Ядерные физики сумели произвести «холодный ядерный синтез». Эксперимент будет произведён повторно, но до сих пор неясно, то ли это прорыв в ядерной физике, то ли это международный скандал.
Вердикт будет вынесен 8 марта, в день публикации отчёта об эксперименте в научном журнале Science.
Давненько физики всего мира не ждали с таким нетерпением очередного выпуска журнала Science. Публикации в нём предшествует заключение независимых экспертов, и допуск к печати приравнивается к официальному заявлению. Если подобные эксперименты, проведённые в других лабораториях и другими исследовательскими группами, подтвердят корректность сделанных вычислений, то открытие обречено как минимум на Нобелевскую премию, а человечество получит неиссякаемый источник чистой энергии, получение которой абсолютно безопасно для планеты.
Если нет — то, увы, позор, прозябание первооткрывателей в нищете, алкоголизм непризнанных гениев, энергетический кризис в мире и прочие катаклизмы в планетарном масштабе. В общем, уж лучше б подтвердилось.
Любопытно, что в ожидании вердикта Science серьёзные научные издания выдерживают долгую паузу. Академичный Scientific American два дня присматривался к новости, прежде чем довольно робко и со многими экивоками сообщить, что так называемая научная общественность (scientific community) очень прохладно отнеслась к заявлению, что означает обилие резких и жёстких комментариев, которые последуют в ближайшие несколько дней.
Профессор Лейхи: «Наши противники понимают, что отныне мир навсегда изменился»
В отличие от него демократичная Nature, днём раньше описывая эксперимент, сравнила открытие с находкой Святого Грааля и весьма добродушно рассказала о ходе исследований.
Большинство изданий позволяет себе лишь суховатые описания и несколько уклончивых комментариев — пресловутая scientific community вместе с российскими женщинами ждёт 8 марта.
Откуда этот скепсис и что же, собственно, произошло? «Холодный термоядерный синтез» пользуется у физиков той же репутацией, что и вечный двигатель, машина времени и прочие экспериментально недоказанные или недоказуемые, гипотетические приспособления, которые идут вразрез с законами физики и химии. Считается, что «холодный синтез» — это типичный пример голословного заявления, некорректного «грязного» эксперимента, глиняного колосса, на которого достаточно дунуть, чтобы не оставить камне на камне.
Репутация у «холодного синтеза» такая с 1989 года, когда подобное сегодняшнему заявление на поверку оказалось просто результатом неверных измерений, вычислений и, если разобраться, полной чушью.
Тогда, в 1989 году, появилась надежда на получение колоссального количества энергии в простом приборе для электролиза воды: электроды были изготовлены из палладия, используемая вода была «тяжёлой». В ходе электролиза этой тяжёлой воды с помощью электродов из палладия ядра дейтерия, якобы, сливались, образуя изотопы трития и гелия.
Экспериментаторы, опять же якобы, зафиксировали потоки нейтронов и добились выделения тепла, не предусмотренного законами электролиза. После скандального разоблачения о синтезе говорить всерьёз человеку, считающему себя специалистом, стало неприлично.
Тем не менее, в течение последних десяти лет в разных концах света не очень крупные и не очень финансируемые лаборатории продолжали предпринимать попытки произвести «холодный термоядерный синтез», который противопоставляется традиционному радиоактивному расщеплению — в английском это выглядит как «cold fusion» и «hot fission».
В отличие от «горячей», «холодная» подразумевает принципиально иную реакцию и использование совершенно иного исходного материала. Расщепление требует применения элементов, подобных урану, которые являются труднодоступными — если, конечно, не добывать их на Луне.
В настоящее время уран для проведения реакции необходимо очищать, обогащать плюс ко всему — никуда не деться от радиоактивных отходов, которые продолжают наносить вред в течение столетий. А термоядерный синтез подразумевает использование водорода, которого на планете в изобилии в разных соединениях, он доступен и безвреден.
Но технически, для того, чтобы осуществить реакцию — слияние двух атомов водорода с последующим появлением нового вещества и с выделением энергии в качестве побочного продукта — необходимо создание особых условий: сверхдавление на атомы водорода при сверхвысоких температурах. Ядерная физика полагает, что так называемый сплав в иных условиях получить невозможно.
