Исследования низко- энергетических ядерных реакций (LENR)– новое направление в науке Степан Николаевич Андреев доктор физико-математических наук Институт. - презентация

1 Исследования низко- энергетических ядерных реакций (LENR)– новое направление в науке Степан Николаевич Андреев доктор физико-математических наук Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

2 Катализатор энергии Ро́сси (англ. Energy Catalyzer, E-Cat ) англ. источник тепла, созданный изобретателем Андреа Росси, который по представлению автора реализует низкоэнергетическую ядерную реакцию (LENR) с положительным выходом энергии.Андреа Росси Википедия

3 Предпосылки 1922 г. С. Айрион и Дж. Вендт (электровзрыв вольфрама с выделением гелия) 1960-е гг. И.С. Филимоненко (термоэмиссионная гидролизная энергетическая установка) 1989 г. - Флейшман и Понс (электролиз тяжелой воды на палладиевом электроде) 2008 г. - Арата (рекордное дейтерирование нанопорошка палладия, вакуумная установка, для водорода – эффекта нет!) Концепция «Холодного синтеза» (cold fusion) не получила своего экспериментального подтверждения

4 Фокарди, Пиантелли (1994 г.) * Focardi, S., R. Habel, and F. Piantelli, Anomalous heat production in Ni- H systems. Nuovo Cimento Soc. Ital. Fis. A, A: p Эксперимент длительностью 24 дня: тепловыделение 90 МДж. Обогащение дейтерием тушит реакцию тепловыделения. «Водород нагревается при данной температуре простым электрокалорифером.электрокалорифером Когда достигается температура воспламенения, начинается процесс производства энергии: атомы водорода проникают внутрь никеля и трансформируют его в медь»*

5 А ндреа Росси. Реактор « E-CAT » 2013 г г г. Усовершенствования Росси: 1)Переход к порошку на основе Ni и H 2) «Секретный» блок управления катушками электронагревателя Увеличение эффективности в 50 раз

6 Устройство реактора «E-cat» 1 – термопара 2 – топливный заряд ( 1 грамм порошка Ni + Li [Al H 4 ] ? ) 3 – нагревательный элемент 4 – внешняя оболочка из оксида алюминия 5 – крышка с выводами из оксида алюминия Виден провод от термопары, идущий к блоку управления электронагревателем

7 Выводы: … Реактор E-cat производит тепловую энергию в количестве, сравнимом с ядерными трансформациями, но работает при низких энергиях и не дает ни радиоактивных отходов, ни радиации. С точки зрения, общепринятой в ядерной физике, этого не может быть. Тем не менее мы вынуждены констатировать, что экспериментальные результаты, полученные в нашем тесте, показывают, что выход тепла превышает выход тепла возможный при химических реакциях, а также что изотопный состав топлива изменился в процессе работы реактора. Отсутствие удовлетворительных теоретических объяснений этого не может служить причиной отклонения или игнорирования полученных экспериментальных данных… 8 октября 2014 года

8 Итоги тестирования реактора «E-cat» Энергоемкость топлива составила 5.8*10^6 МДж/кг – это на несколько порядков выше, чем у известных химических топлив В образцах топлива после проведения эксперимента наблюдаются искажения природного изотопного состава Отсутствуют нейтронное и гамма-излучение от реактора и топлива ( НЕ синтез ) И ( НЕ распад) = НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ЯДЕР(LENR)

9 Различные проявления LENR Реакции в кристаллической решетке металлов, индуцированные электролизом Реакции в кристаллической решетке металлов при насыщении ее водородом или дейтерием, индуцированные нагревом и электромагнитным воздействием Реакции в кристаллической решетке, индуцированные ударным воздействием Реакции, индуцированные кристаллической решеткой металлов при диффузии газа через мембрану Реакции в разреженном газе или жидкости, индуцированные разрядом Реакции, индуцированные лучевым (корпускулярным и волновым) воздействием … По материалам А. Просвирнов «Великая октябрьская энергетическая революция », ProAtom.ru,

10 – конденсаторная батарея; 2 – разрядник; 3 – кабель; 4 – фольга; 5 – электрод; 6 – полиэтиленовая крышка; 7 – уплотнение; 8 – взрывная камера; 9 – раствор сульфата уранила;10 – вентили; 11 – баллоны; 12 – корпус из нержавеющей стали; 13 – фор-камера. 13 Схема экспериментальной установки Л.И. Уруцкоева (РНЦ «КИ»)

