Реактор в подвале: Бытовой атом

Как насчет того, чтобы заставить энергию атома греть воду, отапливать дом и заряжать электромобиль? Если вы сразу вспомнили о Чернобыле и Фукусиме, то вы думаете не в том же самом направлении, что и Джозеф Заводный, который предлагает использовать низкоэнергетические ядерные реакции (LENR) в бытовых генераторах.
Реактор в подвале: Бытовой атом

Заводный (Joseph Zawodny) — один из исследователей NASA, разрабатывающий низкоэнергетические ядерные реакторы, которые когда-нибудь можно будет установить в каждом доме, не рискуя что-нибудь взорвать, расплавить или облучить соседей.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В настоящее время в энергетике работают ядерные реакторы, использующие энергию деления ядер атомов тяжелых элементов, при которых ядро атома (например, урана), состоящее из большого числа протонов и нейтронов, распадается на ядра полегче. Энергия термоядерного синтеза, который происходит на Солнце и других звездах, пока остается недоступной для промышленного получения в земных условиях — технологии термоядерных реакторов пока еще находятся в стадии разработки.

В 1980 году ученые Стэнли Понс и Мартин Флейшман объявили о реализации холодного ядерного синтеза, который можно запустить за счет сочетания химических реагентов без нагрева до «звездных» температур. Однако воспроизвести их результаты так никому и не удалось, поэтому научная общественность относится к работе Понса и Флейшмана весьма скептически. И хотя некоторые называют холодный ядерный синтез «LENR», это не те LENR, над которыми работает Заводный. «Есть люди, — говорит он, — которые пытаются создать что-то, не понимая ничего. Это могло сработать с Эдисоном и его лампочкой, но ему потребовалось долгое время даже для такой простой системы. LENR — система очень сложная. И если такие "исследователи", создающие едва работающие системы, в одном из тысячи случаев построят нечто, что сработает очень хорошо — они рискуют снести дом со своим методом проб и ошибок». О том же пишет Деннис Бушнелл (Dennis Bushnell), старший научный сотрудник лаборатории Лэнгли (NASA): «Несколько лабораторий было взорвано при изучении LENR. При правильно подобранных условиях может высвобождаться большое количество энергии. Это еще один аргумент в пользу подхода, принятого в лаборатории Лэнгли: в первую очередь необходимо усовершенствовать теорию».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Откровением для исследователей из Лэнгли, — пишет Бушнелл, — стала публикация работы Уидома и Ларсена, посвященной теории слабого взаимодействия LENR (2006 г.)». Эта теория, считают Заводный и Бушнелл, дает гораздо лучшее объяснение практическим результатам, полученным за последние пару десятилетий, чем «холодный синтез». А на заседании Американского ядерного общества в ноябре 2012 года Льюис Ларсен, один из создателей теории, предположил, что LENR могут проходить естественным образом в молниях — не только на современной Земле, но и в первичном облаке газа и пыли, из которых сформировалась наша Солнечная система. Если это правда, LENR может служить ключом к разгадке тайны, выявленной миссией Genesis, показавшей, что набор изотопов кислорода на Солнце сильно отличается от земного.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Упрощенное объяснение базовых принципов LENR (малой части сложнейшего теоретического обоснования) оперирует понятием «медленных нейтронов». По словам Заводного, ядра элементов при встрече с такими медлительными нейтронами охотно их поглощают, но последствия «обжорства» вскоре дают о себе знать: единственным способом сохранить стабильность оказывается выброс электронов, которые образуются при распаде одного из нейтронов на электрон и протон (и антинейтрино, но его можно не принимать во внимание). Таким образом, на месте «лишних» нейтронов, делающих элемент нестабильным, оказывается протон. Элемент становится стабильным — но это уже совсем другой элемент. В этом процессе высвобождается энергия, которую теоретически можно использовать для подогрева воды на даче.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Основная проблема — как получить эти самые «медленные нейтроны», не затратив при этом больше энергии, чем выделится в ходе реакции? Один из возможных методов, предлагаемый Заводным, предполагает специальную обработку никеля, в результате которой он сможет удерживать водород, как губка воду. Водород ионизируется, то есть его электрон «отрывается», оставив протон в одиночестве. Теперь необходимо заставить электроны металла (никеля) колебаться таким образом, чтобы их общая энергия передалась «активному меньшинству», которое сможет вступить во взаимодействие с ионами водорода (протонами) и образовать медленные нейтроны. А те, в свою очередь, становятся легкой добычей ядер атомов металла. Никель превращается в медь, при этом выделяется столь необходимая нам энергия.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

При использовании этой схемы, по расчетам Бушнелла, достаточно будет превращать в медь 1% никеля, добываемого в мире, чтобы на четверть снизить потребность человечества в ископаемом угле. Есть и другие интересные варианты. Например, превращать углерод, некоторые соединения которого так сильно беспокоят экологов, в безвредный азот. «Не будет необходимости улавливать углерод — он станет просто удаляться из системы», — говорит Заводный.

Основная трудность, с которой столкнулись исследователи — как создать «правильные» колебания электронов. Пока что не существует источников контролируемых колебаний, работающих на частотах, необходимых для запуска реакции. Но Заводный уверен, что инженеры смогут решить и эту техническую проблему. Главное — получить доказательство того, что теория Уидома и Ларсена точна, и LENR по предложенным методикам осуществимы в принципе.

По публикации NASA