III.2. Современное состояние и переспективы развития исследований

 низкоэнергетических ядерных реакций.

Теперь независимая экспертиза подтвердила, низкоэнергетические ядерные реакции (не путать с холодным ядерным синтезом (ХЯС), под которым специалисты понимают реакцию слияния ядер в холодном водороде) существуют и позволяют генерировать тепловую энергию с удельной плотностью в 10,000 раз большей, чем нефтепродукты.

Факты наличия низкоэнергетических ядерных реакций уже нельзя отметать, как раньше. Они требуют серьезной проверки, строгого научного доказательства, полномасштабной программы исследований и теоретического обоснования.

Сегодня исследования продолжают в ИФХ РАН, ФИАНе, НИФХИ им. Карпова, Сарове. В настоящее время Федеральное агентство по атомной энергии и ядерное общество России проводят ежегодный Всероссийский конкурс «Энергия будущего » (The All-Russia competition « ENERGY of the FUTURE ») на который представляется большое количество работ по этой тематике. Проводятся и Всероссийские конференции.

В настоящее время создано несколько установок для проведения низкоэнергетических ядерных реакций. Наиболее перспективными являются "Аппарат E-Cat А.Росси", установка компании National Instruments, LENR- реактор НАСА.

"Аппарат E-Cat А.Росси" вырабатывает тепловую энергию с удельной мощностью 440кВт/кг . Для сравнения, удельная мощность энерговыделения реактора ВВЭР-1000 составляет 111 кВт/л активной зоны или 34,8кВт/кг топлива UO₂., БН-800 – 430кВт/л или ~140кВт/кг топлива. Для газового реактора AGR Hinkley-Point B - 13,1 кВт/кг , HTGR-1160 - 76,5 кВт/кг, для THTR-300 - 115 кВт/кг. Сопоставление этих данных впечатляет – уже сейчас удельные характеристики прототипа LENR- реактора превосходят аналогичные параметры лучших существующих и проектируемых ядерных реакторов деления. Было проведено 2 испытания: в декабре 2012 в течение 96 часов и в марте 2013 в течение 116 часов. На очереди шестимесячные испытания с подробным элементным анализом содержимого реактора.

На секции холодного ядерного синтеза недели компании National Instruments, прошедшей в г. Austin, штат Texas с 5 по 8 августа 2013г, наибольшее впечатление произвели две золотые сферы, погруженные в слой серебряных бусинок. Золотые сферы, выделяли тепло днями и месяцами без подвода внешней энергии (Образцовая сфера (84°C), контрольная сфера (79.6°C), алюминиевое ложе с серебряными бусинками (80,0°C).

Здесь не подводится никакого тепла, нет никаких потоков воды, но вся система остается горячей при 80⁰С днями и месяцами. Она содержит активированный уголь, в порах которого имеется некий сплав, магнитный порошок, некоторый материал, содержащий водород и газообразный дейтерий. Предполагается, что тепло происходит от синтеза D+D=⁴He+Y. Для поддержания сильного магнитного поля сфера содержит раздробленный магнит Sm₂Co₇, который сохраняет магнитные свойства при высоких температурах. В конце конференции на глазах у многочисленной толпы сферу разрезали, чтобы показать, что в ней нет никаких фокусов типа литиевой батареи или сжигаемого бензина.

Совсем недавно в НАСА создали маленький, дешевый и безопасный LENR- реактор. Принцип работы - насыщение никелевой решетки водородом и возбуждение колебаниями с частотами 5-30 терагерц. По мнению авторов колебания ускоряют электроны, которые превращают водород в компактные нейтральные атомы, поглощаемые никелем. При последующем бета-распаде никель превращается в медь с выделением тепловой энергии. Ключевым моментом являются медленные нейтроны с энергией меньше 1эВ. Они не создают ионизирующего излучения и радиоактивных отходов. Согласно данным НАСА, 1% разведанных земных запасов никелевой руды достаточно, чтобы покрыть все энергетические нужды планеты.

В июле 2013 года в Миссури (США) прошла международная конференция по холодному синтезу ICCF-18. С презентациями 43-х докладов можно ознакомиться, они в свободном доступе, а ссылки выложены на сайте ассоциации Холодной Трансмутации Ядер и Шаровой Молнии (ХТЯ и ШМ) www. lenr . seplm.ru в разделе «Конференции». Основной лейтмотив выступающих: сомнений не осталось, LENR существует и требуется планомерное исследование открытых и неизвестных доселе науке физических явлений.

