Холодный ядерный синтез А.Росси E-Cat

Основной автор изобретения – Андреа Росси (слева) – демонстрирует настольную установку ядерного синтеза учёным и журналистам (фото Daniele Passerini).

В прошлом месяце мы сообщали о сенсационной новости, что в Италии заработал реактор на холодном ядерном синтезе. Демонстрация необычной системы прошла без особого внимания СМИ, а рецензируемые научные журналы даже отклонили статьи её авторов. Скептицизм понятен – уже много лет слова «холодный синтез» вызывают у физиков усмешку и ассоциации с вечным двигателем. Напрасно или нет – предлагаем рассудить вам.

В новой установке соединяются никель с водородом, порождая изотоп меди и лишнюю тепловую энергию. Во всяком случае так считают авторы устройства — Серджио Фокарди (Sergio Focardi) и Андреа Росси (Andrea A. Rossi) из университета Болоньи (Università di Bologna).

14 января 2011 года на одном из итальянских заводов они провели пресс-конференцию с демонстрацией своего реактора примерно для полусотни приглашённых. Среди них были профессора из университета Болоньи, не связанные с проектом. Их попросили удостовериться, что установка действительно работает.

Подготовка реактора Росси к презентации. Вода в бутыли, водород в баллоне, измерительная аппаратура… (фото Daniele Passerini).

"Росси объяснил, что они получали от реактора около 10-12 киловатт, в то время как на входе система требовала в среднем 600-700 ватт", — информирует издание Pure Energy Systems.

Поясним, что вход – это электричество из розетки, а выход – тепловая энергия. В данной установке она шла на испарение воды, регулярно поставляемой в систему охлаждения реактора точным насосом (технические моменты, впрочем, подробно не освещаются).

Количество превращённой в сухой пар H₂O и служило мерилом производительности (вода на входе была комнатной температуры). По всему получалось, что производство энергии тут многократно выше затрат: в пределе, якобы, реактор выдавал до 15 «тепловых» киловатт при 400 «электрических» ваттах на входе. (В видеоролике ниже равномерный стук выдаёт тот самый дозатор воды.)

В общих чертах работает этот аппарат так. В металлическую трубку с электрическим подогревателем помещаются нанопорошок никеля и обычный (лёгкий) изотоп водорода под давлением до 80 атмосфер. При первоначальном нагреве до высокой температуры (сотни градусов), в интерпретации итальянцев, часть молекул H₂ разделяется на атомарный водород, далее тот вступает в ядерную реакцию с никелем.

Заметим, даже температура в тысячу градусов по меркам условий для запуска реакций ядерного синтеза – сибирский мороз. Так что установка вполне может носить имя «реактор холодного синтеза», если это действительно он.

Рисунок из патента. Здесь мы видим металлическую трубку (2) с многослойной изоляцией (7-9), включающей слои воды, бора, свинца и стали. Внутри трубки находятся электрический нагреватель (1) и мелкодисперсный никелевый порошок (3). Водород (5) подаётся из баллона в трубку через клапан (4), который регулирует давление (иллюстрация с сайта wipo.int).

Реагирует не весь водород и далеко не весь никель, а очень малая их доля. Однако перед нами именно ядерные реакции, — убеждены авторы аппарата. Доказательства заявлены такие: появление меди в большем количестве, чем могла бы составлять примесь в исходном «топливе» (никеле), отсутствие большого (измеримого) расхода водорода (он ведь мог бы выступать как топливо в химической реакции), излучение, сам энергетический баланс.

Все относящиеся к делу документы, а также гипотезы и предположения о собственно синтезе, отчёт группы «проверяющих» профессоров, анализы и открытую дискуссию вокруг чудо-машины Фокарди собрал в частном издании Journal of Nuclear Physics, в котором сам является одним из консультантов.

За этим фактом при желании можно усмотреть и подтасовку. Особенно если учесть, что нераскрытая физика процесса никак не помешала итальянцам заявить, что до конца 2011 года они собираются наладить серийный выпуск своих реакторов. И, мол, пусть рынок нас рассудит.

Расход водорода и никеля в новой установке составляет соответственно 0,01 грамма и 0,1 грамма на 10 кВт-ч. В серийном варианте, – утверждают авторы системы, – соотношение получаемой и затрачиваемой энергии будет уменьшено до 8, ради гарантии безопасности и исключения любого проникновения радиации через защитные стенки машины. Справа – Росси и Фокарди (фотографии Daniele Passerini, La Repubblica).

С другой стороны, шаг итальянцев можно понять. «Большие» издания тему проигнорировали из-за отсутствия теории, а обсудить происходящее в реакторе всё же надо. И главное – сами авторы устройства честно признают, что тонкие детали его работы пока остаются вне их понимания и вообще — учёных.

