ przeciwprądowy. W nim woda, również wirująca, przemieszcza się do kształtki 6, wciętej w płaską ścianę spirali 2 współosiowo z rurą 3 i przeznaczonej do uwalniania „zimnego” przepływu. W króćcu 6 wynalazca zainstalował kolejny prostownik strumienia 7, podobny do urządzenia hamującego 5. Służy on do częściowego przekształcania energii obrotowej strumienia „zimnego” w ciepło. A opuszczająca go ciepła woda była przesyłana przez obejście 8 do gorącej rury wylotowej 9, gdzie miesza się z gorącym strumieniem opuszczającym rurkę wirową przez prostownik 5. Z rury 9 podgrzana woda wpływa bezpośrednio do konsumenta lub do wymiennika ciepła, który przekazuje ciepło do odbiornika obwodu. W tym drugim przypadku ścieki z obiegu pierwotnego (już w niższej temperaturze) wracają do pompy, która ponownie podaje je rurką 1 do rurki wirowej. Tabela 1 pokazuje parametry kilku modyfikacji wirowego generatora ciepła dostarczonego przez Yu.S. Potapova (patrz zdjęcie) do masowej produkcji i wyprodukowanego przez jego firmę „Yusmar”. Istnieją warunki techniczne dla tego generatora ciepła TU U 24070270, 001-96. Tabela 1
Wytwornica ciepła wykorzystywana jest w wielu przedsiębiorstwach oraz w gospodarstwach domowych, zebrała setki pochwał od użytkowników. Ale przed ukazaniem się książki [1] nikt nie wyobrażał sobie, jakie procesy zachodzą w generatorze ciepła Potapowa, co utrudnia jego dystrybucję i użytkowanie. Nawet teraz trudno powiedzieć, jak działa to z pozoru proste urządzenie i jakie procesy w nim zachodzą, doprowadzając do pojawienia się dodatkowego ciepła, pozornie z niczego. W 1870 r. R. Clausius sformułował słynne twierdzenie wirialne, które głosi, że w każdym połączonym równowagowym układzie ciał uśredniona w czasie energia potencjalna ich połączenia w wartości bezwzględnej jest dwukrotnie większa od uśrednionej w czasie całkowitej energii kinetycznej ruch tych ciał względem siebie przyjaciel: Epot \u2d - 1 Ekin. ( jeden ) Twierdzenie to można wywnioskować, rozważając ruch planety o masie m wokół Słońca po orbicie o promieniu R. Siła odśrodkowa Fc = mV2/R i równa, ale przeciwnie skierowana siła przyciągania grawitacyjnego Fgr = -GmM/R2 działają na planecie. Powyższe wzory na siły tworzą pierwszą parę równań, a drugą tworzą wyrażenia na energię kinetyczną ruchu planety Ekin =mV2/2 i jej energię potencjalną Egr = GmM/R w polu grawitacyjnym Słońca, które ma masę M. Z tego układu czterech równań wynika wyrażenie na twierdzenia wirialne (1). Twierdzenie to jest również używane przy rozpatrywaniu planetarnego modelu atomu zaproponowanego przez E. Rutherforda. Tylko w tym przypadku nie działają już siły grawitacyjne, ale siły elektrostatycznego przyciągania elektronu do jądra atomu. Znak „-” w (1) pojawił się, ponieważ wektor siły dośrodkowej jest przeciwny do wektora siły odśrodkowej. Znak ten oznacza brak (deficyt) w połączonym układzie ciał ilości dodatniej masy-energii w porównaniu z sumą energii spoczynkowych wszystkich ciał tego układu. Rozważ wodę w szklance jako system połączonych ciał. Składa się z cząsteczek H2O połączonych ze sobą tzw. wiązaniami wodorowymi, których działanie decyduje o zestaleniu wody, w przeciwieństwie do pary wodnej, w której cząsteczki wody nie są już ze sobą związane. W wodzie w stanie ciekłym niektóre wiązania wodorowe zostały już zerwane, a im wyższa temperatura wody, tym więcej wiązań zerwanych. Tylko w pobliżu lodu prawie wszystkie są nienaruszone. Kiedy zaczniemy mieszać wodę w szklance łyżką, twierdzenie wirialne wymaga, aby między cząsteczkami wody powstały dodatkowe wiązania wodorowe (w wyniku przywrócenia wcześniej pękniętych), tak jakby temperatura wody została obniżona. A pojawieniu się dodatkowych wiązań powinna towarzyszyć emisja energii wiązań. Promieniowaniu podczerwonemu o takiej energii fotonowej odpowiadają międzycząsteczkowe wiązania wodorowe, których energia wynosi zwykle 0,2-0,5 eV. Ciekawie byłoby więc przyjrzeć się procesowi wirowania wody przez noktowizor (najprostszy eksperyment, ale