Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Контакты
      • Разместить статью
Фото: Исследование «холодного синтеза». Forbes
Фото: Исследование «холодного синтеза». Forbes

Почему реализовать холодный синтез невозможно

Исследования

Опубликовано: 27.04.2020

Обновлено: 25.12.2021

 1448

Утверждения о том, что холодный синтез можно реализовать, подразумевают присутствие твердотельного носителя, часто металлического палладия, в котором ядра дейтерия могут объединяться (синтезироваться)

Большинство исследований, посвященных ядерному синтезу, который рассматривается в качестве альтернативного источника энергии, сфокусированы на его «горячем» варианте: формирование горячей плазмы и контроль над ней при достаточно высоких температурах с тем, чтобы легкие ядра, обладая достаточной кинетической энергией, могли преодолевать кулоновские энергетические барьеры и силы ядерного взаимодействия.

Менее заметными на сегодня остаются исследования, относящиеся к так называемому «холодному синтезу», который протекает при температурах, близких к комнатным.

Наиболее известные утверждения, что это явление существует, - это заявления, сделанные Флейшманом и Понсом в 1989 году. [1] В настоящее время холодный синтез считается одним из основных направлений в науке. В этой обзорной статье, основанной на понимании ядерной физики, излагаются причины, по которым холодный синтез вряд ли возможен.

Утверждения о том, что холодный синтез можно реализовать, подразумевают присутствие твердотельного носителя, часто металлического палладия, в котором ядра дейтерия могут объединяться (синтезироваться). [1,2]

Палладий очень хорошо поглощает водород и удерживает его в своей атомной решетке. Утверждается, что ядра дейтерия, запутавшись в решетке, могут каким-то образом вызывать плавление материала.

Исследователи, проводящие эксперименты, подобные тем, которые были у Флейшмана и Понса, утверждают, что наблюдают появление теплоты порядка 10 Вт на кубический сантиметр палладия, что намного превышает то, что можно объяснить химическими реакциями, протекающими во время электролиза тяжелой воды в присутствии палладиевого катода. [2]. Поэтому они приписывают появление дополнительной энтальпии слиянию дейтерия.

Почему это невозможно

Вот три причины того, почему сообщения о холодном синтезе не могут быть правдой:

  • Энергетика - чтобы два ядра дейтерия слились, они должны находиться на ядерном расстоянии друг от друга. Тогда кулоновская энергия, связанная с отталкиванием, будет измеряться порядком МэВ (мегаэлектронвольт).

Уровни тепловой энергии при комнатной температуре резко контрастируют с порядком МэВ (мегаэлектронвольт). Тогда для того, чтобы кулоновский барьер был преодолён при комнатной температуре, потребуется не меньше, чем настоящее чудо.

Даже сторонники холодного синтеза признают, что это сложный вопрос, и его нельзя объяснить, не прибегая к ссылке на неизвестные эффекты, вызванные твердотельным носителем.

  • Нехватка нейтронов. Две реакции ядерного синтеза с дейтерием: [2]

2D + 2D → 3T + 1H

2D + 2D → 3He + n

Если происходит слияние дейтерия, то согласно реакции, описанной вторым уравнением, должно выделяться большое количество нейтронов. Однако этого не наблюдается. [1]

  • Отсутствие гамма-излучения. Последняя причина также связана с продуктами реакции. Если ядра дейтерия сливаются, то ожидается, что большая часть свободной энергии должна выходить в форме гамма-излучения, а не тепла. Доказательств этому, согласно наблюдениям за холодным синтезом, также нет. [1]

Вывод

Необходимо обосновать три, приведенные выше причины, известные как «три чуда», которые должны произойти, чтобы объяснить ранние эксперименты, утверждающие, что происходит холодный синтез.

Единственный способ преодолеть эти противоречия - это следовать утверждениям, что если не удается что-то понять, это не значит, что это не реально.

Однако проблема заключается в том, что реальный результат должен поддаваться воспроизведению. В настоящее время уровень воспроизводимости таких экспериментов с холодным синтезом в твердом состоянии составляет скудные 3%. [2]

Действительно, хотя перспектива холодного синтеза, несомненно, привлекательна, но если взять за основание всё, что известно о ядерной физике, занятие этим, вероятно, не принесет плодов.

 

Источник:

Alfred Cheung. «Возможен ли холодный синтез?»

 

Ссылки:

[1] М. Флейшманн и С. Понс, «Электрохимически индуцированный ядерный синтез дейтерия», J. Electroanal. Chem. 261, 301 (1989).

[2] М. Флейшман и соавт. «Calorimetry of the Palladium-Deuterium-Heavy Water System», J. Electroanal. Chem. 287, 293 (1990).

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Схема углеродной нанотрубки. Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

Применение нанотехнологий в современной энергетике

Обновлено: 12.05.2020
 2319
Сложный глаз моли имеет выраженную антиотражающую структуру, повышающую солнечное поглощение. Источник: Wikimedia Commons, CC BY 2.0

Биомиметические технологии для солнечных элементов

Обновлено: 30.05.2020
 1139
Экспериментальная двухэлектродная установка, в которой происходит имитация освещения фотоэлектрохимической ячейки солнечным светом. KATARZYNA SOKÓL

Искусственный фотосинтез и производство солнечного топлива

Обновлено: 13.06.2020
 988

Комментарии:

Ali Oren

«Невозможность» определена ограничением знания.

Сергей Горошевич

Был у меня научник один. Так он низкотемпературную плазму в СВЧ-печи «создавал» включением обычной лампы накаливания)) вот почти как на картинке выглядело. В отчётах и публикациях все было красивенько так...

Андрей Гарцуев

К сожалению, человечество не сможет использовать термоядерный синтез для получения тепловой энергии. Всё уйдёт на излучение. Учёные давно это поняли, но никто не хочет отвечать за миллиарды потраченных долларов и евро. Так что «пилите, Шура, пилите, это золотые гири!»

Если вы хотите оставить в этой ветке свой комментарий, то, пожалуйста, напишите об этом на странице с контактами

Недавние публикации

Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

Обновлено: 26.07.2022  629
Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

Обновлено: 21.04.2022  637
Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

Обновлено: 07.05.2022  604

Популярные категории

  • Новости, обзоры, события113
  • Природные ресурсы, экология и строительство91
  • Оборудование и материалы85
  • Твердотопливные котлы и печи, камины34
  • Ядерная энергетика6

Разместить статью

Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

Ссылки:

  • Контакты
  • Разместить статью
  • Конфиденциальность
VK Telegram

© 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

Отправить сообщение об ошибке?

Ошибка:
Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.