Если это не холодный ядерный синтез и не обман (допустим), то что? Разве не интересно предложить альтернативное объяснение эффекту?

Возможный механизм синтеза в установке Росси, изложенный в Journal of Nuclear Physics, предусматривает следующее. На короткое время некоторые атомы водорода, оказываясь внутри кристаллической решётки металла, наполненной электронами проводимости, могут переходить в неустойчивое состояние.

В силу принципа неопределённости Гейзенберга может получиться, что на 10^-18 секунды «радиус атома» и длина волны де Бройля его электрона сократятся и ядро водорода получит статистически отличный от нуля шанс соединиться с ядром никеля, преодолев кулоновское отталкивание. Указанного выше времени вполне достаточно для протекания ядерной реакции (иллюстрация Ch. E. Stremmenos/Journal of Nuclear Physics).

По словам Росси, масштабное производство должно развернуться в течение 2-3 лет, а чтобы все увидели – как технология может работать – сейчас партнёры по проекту собирают мегаваттную установку из 125 отдельных модулей.

Получаемую в таком реакторе тепловую энергию можно использовать для обогрева зданий, а можно каким-либо способом трансформировать в электричество. В обоих случаях, по оценке Фокарди и Росси, энергия эта будет стоить заметно меньше той, что ныне вырабатывается из угля и нефти.

Смелое заявление. Ведь пока опыты итальянцев не будут независимо перепроверены в других институтах, нельзя с уверенностью сказать – устраивают ли авторы реактора бизнес на доверчивых клиентах или действительно поймали за хвост жар-птицу холодного синтеза, долгое время воспринимаемого научным сообществом не иначе как химерой. 

Материалы пресс-конференции, на которой демонстрировался реактор Росси.

Сегодня мы проведём два типа замеров. Прежде всего мы проверим энергию произведённую этим аппаратом. Как мы это сделаем? Мы нагреем воду и испарим её. Зная количество воды и сколько её испаряется в секунду, узнаем  мощность произведенную данным аппаратом.

Ясно, что это будет базовый расчёт, потому что мощность эффективно произведённая данным аппаратом гораздо выше, поскольку сам аппарат не абсолютно изолирован. Но это уже даст возможность понять мощность, которую мы посчитаем.

Во-вторых, мы должны попытаться понять источник этой энергии.

Сейчас, первое, что мы сделаем, исключим любой химический источник энергии. Аппарат соединён с баллоном водорода. Когда мы видим подключенный баллон с водородом, первое простое объяснение – сжигается водород. Первое, что мы делаем на подготовительном процессе – взвешиваем баллон с водородом. Чтобы посмотреть сколько его было и останется «до и после» эксперимента. Процесс, который будет происходить в реакторе , это будет и научно корректно, совершенно скрыт, для тех, кто не работает напрямую с Росси, и является производственным секретом.

Говоря о величине порядка произведённой энергии, химическая энергия и энергия полученная от ядерного источника 10 в 6-ой степени, т.е на шесть порядков больше - миллион. Говорит о том, что мы в процессе эксперимента не ждём точно измеренного расхода водорода, кроме того, который адсорбируется металлами, присутствующим в камере, его тоже измерим. В конце опыта, мы сначала включим аппарат, измерим энергию, измерим также другие показатели, потом выключим подачу водорода, без выключения реактора. Взвесим баллон. Разница в весе – несколько грамм. Эти несколько грамм можно интерпретировать, как вес водорода поглощённый металлами. Я сделал большое количество расчётов с предполагаемой мощностью в десять киловатт. Для получения 10 Квт аппарат должен работать на грамме водорода 30 секунд. Если же аппарат продолжает работать дольше, водород, присутствующий внутри реактора показывает, что источник энергии не химического происхождения.

Хочу сказать, что я присутствовал на пробном запуске, состоявшемся в этой же лаборатории 15 декабря, где мы провели этот же опыт, что и сегодня. Мы закрыли водород, этот же реактор работал на полную мощность больше 20 минут, до тех пор пока не стало поздно и не была открыта вода для выключения и понижения температуры. Но мы  не ограничимся только этим.  Из Департамента Физики привезли 2 зажигателя, содержащих йодистый натрий, который, как вы знаете лучший неорганический поджигатель. Их установили перед двумя отверстиями проделанными в свинцовом покрытии, и два датчика, которые измерят радиацию на выходе.

Почему два, потому что два детектора, поставлены, как говорят на англ жаргоне back to back, один напротив другого в двух противоположных направлениях.

Когда происходят ядерные реакции,  часто выделяются изотопы, распад которых называется «распад бета+» при этом образуются позитрон и нейтрино. У нас здесь нет аппаратуры для снятия этих показателей.