nikt go nie przeprowadził!). Ale nie dostaniesz tyle ciepła. I nie będziesz w stanie podgrzać wody do temperatury wyższej niż ta, do której zostałaby podgrzana z powodu tarcia jej przepływu o ścianki szklanki ze stopniowym przekształcaniem energii kinetycznej jej obrotu w ciepło. Ponieważ gdy woda przestanie się obracać, wiązania wodorowe, które powstały podczas jej odwijania, natychmiast zaczną pękać, na co zostanie zużyte ciepło tej samej wody. Będzie to wyglądać tak, jakby woda spontanicznie się ochładzała bez wymiany ciepła z otoczeniem. Można powiedzieć, że gdy wirowanie wody przyspiesza, jej pojemność cieplna maleje, a gdy rotacja zwalnia, wzrasta do normalnej wartości. W tym przypadku temperatura wody w pierwszym przypadku wzrasta, aw drugim przypadku spada bez zmiany zawartości ciepła w wodzie. Gdyby tylko ten mechanizm działał w generatorze ciepła Potapowa, nie otrzymalibyśmy z niego namacalnego uwolnienia dodatkowego ciepła. Aby pojawiła się dodatkowa energia, w wodzie muszą powstać nie tylko krótkotrwałe wiązania wodorowe, ale także niektóre długoterminowe. Który? Wiązania międzyatomowe, które zapewniają unifikację atomów w cząsteczki, można od razu wykluczyć z rozważań, ponieważ wydaje się, że w wodzie generatora ciepła nie pojawiają się żadne nowe cząsteczki. Pozostaje mieć nadzieję na wiązania jądrowe między nukleonami jąder atomów w wodzie. Musimy założyć, że w wodzie wirowego generatora ciepła zachodzą zimne reakcje syntezy jądrowej. Dlaczego reakcje jądrowe są możliwe w temperaturze pokojowej? Powodem są wiązania wodorowe. Cząsteczka wody H2O składa się z atomu tlenu związanego wiązaniami kowalencyjnymi z dwoma atomami wodoru. Przy takim wiązaniu elektron atomu wodoru przez większość czasu znajduje się między atomem tlenu a jądrem atomu wodoru. Ten ostatni nie jest zatem zasłonięty z przeciwnej strony przez chmurę elektronów, ale częściowo odsłonięty. Z tego powodu cząsteczka wody ma na swojej powierzchni niejako dwa dodatnio naładowane guzki, które determinują ogromną polaryzowalność cząsteczek wody. W ciekłej wodzie sąsiednie cząsteczki przyciągają się ze względu na fakt, że ujemnie naładowany region jednej cząsteczki jest przyciągany do dodatnio naładowanego guzka drugiej. W tym przypadku jądro atomu wodoru - proton zaczyna należeć do obu cząsteczek jednocześnie, co determinuje wiązanie wodorowe. L. Pauling w latach trzydziestych XX wieku wykazał, że proton na wiązaniu wodorowym od czasu do czasu przeskakuje z jednej pozycji do drugiej z częstotliwością skoków 30 104/s. W tym przypadku odległość między pozycjami wynosi zaledwie 1 A [0,7]. Ale nie wszystkie wiązania wodorowe w wodzie mają tylko jeden proton. Kiedy struktura wody jest zaburzona, proton może zostać wyrzucony z wiązania wodorowego i przeniesiony do sąsiedniego. W efekcie na niektórych wiązaniach (tzw. defektach orientacyjnych) pojawiają się jednocześnie dwa protony, zajmując obie dozwolone pozycje z odległością między nimi 0,7 A. Aby zbliżyć protony w zwykłej plazmie do takich odległości, należałoby ogrzać plazmę do milionów stopni Celsjusza. A gęstość zorientowanych wadliwie wiązań wodorowych w zwykłej wodzie wynosi około 1015 cm-3 [2]. Przy tak dużej gęstości reakcje jądrowe między protonami na wiązaniach wodorowych powinny przebiegać z dość dużą szybkością. Ale w szklance wody niegazowanej takie reakcje, jak wiadomo, nie zachodzą, w przeciwnym razie zawartość deuteru w wodzie naturalnej byłaby znacznie wyższa niż ilość, która faktycznie istnieje (0,015%). Astrofizycy uważają, że reakcja połączenia dwóch atomów wodoru w jeden atom deuteru jest niemożliwa, gdyż zabraniają tego prawa zachowania. Ale reakcja tworzenia deuteru z dwóch atomów wodoru i elektronu wydaje się nie być zabroniona, ale w plazmie prawdopodobieństwo jednoczesnego zderzenia takich cząstek jest bardzo małe. W naszym przypadku zderzają się czasem dwa protony na tym samym wiązaniu wodorowym (elektrony niezbędne do takiej reakcji są zawsze dostępne w postaci chmur