Рузи – возмутитель спокойствия (справа)
Что, похоже, и было опровергнуто. Учёные Рузи Талейархан из Ок-Риджской Национальной Лаборатории (Rusi Taleyarkhan of the Oak Ridge National Laboratory, Tennessee), Ричард Лейхи (Richard T. Lahey, Jr.) из Политехнического Университета им. Ренссилира (Rensselaer Polytechnic Institute) и академик РАН Роберт Нигматулин — зафиксировали в лабораторных условиях холодную термоядерную реакцию.
Группа использовала мензурку с жидким ацетоном размером с два-три стакана (размеры «ядерного реактора» особенно шокируют, правда в иностранной прессе сравнение производится с кофейными чашками). Сквозь жидкость интенсивно пропускались звуковые волны, производя эффект, известный в физике как акустическая кавитация, следствием которой является сонолюминесценция (что-то наподобие «освещения, спровоцированного звуком»).
Во время кавитации в жидкости появлялись маленькие пузыри, которые увеличивались до двух миллиметров в диаметре и взрывались. Взрывы сопровождались вспышками света и выделением энергии. Но — в чём, собственно, и фокус — температура внутри пузырьков в момент взрыва достигала 10 миллионов градусов по Кельвину (это сопоставимо с температурой ядра Солнца), а выделяемой энергии, по утверждению экспериментаторов, достаточно для осуществления термоядерного синтеза.
«Технически» суть реакции заключается в том, что в результате соединения двух атомов дейтерия образуется третий — изотоп водорода, известный как тритий, и нейтрон, характеризующийся колоссальным количеством энергии.
Естественно, говоря о выделении энергии и возможном осуществлении ядерного синтеза, учёные фактически заявляют, что ими был зафиксирован продукт реакции — тритий. На этом этапе и «подключается» «научная общественность», которая требует доказательств: «Докажите, что реакция была». Кроме того, очевидно, что речь идёт о предметах такого калибра, что приходится брать в расчёт погрешности вычислительных и измерительных приборов.
Так вот, именно на этом этапе первооткрывателей уже успели «обломать», сказав, что приборы ничего такого особенного не зафиксировали. В данном случае злыми гениями стали коллеги из той же лаборатории — Дэн Шапира (Dan Shapira) и Майкл Сальтмарш (Michael J. Saltmarsh), которые заявили: «Доказать, что пузырьки испускали нейтроны, не представляется возможным. Кроме того, увеличение излучения не превышает один процент, что может объясняться фоновыми явлениями». На это революционеры ответили что-то наподобие «это у вас приборы плохие». Недолгая перебранка не помешала представить открытие на суд Science, который и собирает комментарии независимых ядерных физиков.
На сегодняшний день известна пара реплик по подводу открытия. Лоренс Крам (Lawrence Crum), физик Лаборатории Прикладной физики при Вашингтонском Университете в Сиэтле (University of Washington in Seattle): «Задача матушки-природы в том и состоит, чтобы делать из учёных полных дураков».
Доктор Крам считает, что хороший учёный должен иногда чувствовать себя дураком
Нэт Фиш (Nat Fisch), физик, который руководит проектами по Физике Плазмы в Принстоне — там же, где разгоняют фотоны и, так, по мелочи, их же телепортируют (Princeton University’s Graduate Program in Plasma Physics): «То, что я видел, производит впечатление безграмотного и неряшливого отчёта».
Ричард Лейхи (один из экспериментаторов) на эти скептичные гримасы отвечает, что дело даже не в неподготовленности научного мира к открытию, а в том, что его подтверждение означает, что учёные, занимающиеся «горячим расщеплением», тратят миллиарды долларов на ветер.
Новая технология просто перевернёт или же встряхнёт все университеты и институты в связи с последующей переориентацией всей ядерной физики. А АЭС вообще будут закрывать, так как они устареют морально. Как каламбурят в прессе, «его кураж обескураживает, но его спровоцировало холодное отношение к холодному синтезу».
Не исключено, что финансовый фактор действительно играет не последнюю роль в этом назревающем конфликте. Только в 2001 году Министерство энергетики США потратило $248 миллионов на исследование термоядерного синтеза (естественно, не «холодного»).