11 Соотношение изотопов Ti

12 RECOM spectrometry mass spectrometry R

13 Схема эксперимента Г.А. Шафеева, НЦВИ ИОФ РАН Au, Ag, Pd Наноструктуры на мишени 238 UO 2 Cl 2 в H 2 O или D 2 O Наночастицы в жидкости Ag Au Лазерно-индуцированные распады

14 Композитные наночастицы, содержащие уран и титан 10 нм

15 Be target ablated with radiation of a Nd:YAG laser Pulse width of 6ns, 10 kHz, 1mJ/pulse Post-irradiation effects Нарушение векового равновесия тория! 238 U 234 Th Представлен на конференции по лазерной абляции COLA2013, Ischia, Italy, October 2013

16 Совещание НИЯУ МИФИ по распаду радиоактивных изотопов, , г. Обнинск ПОСТАНОВИЛИ: Просить руководство ГК «Росатом» определить головную организацию, которой поручить проведение ключевых экспериментов, необходимых для выработки заключения о возможности промышленного применения технологий ускоренной дезактивации радиоактивных элементов. По результатам заключения разработать программу создания промышленных технологий ускоренной дезактивации радиоактивных элементов. К реализации мероприятий программы могут быть привлечены любые научно-исследовательские организации, конструкторские бюро и промышленные предприятия, обладающие нужными компетенциями.

17 Программа фундаментальных исследований LENR Экспериментальные исследования (ИОФ РАН): 1)Исследование механизмов LENR, протекающих при лазерной абляции металлов в жидкостях. (руководитель Г.А. Шафеев) 2)Исследование возможных проявлений LENR при электро взрыве и сильноточном разряде (руководитель Л.И. Уруцкоев) 3)Воспроизведение результатов Росси. Создание и испытание теплогенератора. (В.П. Быстров, совместно (?) с А.Г. Пархомовым, М.Ю. Колобовым и др.) 4)Экспертиза устройств на основе LENR сторонних разработчиков. Дейтериевый теплогенератор В.А. Киркинского (Западная Торгово-промышленная палата)

18 Программа фундаментальных исследований LENR (продолжение) Теоретические задачи: 1)Теория ускорения бета- распада за счет перехода бета- электрона в связанные состояния 2)Проблема «преодоления кулоновского барьера». 3)Проблемы «изотопных соотношений». 4)Теории «экзотических частиц», участвующих в LENR 5)…..

19 Проблема «преодоления кулоновского барьера» Соотношение неопределенностей Шредингера- Робертсона: - коэффициент корреляции Если взаимодействующие частицы оказываются в когерентном коррелированном состоянии, то вероятность туннелирования через кулоновский барьер может многократно возрастать. В работах Высоцкого- Адаменко* показано, что при определенном низкочастотном воздействии на систему заряженных частиц, находящихся в потенциальной яме (в т.ч. примесь в твердом теле), может происходить формирование когерентного коррелированного состояния взаимодействующих частиц. * ЖТФ 80(5), 23 (2010); ЖЭТФ 141, 276 (2012); ЖЭТФ 142, 627 (2012)

20 Проблема «изотопных соотношений» Задача: «На кончике пера» получить природное соотношение изотопов всех элементов, входящих в Таблицу Менделеева. Возможное следствие: Законы ядерных трансформаций одних изотопов в другие. В работах Д.Филиппова показано, что существуют группы элементов, трансформация которых друг в друга не нарушает никаких законов сохранения. Например:

21 Выводы LENR – новый класс ядерных реакций, реализующихся во многих экспериментальных постановках при низких энергиях, приводящий к изменению изотопного состава реагентов, выделению большого количества тепла часто без образования потоков нейтронов и гамма-квантов, наведенной радиоактивности. Необходимы системные экспериментальные и теоретические исследования феномена LENR, всесторонний анализ полученных данных, широкое экспертное обсуждение Понимание и освоение механизмов LENR позволит решить массу прикладных задач, в том числе: создание дешевых автономных энергетических установок, высокоэффективные технологии дезактивации ядерных отходов и преобразования химических элементов.

22 Спасибо за внимание!