elektronowych). Ale w normalnych warunkach takie reakcje nie zachodzą w wodzie, ponieważ ich realizacja wymaga równoległej orientacji spinów obu protonów, ponieważ spin powstałego deuteru jest równy jeden. Równoległa orientacja spinów dwóch protonów na tym samym wiązaniu wodorowym jest zabroniona przez zasadę Pauliego. Aby przeprowadzić reakcję tworzenia deuteru, konieczne jest odwrócenie spinu jednego z protonów. Takie odwrócenie spinu odbywa się za pomocą pól torsyjnych (pol wirujących), które pojawiają się podczas wirowego ruchu wody w rurze wirowej generatora ciepła Potapowa. Zjawisko zmiany kierunku wirowania cząstek elementarnych przez pola torsyjne zostało przewidziane w teorii opracowanej przez G.I.Shipova [3] i jest już szeroko stosowane w wielu zastosowaniach technicznych [4]. Tak więc w generatorze ciepła Potapowa zachodzi szereg reakcji jądrowych, stymulowanych polami torsyjnymi. Powstaje pytanie, czy promieniowanie szkodliwe dla ludzi nie pojawia się podczas pracy generatora ciepła. Nasze eksperymenty opisane w [1] pokazały, że dawka jonizacji podczas pracy 5-kilowatowego generatora ciepła Yusmar2 na zwykłej wodzie wynosi tylko 12–16 μR/h. Jest to 1,5-2 razy więcej niż naturalne, ale 3 razy mniej niż maksymalna dopuszczalna dawka ustalona normami bezpieczeństwa radiacyjnego NRB87 dla ludności niezwiązanej w swojej działalności zawodowej z promieniowaniem jonizującym. Ale nawet to znikome promieniowanie przy pionowym ustawieniu rurki wirowej generatora ciepła gorącym końcem do dołu trafia do ziemi, a nie na boki, gdzie można spotkać ludzi. Pomiary te wykazały również, że promieniowanie pochodzi głównie ze strefy urządzenia hamującego znajdującego się na gorącym końcu rurki wirowej. Sugeruje to, że reakcje jądrowe najwyraźniej zachodzą w pęcherzykach i jaskiniach kawitacyjnych, które powstają, gdy woda przepływa wokół krawędzi urządzenia hamującego. Rezonansowe wzmocnienie drgań akustycznych słupa wody w rurce wirowej prowadzi do okresowego ściskania i rozszerzania wnęki parowo-gazowej. Po ściśnięciu mogą powstać w nim wysokie ciśnienia i temperatury, przy których reakcje jądrowe powinny przebiegać intensywniej niż w temperaturze pokojowej i normalnym ciśnieniu. Tak więc zimna fuzja może faktycznie okazać się nie całkiem zimna, ale lokalnie gorąca. Ale mimo to nie występuje w plazmie, ale na wiązaniach wodorowych wody. Więcej na ten temat można przeczytać w [1]. Intensywność reakcji jądrowych podczas pracy generatora ciepła Potapowa na zwykłej wodzie jest niska, dlatego jonizacja wytwarzana przez emanujące z niego promieniowanie jonizujące jest zbliżona do tła. Promieniowania te są zatem trudne do wykrycia i identyfikacji, co może budzić wątpliwości co do słuszności powyższych koncepcji. Wątpliwości znikają po dodaniu około 1% wody ciężkiej (deuterowej) do wody doprowadzanej do rurki wirowej generatora ciepła. Takie eksperymenty opisane w [5] pokazały, że intensywność promieniowania neutronowego w tubie wirowej znacznie wzrasta i przekracza intensywność tła o współczynnik 2–3. Zarejestrowano również pojawienie się trytu w takim płynie roboczym, w wyniku czego aktywność płynu roboczego wzrosła o 20% w stosunku do tego, jaki miał przed włączeniem generatora ciepła [5]. Wszystko to sugeruje, że generator ciepła Potapowa jest działającym przemysłowym reaktorem zimnej syntezy jądrowej, o możliwości której fizycy spierają się aż do chrypki od 10 lat. Kiedy się kłócili, Yu.S. Potapov stworzył go i wprowadził do produkcji przemysłowej. A taki reaktor pojawił się w samą porę, kiedy z roku na rok pogłębia się kryzys energetyczny spowodowany brakiem konwencjonalnego paliwa, a coraz większa skala spalania paliw organicznych prowadzi do zanieczyszczenia atmosfery i przegrzania z powodu „efektu cieplarnianego”, który może doprowadzić do katastrofy ekologicznej. Generator ciepła Potapowa daje ludzkości nadzieję na szybkie przezwyciężenie tych trudności. Podsumowując, należy dodać, że prostota generatora ciepła Potapowa zachęciła