Когда производится позитрон, он тут же занимает нишу в обычной материи, позитрон – это так называемая антиматерия, он тут же производит два фотона, которые двигаются в двух противоположных направлениях. Таким образом наблюдение выделения двух фотонов, одновременно движущихся в двух противоположных направлениях, яркое доказательство, проверим ещё раз, «распад бета+».

Сегодня с утра мы измерили естественный радиационный фон. Вы знаете, что частицы космического происхождения бомбят нас со скоростью 200 частиц на кв.метр в секунду. Таким образом мы увидим изменит работающий реактор естественный радиационный фон.

Все сегодняшние измерения, должны доказать, что проводимая реакция не химического происхождения, но очень с большой вероятностью ядерная, произведённая представленным реактором.

То, что вы видите на экране (синий ящик – это сам реактор), сейчас его взвешивают. Одно из требований было: взвесить реактор до и после эксперимента.

Видите, сколько вещей надо учесть. Если вдруг внутри реактора находится неизвестный химический элемент, какой - я не могу себе представить.  Который в процессе включения расходуясь будет производить энергию, в конце эксперимента реактор должен будет весить меньше.   

Эти весы, имеют чувствительностью до десятой грамма,  таким образом, это ещё одна проверка.

Слева на столе стоит помпа, с постоянной подачей воды, 12 литров в час, потом я дам вам точные параметры.
Позади стоят измерительные устройства, мы выбрали самые простые. Эта электроника используется уже около 20 лет.

Здесь находится Профессор Бьянкини, который работает в секторе радиационной защиты (у него оранжевый детектор на столе) определитель нейтронов. Надеюсь он покажет ноль.

Мы тут говорили, если увидим убегающего эксперта по радиационной защите, занчит надо будет убегать и нам. ))

Эта электроника должна снять параметры, которые не оставят сомнений, как если бы мы поместили здесь кучу суперсовременной электроники.

Не могу отвечать на вопросы о работе реактора. Я сделаю только свои замеры и всё.

Этот тест должен продемонстрировать, что мы смогли добиться с помощью этой технологии, и этого процесса, нагреть воду, то есть получить термическую энергию, которая потом может быть трансформирована в электричество.

Это новая физика, сейчас на примере этого  гибрида мы это продемонстрируем. Буквально до вчерашнего дня были люди, которые говорили, что это невозможно.

- Объясните пожалуйста, как всё происходит?

Росси: - Основной процесс заключается в том, что атомы водорода отделяются от своих электронов… Мне придётся говорить на сложном языке. Попробую объяснить, как можно проще. Водород адсорбируется никелем, потом подвергается ядерной реакции, то есть происходит ядерная трансмутация, которая контролируется электроникой. Ядерный реактор, хорошей сборки. Стетоскоп. Сейчас он показывает, что нет радиации.

Росси:- Большое спасибо, всем здесь собравшимся.Хочу надеяться, что все могли войти и посмотреть, и я смог объяснить работу реактора, думаю да.

Прежде всего, из-за того, что дебаты со специалистами и техниками будут довольно длительными, хочу ответить на вопросы журналистов, чтобы они могли идти выполнять свою работу. Мы между тем, будем обсуждать тему более глубоко. Думаю, что печати этот вопрос мало интересен.

Итак, (показывает на экран), три линии, которые вы видели, одна – голубая, другая – красная, третья – желтая.  Горизонтальная ось – время в минутах, вертикальная – температура в градусах Цельсия. Вы видели, что когда мы начали, эти три линии были очень близко. Температура воды была 13-15 градусов, как на входе, так и на выходе. Вы видели внутри две термопары, это инструмент для измерения температуры. Извините за банальные объяснения, понимаю, что журналисты должны объяснить людям, не имеющим специального образования, буду говорить проще.

Термопары показывают разные температуры. В определённый момент жёлтая линия отделилась. Настоящий вопрос – понять почему жёлтая линия пошла вверх, потому что мы нагрели воду более 100 градусов, и она начала испаряться. Подсчитав теплоту парообразования, т.е. энергию, необходимую, чтобы превратить воду в пар. И рассчитав теплоту для нагрева воды, на основе теплоёмкости воды - энергия, необходимая, чтобы совершить нагрев воды на один градус и больше. Мы получили… Я не буду сейчас приводить все расчётные формулы, чтобы не усложнять. В общем в результате простых подсчётов основанных на парообразовании, пришли к пониманию, что при заданном потоке воды -16-17 литров в час, мы произвели энергию от 10 до 12 Квт в час на выходе. При средней затраченной энергии на входе в среднем 600-700 ватт, мы произвели 12 тыс.ватт.

Красная линия – температура окружающей среды, голубая – температура водопроводной воды на входе. Желтая – температура воды после прохождения реактора, она составила 101 градус, то есть превратилась в пар. Техник внутри специальной аппаратурой измеряет воздушную смесь. Чтобы определить, что в ней не смесь воды и пара, а именно пар. Сухой пар.