В процессе своих исследований Ассоциация «Американский проект безопасности» (ASP) обнаружила, что в США промышленные разработки энергии синтеза поддерживают более 3600 предприятий и поставщиков, в дополнение к 93 научно-исследовательским учреждениям, которые расположены в 47 из 50 штатов. Авторы полагают, что для США достаточно $30 млрд. в ближайшие 10 лет для демонстрации практической применимости энергии ядерного синтеза в промышленности.

Для ускорения процесса разработки коммерческих установок ядерного синтеза авторы предлагают следующие мероприятия:

1. Назначить комиссара по энергии ядерного синтеза для упорядочивания руководства исследованиями.

2. Начать строительство экспериментальных установок исследования отдельных компонентов ("Component Test Facility"-CTF) для ускорения прогресса в материалах и научных знаниях.

3. Проводить исследования энергии синтеза несколькими параллельными путями.

4. Уделять больше ресурсов для существующих объектов исследования энергии синтеза.

5. Экспериментировать с новыми и инновационными проектами электростанций

6. В полной мере сотрудничать с частным сектором

В 2013 году в штате Миссури открыт Институт ядерного возрождения (Sidney Kimmel Institute for Nuclear Renaissance (SKINR)), нацеленный целиком на исследования низкоэнергетических ядерных реакций. Программа исследований института, представленная на последней июльской 2013 года конференции по холодному синтезу ICCF-18:

1. Газовые реакторы:

•Celani репликации

•Высоко-температурный реактор / калориметр

2. Электрохимические ячейки:

•Разработка катодов (много вариантов)

•Самособирающиеся катоды из наночастиц Pd

•Покрытые Pd катоды из углеродных нанотрубок

•Искусственно-структурированные катоды из Pd

•Новые составы сплавов

•Легирующие добавки для нанопористых Pd электродов

•Магнитные поля-

•Локальная ультразвуковая поверхностная стимуляция

•Тлеющий разряд

•Кинетика проникновения водорода

•Детектирование радиации

Актуальные задачи по исследованиям низкоэнергетических ядерных реакций в России до 2020 года:

1.Возобновить через полвека исследования группы И.В.Курчатова по разрядам в водородной и дейтериевой среде, тем более, что уже проводятся исследования по высоковольтным разрядам в воздухе.

2. Восстановить установку И.С.Филимоненко и провести комплексные испытания.

3. Развернуть исследования установки «Энергонива» А.В.Вачаева.

4. Разгадать загадку А.Росси (наводораживание никеля и титана).

5. Исследовать процессы плазменного электролиза.

6. Исследовать процессы вихревого плазмоида Климова.

7.Изучить отдельные физические явления.

8.Поведение водорода и дейтерия в решетках металлов (Pd, Ni, Ti и т.д.);

9. Плазмоиды и долгоживущие искусственные плазменные образования (ИПО);

10. Зарядовые кластеры Шоулдерса;

11. Процессы в установке «Плазменный фокус»;

12.Ультразвуковая инициация кавитационных процессов, сонолюминисценция.

13. Развернуть теоретические исследования, поиск адекватной математической модели LENR.

Невозможно точно предсказать, какое направление в исследованиях ядерного синтеза «выстрелит» первым или будет определяющим в будущей энергетике: низкоэнергетические ядерные реакции, установка Lockheed Martin, установка с обращенным полем компании Tri Alpha Energy Inc., плотный плазменный фокус компании Lawrenceville Plasma Physics Inc или электростатическое удержание плазмы компании Energy Matter Conversion Corporation (EMC²). Но можно уверенно утверждать, что залогом успеха может быть только разнообразие направлений исследования ядерного синтеза и трансмутации ядер. Концентрация ресурсов только на одном направлении может привести в тупик. Мир в 21 веке изменился коренным образом, и если конец 20 века характеризуется бумом информационных и коммуникационных технологий, то 21 век будет веком революции в энергетической сфере, и с проектами ядерных реакторов прошлого века там делать нечего, если, конечно, не ассоциировать себя с отсталыми племенами третьего мира.

IV. Лазерная химия