wielu do podejmowania prób wprowadzenia takiego lub podobnego generatora ciepła do produkcji bez uzyskiwania licencji od właściciela patentu. Takich prób było szczególnie dużo na Ukrainie. Ale wszystkie zakończyły się niepowodzeniem, ponieważ po pierwsze generator ciepła ma „know-how”, bez wiedzy którego nie można osiągnąć pożądanej mocy cieplnej. Po drugie, projekt jest tak dobrze chroniony patentem Potapowa, że prawie niemożliwe jest jego obejście, tak jak nikomu nie udało się obejść patentu Singera na „maszynę, która szyje igłą z otworem na nitkę na końcu”. Łatwiej kupić licencję, o którą Yu.S. Potapov prosi tylko za 15 tys. USD, i skorzystać z rady wynalazcy przy uruchamianiu produkcji swoich generatorów ciepła, które mogą pomóc Ukrainie rozwiązać problem ciepła i energii. Literatura:
Autor: L.P.Fominsky Odpowiedzi na pytania czytelników Redakcja „RE” poinformowała, że mój artykuł „Generator ciepła Potapowa – działający reaktor zimnej fuzji”, opublikowany w czasopiśmie nr 1 za rok 2001, spotkał się z wieloma pytaniami czytelników i uprzejmie przesłał mi list od jednego z nich – V. Matiuszkin z Drohobycza. Czytelnik pyta konkretnie: „Proszę o wyjaśnienie, dlaczego tak niski poziom promieniowania radioaktywnego z generatora ciepła YUSMAR Potapov, jeśli zachodzą w nim reakcje jądrowe, dające wydzielanie ciepła ~ 5 kW? Autor pisze, że jest reakcja P + P + e → d + γ + νe (1) Ale reakcja jest znacznie bardziej prawdopodobna P + P → re + mi+ +νe(2) ponieważ nie wymaga trzeciej cząstki (elektronu). Powstałe pozytony anihilują z elektronami (otaczającej materii) z emisją twardych kwantów γ o energii około 1 MeV. W rezultacie obu reakcjom towarzyszy intensywne promieniowanie γ”. Ponadto autor listu oblicza, że przy mocy generatora ciepła 5 kW aktywność jego strefy roboczej powinna sięgać 10 Curie. Jednocześnie moc dawki w pobliżu generatora ciepła powinna, jego zdaniem, osiągnąć 3,6x105 R/godz. To miliony razy więcej niż maksimum dozwolone przez obecne normy bezpieczeństwa radiacyjnego! Autor listu postępuje słusznie, gdy pyta „O co chodzi?”, i nie spieszy się, na podstawie swoich obliczeń, do bezkrytycznego oczernienia generatora ciepła YUSMAR i jego twórców, jak to robią niektórzy. Niestety, większość czytelników czasopisma nie zna dobrze fizyki jądrowej. Tak więc W. Matiuszkin w pierwszych wierszach swojego listu popełnia błąd w równaniu reakcji jądrowej (1), które napisał, a którego autorstwo przypisuje mnie. Porozmawiamy o tym błędzie poniżej. Ale równanie (2) autor listu napisał poprawnie. Właśnie z tą reakcją jądrową wiązali nadzieje astrofizycy, którzy pół wieku temu opisali wodorowe i węglowe cykle reakcji termojądrowych zachodzących rzekomo we wnętrzu Słońca i prowadzących do wydzielania ciepła. W wyniku tych cykli wodór przekształca się w hel. Oba cykle obejmowały znane reakcje jądrowe oddziaływania deuteronów d (jądra 2 Atomy D ciężkiego izotopu wodoru - deuteru) między sobą lub z protonami, dobrze przebadane w laboratoriach. Ale przez długi czas astrofizycy nie mogli ustalić, skąd na Słońcu pochodzi początkowy deuter niezbędny do tych reakcji. W końcu napisali hipotetyczną reakcję jądrową (2), której nikt nigdy nie zaobserwował w ziemskich laboratoriach. I nic dziwnego – w końcu jest to trzykrotnie zakazane znanymi prawami konserwatorskimi! Mimo to astrofizycy mieli nadzieję, że w głębi Słońca, gdzie jest dużo wodoru, taka zakazana reakcja czasami się zdarza, jak czasami pieszy przechodzi przez ulicę na czerwonym świetle. Wydajność energetyczna tej reakcji, 0,93 MeV, nie jest tak duża jak na standardy jądrowe, ale kolejne łańcuchy innych reakcji jądrowych z udziałem deuteru powstałego w wyniku reakcji (2) mogą zwiększyć wydajność cieplną o współczynnik 10. A teraz przenieśmy symbol pozytonu e + z prawej strony na lewą w równaniu reakcji jądrowej ( 2 ). Takiemu przeniesieniu, zgodnie z zasadami „algebry jądrowej”, musi towarzyszyć zastąpienie pozytonu elektronem. W rezultacie otrzymujemy: P + P + e → d + ve, (3) Jest