Таким образом, 600 ватт необходимы для парообразования 1 кг воды и получения такого кол-ва энергии. Потом я дам вам точные подсчёты. Эксперимент проводился независимыми Профессорами Университета Болоньи, которые не являются не нашими работниками, не нашими консультантами.

Сам реактор совершенно стандартный. Любой аппарат, в котором происходят реакции, любой природы, можно назвать реактором. Нам удобнее называть его катализатором энергии, на англ. – Energy Catalyser. За этим процессом есть большой вопрос, который я задаю себе, это теоретические проблемы, которые еще не решены.  Перед вами я честно хочу признаться,  каким образом нам удалось получить данный результат, с точки зрения физики у нас есть гипотеза, но нужно ещё много чего изучить. Потому что правильная теория о том как получаются эти выводы требует ещё очень много научной работы. Сегодня мы получили коэффициент на выходе равный 15, но могли бы получить гораздо выше. Есть лимиты безопасности пребывания внутри, поэтому не нагружаем реактор, который может выработать намного больше.

Мы сейчас на стадии Форд Т, нам надо достичь Фромулу Один. ))

Аппараты представляют собой модули, которые можно расположить последовательно или параллельно. Если вы хотите повысить температуру, то надо расположить последовательно. Аналогично, как вы поступаете с электрическими батареями, если вы хотите увеличить вольты – последовательно, амперы – параллельно. У нас:  увеличение температуры располагаем последовательно, хотите увеличить количество тепла при постоянной температуре  – располагаем параллельно.

Уже достигнуты важные договорённости международного уровня. В часности, не знаю, захотят ли они сказать или нет, но они представлены в этом зале. Наши партнёры, которые начали работать на очень высоком уровне для серийного производства данного типа аппаратуры.

Если у журналистов нет больше вопросов, дебаты открыты для всех.

Говорит наблюдатель за радиационным фоном Профессор Бьянки.

- Конечно мне было очень любопытно всё, что касается ядерной части. Я принёс аппаратуру, которая зафиксировала лёгкое повышение радиационного гамма-фона локально. Около 50% более-менее.  Нестабильное. Что очень важно. Значит нет сомнений, что есть возможный спрятанный источник энергии, тогда бы фон был стабильный, если говорить открыто. Не чтобы вас обидеть. Нестабильность системы – отличный знак, с моей точки зрения. Я просил сделать замеры спектра, чтобы понять какая энергия производит гамма, но мне запретили, потому что таким образом я бы понял всё. Я всё понимаю, но мне, как учёному, очень жаль.

- Профессор, вы слишком умны и подготовлены, чтобы не понимать, что с помощью вашего инструмента, вы можете прочитать всё, что находится внутри аппарата.

- Здесь сталкиваются интересы промышленности и учёных.

- Я наблюдал две вещи. Первое –при включении был зафиксирован маленький гамма-всплеск, это подтвердят мои коллеги. И второй – когда вы его выключили . Сейчас трудно себе представить, какое электромагнитное возмущение в состоянии запустить два инструмента на независимых батареях. Это безусловно очень интересно. Одно я не могу понять, почему замеры «бета+» и «бета-» показали незначительные результаты, почти нулевые.

-  Я не могу ответить на вопрос коллеги, потому что занят только электрической частью. Запускаю 400 ватт – получаю 12 Квт. Все.

- Понимаю. Было бы красиво, если бы этому было ядерное объяснение.

- Вы правы. Проблема может заключаться в реакторе,  при простом внешнем виде, имеет очень сложные внутренности. И может быть, внутренняя геометрическая система реактора что-то скрывает.

- Если гамма есть, они без сомнений себя проявят.   

- Я тоже хочу сделать комментарий, больше это вопрос, касающийся гамма-излучения. В этом тесте не были произведены замеры совпадений гамма? Я не думаю, что отсутствие гамма-излучения это проблема. Как раз я жду его отсутствие. Как сказал Профессор, это была бы вишенка на торт. Не должна происходить аннигиляция позитронов, потому что, если я понял правильно вашу теоретическую гипотезу, на входе каким-то образом протоны входит в ядра никеля, ядра Барзотто (прим пер. -???)  плюс никель и перемещают, путём распада-трансмутации, которые происходят сначала в  меди, потом возвращаются в никель, в общем перемещают элементы в правую сторону таблицы нуклидов, замечено, что в правой части таблицы нуклидов распады проходит со знаком «бета -», поэтому я не жду, что корректна ваша теоретическая интерпретация уверен о эмиссии позитронов. 

- То что вы сказали достойно аплодисментов.

- Спасибо, благодарю вас.

перевод: Eliss