Спецпроекты

“Холодный термояд” вновь посрамил скептиков

Наука
Возможно ли с помощью небольших пузырьков обеспечить управляемый ядерный синтез и получить потенциальный источник почти неограниченной и "чистой" энергии? Новый эксперимент, поставленный группой Рузи Талейархана, разбивает доводы скептиков. Доктор Рузи Талейархан (Rusi Taleyarkhan) из университета Пердью (штат Индиана) опубликовал первые результаты исследования реакции “соно-синтеза” (sonofusion) еще в 2002 году, когда его лаборатория базировалась в Национальной лаборатории Ок-Риджа (штат Теннесси), и с тех пор оставался упорным сторонником нового подхода, несмотря на определенный скептицизм коллег. Во многих лабораториях старались подтвердить или опровергнуть полученные результаты.

Суть метода заключается в достижении необходимых условий реакции термоядерного синтеза при помощи кавитации. Облучение жидкости ультразвуковыми волнами позволяет получать при сжатии внутри небольших газовых пузырьков генерацию тепла и вспышку света. Температура в центре пузырька достигает 15 тыс. градусов Цельсия, что достаточно для распада молекул. Ученые полагают, что интенсивные условия проведения процесса сонолюминисценции позволят осуществить ядерный синтез, подобный происходящему в недрах нашего Солнца.

В экспериментах использовался жидкий ацетон, в котором атомы водорода были заменены дейтерием - тяжелым изотопом водорода, содержащим дополнительно к протону один нейтрон. Когда ядра дейтерия соединяются вместе, происходит характерный выход нейтронов. Тогда критики отмечали, что Талейархан использовал внешний источник нейтронов, чтобы инициировать появление пузырьков, что осложняло определение истинного выхода нейтронов, образовавшихся в реакциях слияния ядер. Новый эксперимент, поставленный группой Талейархана, позволил дать ответ на этот вопрос. На этот раз ученые обошлись без использования внешних источников нейтронов вообще - пузырько образовывались в среде, состоящей из смеси бензола с урановой солью и жидкого ацетона, в котором нормальные атомы водорода были заменены дейтерием (C3D6O). В процессе спонтанного деления ядер урана образуются альфа-частицы, которые также могут инициировать образование пузырьков. Тем не менее, их легко отличить от нейтронов.

«В этом эксперименте используются три независимых нейтронных детектора и детектор гамма-лучей», - сообщает Талейархан и добавляет, что результаты, полученные с помощью этих четырех инструментов, доказывают, что в эксперименте происходит реакция синтеза. Хотя уран также может испускать нейтроны в ходе реакций расщепления, Талейархан утверждает, что они характеризуются иными энергиями, что позволяет без труда отделить эти нейтроны от тех, что выделяются при слиянии двух ядер дейтерия, сообщает Nature.

Экспериментальный реактор пока выдает энергии меньше, чем потребляет на поддержание реакции синтеза, и поэтому пока не может использоваться для генерации мощности. Но между тем, уже сейчас такой реактор способен стать дешевым источником нейтронов, необходимых для анализа структуры материалов. Результаты проведенных исследований будут опубликованы в журнале Physical Review Letters в ближайшее время.