to reakcja jądrowa z udziałem trzech początkowych cząstek - dwóch protonów i elektronu, która naszym zdaniem zachodzi zarówno w generatorze ciepła Potapowa, jak i na Słońcu. W tej reakcji żadne ze znanych praw zachowania nie jest naruszane, dlatego taka reakcja jądrowa powinna rozpocząć się natychmiast po zderzeniu trzech wskazanych cząstek. W przeciwieństwie do błędnego równania (1) napisanego przez W. Matiuszkina, w naszym równaniu (3) nie występuje symbol kwantu γ. Oznacza to, że naszej reakcji jądrowej (3) nie towarzyszy niebezpieczne promieniowanie γ, którego tak bardzo obawiał się autor cytowanego listu. Ale dlaczego astrofizycy nigdy nie pisali o tej reakcji? Tak, ponieważ skupili się na reakcjach termojądrowych zachodzących w wysokotemperaturowej plazmie. A w nim prawdopodobieństwo zderzenia trzech cząstek jest tak małe, że termojądrowi naukowcy lekceważą takie zderzenia. Ale w chemii, gdzie temperatury reagentów są znacznie niższe, zderzenia trzech ciał nie są już zaniedbywane. Co więcej, wiele procesów chemicznych (np. katalitycznych) opiera się właśnie na zderzeniach trzech cząstek. W generatorze ciepła Potapowa nie ma plazmy termojądrowej, jest on wypełniony zwykłą wodą. Tylko w pęcherzykach kawitacyjnych mogą wystąpić krótkotrwałe skoki temperatury. Yu.S. i ja Potapow zasugerował w książce [1], którą można znaleźć w bibliotekach w Kijowie, że reakcje jądrowe (3) przebiegają na zorientowanych wadliwie wiązaniach wodorowych między cząsteczkami wody, gdy cząsteczki te wchodzą w stan nierównowagi bańki kawitacyjnej. Jeśli na zwykłych wiązaniach wodorowych jest tylko jeden proton, to na wiązaniach z defektem orientacji są dwa, a odległość między nimi wynosi tylko 0,7 A. Aby zbliżyć protony odpychające się swoimi ładunkami dodatnimi w plazmie, temperatury termojądrowe są wymagane, przy którym niektóre z wielu jonów podczas ich ruchu termicznego są przyspieszane do prędkości wystarczających do pokonania takiej bariery kulombowskiej. Ale w naszym przypadku wysokie temperatury nie są już potrzebne. I trzecia cząsteczka - elektron jest tutaj zawsze pod ręką, ponieważ wszystko to dzieje się w chmurach elektronowych atomów, które tworzą cząsteczki wody. W naszym przypadku nie ma więc problemów ze zderzeniami trzech ciał. A liczba wiązań z defektem orientacji w wodzie wynosi, jak odkryli fizycy chemicy w latach 50., 1015 - 1016 w każdym mililitrze wody. Jest to maksymalna intensywność, z jaką mogłaby przebiegać reakcja jądrowa (3), gdyby zakończyły się nią wszystkie takie zderzenia trzech ciał. Niestety, nie dzieje się to w szklance wody, bo wtedy na Ziemi nie byłoby już zwykłej wody - cała zamieniłaby się w ciężką (deuterową) wodę. Okazuje się, że do zajścia niedozwolonej reakcji jądrowej (3) potrzebny jest jeszcze jeden warunek - wzajemna równoległa orientacja spinów dwóch protonów P wchodzących w tę reakcję jądrową. Bo spin powstałego deuteronu jest równy h, a spin pierwotnego protonu wynosi 1/2h. Przy wzajemnie równoległej orientacji spinów początkowych protonów suma tych spinów jest równa jeden, a przy orientacji antyrównoległej jest równa zeru. Ale dwa protony mogą być w tym samym wiązaniu wodorowym tylko wtedy, gdy ich spiny są antyrównoległe. Wymaga tego zasada Pauliego, która zabrania, aby dwa fermiony (a protony są fermionami) znajdowały się w tym samym miejscu w tych samych stanach kwantowych. Wymagane jest odwrócenie spinu jednego z protonów na wiązaniu wodorowym. Ale gdy tylko go odwrócimy, protony natychmiast zaczynają się od siebie rozpraszać - działa zasada wykluczenia Pauliego. Jeden z moich wykładowców na Uniwersytecie Nowosybirskim jest acad. G. I. Budker, autor „butelki magnetycznej” do przechowywania plazmy i człowiek, który jako pierwszy na świecie zrealizował ideę zderzających się wiązek cząstek elementarnych, pamiętam, lubił mówić, że kiedy wbijamy gwóźdź w ściana, a ściana stawia opór, to ostatecznie działa zasada wykluczenia Pauliego. Protony na wiązaniu wodorowym zaczną się rozpraszać, odpychając się, ale nie od razu – bo mają bezwładność. I tak, jeśli w tej krótkiej chwili, kiedy jeszcze się nie rozproszyły, jakaś zewnętrzna fluktuacja zmusi je do zderzenia, wówczas rozpocznie się reakcja jądrowa (3). Niezbędne fluktuacje w generatorze ciepła Potapowa są tworzone przez fale uderzeniowe podczas kawitacji. Ale spiny protonów obracają się w kierunku, którego potrzebujemy, najwyraźniej pola torsyjne generowane przez obrót wody w przepływie wirowym generatora ciepła Potapowa. Pola torsyjne, wokół których w ostatnich latach narosło tyle kontrowersji, okazuje się, że nadal istnieją i działają z powodzeniem. Myślę, że spory wokół pól torsyjnych wynikały z braku dość prostej teorii tych pól. Kiedy teoretyk, na przykład G. I. Shipov [2], dedukuje równań pól torsyjnych, zaczynając od ogólnej teorii względności Einsteina, zwykle otrzymuje strony stu wielopoziomowych wzorów, które rozumie niewiele osób. W książce [1] udało mi się przedstawić teorię pól torsyjnych na zaledwie dwóch stronach z trzema lub czterema stosunkowo prostymi wzorami. Teraz przeciwnicy idei pól torsyjnych nie będą już mogli przeciwstawiać się tym formułom. Jeśli kogoś to szczególnie interesuje, przeczytaj książkę [1]. Jeszcze lepiej, moja nowa książka [2001] opublikowana w Czerkasach w styczniu 3 roku, w której wszystko to jest szczegółowo opisane. Ostatnia książka skierowana jest do prostych inżynierów, którzy nie są zbyt obeznani z teoriami, ale chcą zrozumieć, jak działa generator ciepła Potapowa. Ma tylko 112 stron.Jeśli ktoś nie znajdzie tej książki w bibliotekach - niech skontaktuje się z autorem listownie lub telefonicznie - wyślę pocztą. Ale wróćmy do reakcji jądrowych w generatorze ciepła Potapowa. Oczywiste jest, że po nałożeniu wszystkich powyższych warunków intensywność reakcji jądrowej (3) w rurce wirowej generatora ciepła nie jest tak wysoka. A wydzielanie ciepła z tej reakcji jest znikome. Rzeczywiście, w wyniku tej reakcji powstają tylko dwie cząstki - deuteron i neutrino νe . Uwolniona energia reakcji - 1,953 MeV jest rozdzielana pomiędzy te cząstki. Ale neutrino, będąc praktycznie bezmasową cząstką, leci z prędkością światła. Istnieje jednak prawo zachowania pędu układu ciał. Zgodnie z tym prawem pęd odrzutu broni podczas strzału musi być równy pędowi pocisku wylatującego z broni. Im cięższa broń i lżejszy pocisk, tym mniejszy odrzut. A więc tutaj - pęd jądra odrzutu (deuteronu) w reakcji (3) musi być równy pędowi unoszonemu przez neutrino. Ale masa neutrina jest prawie zerowa, a masa deuteronu jest o wiele większa. Okazuje się więc, że szybkość odrzutu, z jaką deuteron wylatuje ze strefy reakcji jądrowej, jest dość mała. Obliczenia pokazują, że odpowiada to energii kinetycznej deuteronu wynoszącej zaledwie 1 keV. To tylko 5x10-2 % energii uwolnionej w wyniku reakcji jądrowej (3). Resztę energii reakcji (więcej niż „lwia część”) pochłaniają neutrina. Swobodnie prześlizguje się przez wszelkie ściany pojazdów, co więcej, przez całą grubość Ziemi i leci w nieskończone przestrzenie kosmosu. Tak więc energia, która pozostaje w wodzie generatora ciepła wraz z urodzonymi deuteronami, nie może ogrzać wody. Ale zaletą tej reakcji jądrowej jest to, że w jej wyniku pojawiają się deuterony, które następnie (ponownie na tych samych wiązaniach wodorowych i ponownie za pomocą tych samych pól torsyjnych) wchodzą w inne reakcje jądrowe, w których neutrina już nie niosą oddala większość energii reakcji, a ta ostatnia idzie już do podgrzania wody. Zanim przejdziemy do pytania, jakiego rodzaju są to reakcje jądrowe, wróćmy do listu V. Matyushkina. Pisze: „... Synteza deuteronów powinna doprowadzić do powstania albo Hе, lub T. W rezultacie ilość każdego z tych gazów przy takiej intensywności reakcji syntezy, jak w instalacji Potapowa, osiągnęłaby ~ 22,4 litra w ciągu 3 - 5 miesięcy. Obserwacja tego efektu - rozkładu wody na gazy - może służyć jako eksperymentalne potwierdzenie, że fuzja jądrowa naprawdę zachodzi. Czy przeprowadzano takie eksperymenty? Tym razem czytelnik poprawnie wskazał, jakie produkty reakcji jądrowych można otrzymać, gdy w reakcje wchodzą deuterony. Fizycy, którzy w ciągu ostatnich 10 lat próbowali zaimplementować zimną syntezę jądrową, starali się połączyć dwa deuterony w celu uzyskania jądra atomu helu-3 lub trytu XNUMXT poprzez następujące reakcje jądrowe: 2D+ 2D → 3Нe + n + 3,26 MeV, (4) 2D+ 2D → 3T + p + 4,03 MeV. (5) Czasami rzeczywiście obserwowano takie reakcje, ale było to znacznie mniej prawdopodobne niż oczekiwano. Jednocześnie z jakiegoś powodu z pewnością okazało się, że wydajność jąder atomów trytu jest o 7-8 rzędów wielkości większa niż wydajność jąder atomów helu-4 i neutronów, chociaż prawdopodobieństwo każdej z reakcji (5) i (10) według wszystkich kanonów fizyki jądrowej powinny być takie same. Zagadka takiej asymetrii dręczy fizyków od XNUMX lat i wciąż nie znalazła wyjaśnienia. Chociaż okoliczność, że wytwarzany jest głównie tryt, a nie neutrony, powinna tylko zadowolić: w końcu promieniowanie neutronowe jest jeszcze straszniejsze niż promieniowanie γ. A tryt jest mało niebezpieczny, ponieważ rozpada się raczej powoli (okres półtrwania wynosi 12 lat). Kiedy fizycy zastanawiali się nad tajemnicą braku neutronów w zimnej fuzji, zapomnieli, że ciężka woda, nawet w wysokich stężeniach, składa się głównie z cząsteczek DOH, a nie D2O. A w wodach naturalnych cząsteczki DOH w 104 razy więcej niż cząsteczki D2O [4]. Dlatego nawet w silnie skoncentrowanej ciężkiej wodzie zderzenia jąder atomów deuteru z jądrami atomów protu (protonów) zachodzą w 104 razy częściej niż z jądrami atomów deuteru. A w rozcieńczonej ciężkiej wodzie stosunek ten jest jeszcze wyższy. Dlatego przede wszystkim rozważymy następującą reakcję jądrową trzech ciał 2D+ 1H + e → 3T + ve + 5,98 MeV, (6) przechodząc ponownie na zorientowane wadliwie wiązania wodorowe. Ta reakcja, o której żaden fizyk nigdy nie pomyślał, nie ma zakazów. I nawet pola torsyjne nie są potrzebne do jego stymulacji. Ponieważ początkowy proton i deuteron, które wchodzą w reakcję (6) są cząstkami różnych typów, a zatem zasada wykluczenia Pauliego nie działa w tym przypadku, a cząstki te mogą znajdować się na tym samym wiązaniu wodorowym nawet przy dowolnej wzajemnej orientacji ich spinów . Dlatego wydajność trytu w reakcjach zimnej fuzji jest znacznie większa niż wydajność neutronów! Czy trwająca od dekady zagadka wreszcie została rozwiązana?! Ale neutrino, które powstaje podczas reakcji jądrowej (6) ponownie zabiera lwią część energii tej reakcji w przestrzeń kosmiczną. Ta reakcja również nie ogrzeje wody. To prawda, że istnieje inna dobrze znana [5] reakcja jądrowa, w którą mogą wejść deuterony: 2D+ 1H. → 3On + γ + 5,49 MeV, (7) Nie prowadzi również do emisji neutronów. Ale energia tej reakcji nie jest już przenoszona przez neutrino, ale jest uwalniana w postaci twardego promieniowania γ. Czytelnik zawoła: cóż, to powinno prowadzić właśnie do niebezpieczeństwa narażenia na promieniowanie, na co zwrócił uwagę V. Matyushkin! Nie spiesz się z wnioskami. Chodzi o to, że reakcja jądrowa (7) narusza prawo zachowania parzystości. Oznacza to, że jest to bardzo powolna reakcja i nie zdarza się tak często, jak byśmy chcieli znacznie zwiększyć moc cieplną wirowego generatora ciepła Potapowa. Niemniej jednak obecność tej reakcji jądrowej w rurze wirowej generatora ciepła Potapowa została przez nas zarejestrowana eksperymentalnie z generowanego przez niego twardego promieniowania γ o energii kwantów γ równej 5 MeV [1]. Tylko to promieniowanie jest obserwowane tylko z jednego końca rurki wirowej generatora ciepła i jest skierowane ściśle wzdłuż jej osi. W pracach [1,3, 7] tłumaczymy to faktem, że spiny deuteronu i protonu wchodzących w tę reakcję są zorientowane przez pole torsyjne wzdłuż osi rurki wirowej. A następnie prawo zachowania momentu pędu wymaga, aby kwanty γ generowane przez reakcję (XNUMX) również promieniowały w tym kierunku. Eksperymentalnie ujawniona kierunkowość osiowa promieniowania generowanego w reakcjach jądrowych w jednym kierunku może być uważana nie tylko za kolejny, wcześniej nieznany nauce przejaw niezachowania parzystości, ale także za dowód słuszności wyobrażeń o orientującym wpływie pól torsyjnych na spiny cząstki elementarne. Jest to również dowód na istnienie pól torsyjnych, co do których toczy się tak wiele sporów. Tak więc reakcja jądrowa (7) również nie może mieć dużego wkładu w wytwarzanie nadmiaru ciepła w wirowym generatorze ciepła. Ale to, ze swoją asymetrią promieniowania γ, skłoniło nas do pomysłu, że reakcje jądrowe (3) i (6), gdy spiny „reagentów” wchodzących w te reakcje są zorientowane przez pole torsyjne rurki wirowej, powinny dać wznoszą się do neutrin, które również wylatują tylko w jednym kierunku wzdłuż osi rurki wirowej. A jeśli intensywność reakcji jądrowej (7) jest ograniczona, to reakcje (3) i (6) nie mają takich ograniczeń. Na podstawie wyników eksperymentów z dodawaniem ciężkiej wody do płynu roboczego generatora ciepła Potapowa opisanych w [6], w których mierzono uzysk trytu, stwierdziliśmy w [3], że gdy ten generator ciepła pracuje na zwykłej wodzie, tempo produkcji trytu wynosi ~ 109 atomy/s. Ale neutrony pojawiają się w promieniowaniu generatora ciepła tylko wtedy, gdy do jego płynu roboczego dodaje się ciężką wodę. Takie eksperymenty, opisane w [6], pokazały, że wydajność neutronów zaczyna przekraczać naturalne tło, gdy dodatek ciężkiej wody osiągnie 300 ml na 10 l zwykłej wody. W tym przypadku intensywność zarejestrowanego strumienia neutronów z generatora ciepła wynosi ~0,1 s-1. Jest o 1011 razy mniejsza niż intensywność produkcji jąder atomów trytu w tym samym generatorze ciepła. Wynik ten po raz kolejny potwierdza stosunek wydajności trytonu do wydajności neutronów znany z wielu innych eksperymentów dotyczących zimnej syntezy jądrowej [7]. W naszym przypadku neutrony mogą powstać tylko w wyniku reakcji jądrowej (4), której intensywność jest pomijalnie mała przy niskim stężeniu deuteru w wodzie. Dlatego generator ciepła Potapowa, pracując na zwykłej wodzie, jest całkowicie bezpieczny w stosunku do promieniowania neutronowego. Powyższe pokazuje, że wydajności tych reakcji jądrowych, które rozważaliśmy, są wyraźnie niewystarczające, aby zapewnić pojawienie się nadmiaru ciepła, które zapewnia generator ciepła Potapowa. Nie uwzględniono jednak dziesiątek innych reakcji jądrowych, które mogą zachodzić w wirowym generatorze ciepła między utworzonymi deuteronami a jądrami tlenu, metali, węgla i innych pierwiastków chemicznych obecnych w wodzie w postaci rozpuszczonych zanieczyszczeń, a także w strukturze materiały części generatora ciepła narażone na zużycie kawitacyjne. Ma rację W. Matiuszkin, który zauważa w swoim liście, że eksperymentalne pomiary wydajności takich reakcji to dość delikatna sprawa. Mała prywatna firma Yu.S. Potapowa przeprowadzenie całego zakresu badań niezbędnych do znalezienia odpowiedzi na wszystkie te pytania jest oczywiście poza jego możliwościami. Od dawna trzeba było angażować w te prace instytucje akademickie, ale wszystkie są powolne, najwyraźniej nie potrzebują darmowego ciepła, myślą, że dalej będą pasożytować na szyi państwa, nie wypełniając swoich zadań. Yu.S. Potapow, dzięki Bogu, znalazł odpowiedzi na najważniejsze pytania: że jego generator ciepła wytwarza więcej energii cieplnej niż zużywa silnik elektryczny tego generatora ciepła, a promieniowanie jonizujące z generatora ciepła nie przekracza mocy dawki, na jaką pozwala obecne promieniowanie standardy bezpieczeństwa. Literatura:
Autor: L. P. Fominsky
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Kieszonkowa kamera wideo Kodak Zi8 ▪ Nowe procesory AMD z serii FX
▪ sekcja serwisu Audiotechnika. Wybór artykułu ▪ artykuł Superwheel mover. Wskazówki dla modelarza ▪ artykuł Czym są torbacze? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Szef służby bezpieczeństwa. Opis pracy ▪ artykuł Generator na dwie częstotliwości. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony