Reacciones nucleares en bombillas y bacterias

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 16:02

La ciencia tiene sus propios temas prohibidos, sus propios tabúes. Hoy en día, pocos científicos se atreven a estudiar los biocampos, las dosis ultrabajas, la estructura del agua …

Las áreas son difíciles, nubladas, difíciles de ceder. Es fácil perder su reputación aquí, siendo conocido como un pseudocientífico, y no hay necesidad de hablar sobre recibir una subvención. En ciencia, es imposible y peligroso ir más allá de los conceptos generalmente aceptados, para invadir los dogmas. Pero son los esfuerzos de los temerarios que están dispuestos a ser diferentes de los demás los que a veces allanan nuevos caminos en el conocimiento.

Hemos observado más de una vez cómo, a medida que la ciencia se desarrolla, los dogmas comienzan a tambalearse y gradualmente adquieren el estatus de conocimiento preliminar incompleto. Entonces, y más de una vez, fue en biología. Este fue el caso de la física. Vemos lo mismo en química. Ante nuestros ojos, la verdad del libro de texto "la composición y propiedades de una sustancia no dependen de los métodos de su producción" colapsó bajo el embate de la nanotecnología. Resultó que una sustancia en una nanoforma puede cambiar radicalmente sus propiedades; por ejemplo, el oro dejará de ser un metal noble.

Hoy podemos afirmar que hay un buen número de experimentos, cuyos resultados no pueden explicarse desde el punto de vista de las opiniones generalmente aceptadas. Y la tarea de la ciencia no es descartarlos, sino excavar y tratar de llegar a la verdad. La posición “esto no puede ser, porque nunca puede ser” es conveniente, por supuesto, pero no puede explicar nada. Además, experimentos incomprensibles e inexplicables pueden ser precursores de descubrimientos científicos, como ya ha sucedido. Uno de esos temas candentes en sentido literal y figurado son las llamadas reacciones nucleares de baja energía, que hoy se denominan LENR - Reacción nuclear de baja energía.

Solicitamos un doctor en ciencias físicas y matemáticas. Stepan Nikolaevich Andreevdel Instituto de Física General. AM Prokhorov RAS para familiarizarnos con la esencia del problema y con algunos experimentos científicos llevados a cabo en laboratorios rusos y occidentales y publicados en revistas científicas. Experimentos cuyos resultados aún no podemos explicar.

Reactor "E-Сat" Andrea Rossi

A mediados de octubre de 2014, la comunidad científica mundial estaba entusiasmada con la noticia: Giuseppe Levi, profesor de física en la Universidad de Bolonia y coautores, publicó un informe sobre los resultados de las pruebas del reactor E-Сat, creado por el inventor italiano Andrea Rossi.

Recordemos que en 2011 A. Rossi presentó al público la instalación en la que trabajó durante muchos años en colaboración con el físico Sergio Fokardi. El reactor, llamado "E-Сat" (abreviatura de Energy Catalizer), estaba produciendo una cantidad anormal de energía. E-Сat ha sido probado por diferentes grupos de investigadores durante los últimos cuatro años a medida que la comunidad científica presionó para la revisión por pares.

La prueba más larga y detallada, que registra todos los parámetros necesarios del proceso, fue realizada en marzo de 2014 por el grupo de Giuseppe Levi, que incluía a expertos independientes como Evelyn Foski, física teórica del Instituto Nacional Italiano de Física Nuclear en Bolonia. el profesor de física Hanno Essen del Royal Institute of Technology de Estocolmo y, por cierto, el ex presidente de la Sociedad Sueca de Escépticos, así como los físicos suecos Bo Hoystad, Roland Petersson, Lars Tegner de la Universidad de Uppsala. Los expertos confirmaron que el dispositivo (Fig.1), en el que se calentó un gramo de combustible a una temperatura de aproximadamente 1400 ° C utilizando electricidad, producía una cantidad anormal de calor (AMS Acta, 2014, doi: 10.6092 / unibo / amsacta / 4084).

Arroz. una. El reactor E-Cat de Andrea Rossi en funcionamiento. El inventor no revela cómo funciona el reactor. Sin embargo, se sabe que dentro del tubo cerámico se colocan una carga de combustible, elementos calefactores y un termopar. La superficie del tubo tiene nervaduras para una mejor disipación del calor.

El reactor era un tubo cerámico de 20 cm de largo y 2 cm de diámetro, dentro del reactor se ubicaban una carga de combustible, elementos calefactores y un termopar, cuya señal se alimentaba a la unidad de control de calefacción. Se suministró energía al reactor desde una red eléctrica con un voltaje de 380 voltios a través de tres cables resistentes al calor, que se calentaron al rojo vivo durante el funcionamiento del reactor. El combustible consistía principalmente en polvo de níquel (90%) e hidruro de litio y aluminio LiAlH₄(10%). Cuando se calienta, el hidruro de litio y aluminio se descompone y libera hidrógeno, que podría ser absorbido por el níquel y entrar en una reacción exotérmica con él.

El informe indicó que el calor total generado por el dispositivo durante 32 días de funcionamiento continuo fue de aproximadamente 6 GJ. Las estimaciones elementales muestran que el contenido de energía de un polvo es más de mil veces mayor que el de, por ejemplo, la gasolina.

Como resultado de análisis cuidadosos de la composición elemental e isotópica, los expertos han establecido de manera confiable que han aparecido cambios en las proporciones de isótopos de litio y níquel en el combustible gastado. Si el contenido de isótopos de litio en el combustible inicial coincidiera con el natural: ⁶Li - 7,5%, ⁷Li - 92,5%, entonces el contenido en el combustible gastado es ⁶Li aumentó al 92% y el contenido ⁷Li disminuyó al 8%. Las distorsiones de la composición isotópica del níquel fueron igualmente fuertes. Por ejemplo, el contenido del isótopo níquel ⁶²El Ni en la "ceniza" era del 99%, aunque era sólo del 4% en el combustible inicial. Los cambios detectados en la composición isotópica y la liberación de calor anormalmente alta indicaron que podrían haber tenido lugar procesos nucleares en el reactor. Sin embargo, no se registraron signos de aumento de la radiactividad característica de las reacciones nucleares durante el funcionamiento del dispositivo o después de que se detuvo.

Los procesos que tienen lugar en el reactor no pueden ser reacciones de fisión nuclear, ya que el combustible está formado por sustancias estables. También se descartan reacciones de fusión nuclear, porque desde el punto de vista de la física nuclear moderna, la temperatura de 1400 ° C es despreciable para vencer las fuerzas de repulsión de los núcleos de Coulomb. Es por eso que el uso del término sensacionalista "fusión fría" para tales procesos es un error engañoso.

Probablemente, aquí nos encontramos ante manifestaciones de un nuevo tipo de reacciones, en las que se producen transformaciones colectivas de baja energía de los núcleos de los elementos que componen el combustible. Se estima que las energías de tales reacciones son del orden de 1 a 10 keV por nucleón, es decir, ocupan una posición intermedia entre las reacciones nucleares de alta energía "ordinarias" (energías superiores a 1 MeV por nucleón) y las reacciones químicas (energías del orden de 1 eV por átomo).

Hasta el momento, nadie puede explicar satisfactoriamente el fenómeno descrito, y las hipótesis planteadas por muchos autores no resisten la crítica. Para establecer los mecanismos físicos del nuevo fenómeno, es necesario estudiar cuidadosamente las posibles manifestaciones de tales reacciones nucleares de baja energía en varios escenarios experimentales y generalizar los datos obtenidos. Además, una cantidad significativa de estos hechos inexplicables se ha acumulado a lo largo de los años. Éstos son solo algunos de ellos.

Explosión eléctrica de un alambre de tungsteno - principios del siglo XX

En 1922, los empleados del Laboratorio de Química de la Universidad de Chicago Clarence Irion y Gerald Wendt publicaron un artículo sobre el estudio de la explosión eléctrica de un alambre de tungsteno en el vacío (GL Wendt, CE Irion, Experimental Attempts to Decompose Tungsten at High Temperature. Revista de la Sociedad Química Estadounidense, 1922, 44, 1887-1894; Traducción rusa: intentos experimentales de dividir el tungsteno a altas temperaturas).

No hay nada exótico en una explosión eléctrica. Este fenómeno fue descubierto ni más ni menos a finales del siglo XVIII, pero en la vida cotidiana lo observamos constantemente, cuando, durante un cortocircuito, se queman las bombillas (bombillas incandescentes, claro). ¿Qué sucede en una explosión eléctrica? Si la fuerza de la corriente que fluye a través del alambre de metal es grande, entonces el metal comienza a derretirse y evaporarse. El plasma se forma cerca de la superficie del alambre. El calentamiento se produce de forma desigual: aparecen "puntos calientes" en lugares aleatorios del alambre, en los que se libera más calor, la temperatura alcanza valores máximos y se produce una destrucción explosiva del material.

Lo más sorprendente de esta historia es que los científicos originalmente esperaban detectar experimentalmente la descomposición del tungsteno en elementos químicos más ligeros. En su intención, Irion y Wendt se basaron en los siguientes hechos ya conocidos en ese momento.

Primero, en el espectro visible de radiación del Sol y otras estrellas, no hay líneas ópticas características que pertenezcan a elementos químicos pesados. En segundo lugar, la temperatura de la superficie del sol es de unos 6.000 ° C. Por lo tanto, razonaron, los átomos de elementos pesados no pueden existir a tales temperaturas. En tercer lugar, cuando se descarga un banco de condensadores sobre un cable metálico, la temperatura del plasma que se forma durante una explosión eléctrica puede alcanzar los 20.000 ° C.

Con base en esto, los científicos estadounidenses sugirieron que si se pasa una fuerte corriente eléctrica a través de un alambre delgado hecho de un elemento químico pesado, como el tungsteno, y se calienta a temperaturas comparables a la temperatura del Sol, entonces los núcleos de tungsteno estarán en un estado inestable y se descomponen en elementos más ligeros. Prepararon cuidadosamente y realizaron el experimento de manera brillante, utilizando medios muy simples.

La explosión eléctrica de un alambre de tungsteno se llevó a cabo en un matraz esférico de vidrio (Fig.2), cerrándole un capacitor con una capacidad de 0.1 microfaradios, cargado a un voltaje de 35 kilovoltios. El cable se ubicó entre dos electrodos de tungsteno de sujeción soldados en el matraz desde dos lados opuestos. Además, el matraz tenía un electrodo "espectral" adicional, que servía para encender una descarga de plasma en el gas formado después de la explosión eléctrica.

Arroz. 2. Diagrama de la cámara de descarga explosiva de Irion y Wendt (experimento de 1922)

Cabe señalar algunos detalles técnicos importantes del experimento. Durante su preparación, el matraz se colocó en un horno, donde se calentó continuamente a 300 ° C durante 15 horas, y durante este tiempo se evacuó el gas del mismo. Además de calentar el matraz, se pasó una corriente eléctrica a través del alambre de tungsteno, calentándolo a una temperatura de 2000 ° C. Después de la desgasificación, se fundió con un quemador un tubo de vidrio que conectaba el matraz con una bomba de mercurio y se selló. Los autores del trabajo argumentaron que las medidas tomadas permitieron mantener una presión extremadamente baja de gases residuales en el matraz durante 12 horas. Por lo tanto, cuando se aplicó un voltaje de alto voltaje de 50 kilovoltios, no hubo ruptura entre los electrodos "espectral" y de fijación.

Irion y Wendt realizaron veintiún experimentos de explosión eléctrica. Como resultado de cada experimento, alrededor de 10¹⁹ partículas de un gas desconocido. El análisis espectral mostró que contenía una línea característica de helio-4. Los autores sugirieron que el helio se forma como resultado de la desintegración alfa del tungsteno, inducida por una explosión eléctrica. Recuerde que las partículas alfa que aparecen en el proceso de desintegración alfa son los núcleos de un átomo. ⁴Él.

La publicación de Irion y Wendt causó una gran resonancia en la comunidad científica de la época. El propio Rutherford llamó la atención sobre este trabajo. Expresó serias dudas de que el voltaje utilizado en el experimento (35 kV) fuera lo suficientemente alto como para que los electrones induzcan reacciones nucleares en el metal. Queriendo comprobar los resultados de los científicos estadounidenses, Rutherford llevó a cabo su experimento: irradió un objetivo de tungsteno con un haz de electrones con una energía de 100 keV. Rutherford no encontró ningún rastro de reacciones nucleares en el tungsteno, sobre lo cual hizo un informe bastante agudo en la revista Nature. La comunidad científica se puso del lado de Rutherford, el trabajo de Irion y Wendt fue reconocido como erróneo y olvidado durante muchos años.

Explosión eléctrica de un alambre de tungsteno: 90 años después

Solo 90 años después, un equipo de investigación ruso encabezado por Leonid Irbekovich Urutskoyev, Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas, retomó la repetición de los experimentos de Irion y Wendt. Los experimentos, equipados con modernos equipos experimentales y de diagnóstico, se llevaron a cabo en el legendario Instituto de Física y Tecnología de Sujumi en Abjasia. Los físicos llamaron a su actitud "HELIOS" en honor a la idea rectora de Irion y Wendt (Fig. 3). Una cámara de explosión de cuarzo se encuentra en la parte superior de la instalación y está conectada a un sistema de vacío, una bomba turbomolecular (de color azul). Cuatro cables negros conducen a la cámara de explosión desde el descargador del banco de condensadores con una capacidad de 0,1 microfaradios, que se encuentra a la izquierda de la instalación. Para una explosión eléctrica, la batería se cargó hasta 35-40 kilovoltios. El equipo de diagnóstico utilizado en los experimentos (no mostrado en la figura) permitió estudiar la composición espectral del resplandor de plasma, que se formó durante la explosión eléctrica del alambre, así como la composición química y elemental de los productos de su decadencia.

Arroz. 3. Así es la instalación de HELIOS, en la que el grupo de L. I. Urutskoyev investigó la explosión de un alambre de tungsteno en el vacío (experimento de 2012)

Los experimentos del grupo de Urutskoyev confirmaron la principal conclusión del trabajo hace noventa años. De hecho, como resultado de la explosión eléctrica de tungsteno, se formó una cantidad excesiva de átomos de helio-4 (alrededor de 10¹⁶ partículas). Si el alambre de tungsteno fue reemplazado por uno de hierro, entonces no se formó helio. Tenga en cuenta que en los experimentos con el dispositivo HELIOS, los investigadores registraron mil veces menos átomos de helio que en los experimentos de Irion y Wendt, aunque la "entrada de energía" en el cable fue aproximadamente la misma. Queda por ver cuál es la razón de esta diferencia.

Durante la explosión eléctrica, el material de alambre se roció sobre la superficie interior de la cámara de explosión. El análisis espectrométrico de masas mostró que el isótopo tungsteno-180 era deficiente en estos residuos sólidos, aunque su concentración en el alambre original correspondía a la natural. Este hecho también puede indicar una posible desintegración alfa del tungsteno u otro proceso nuclear durante la explosión eléctrica de un alambre (L. I. Urutskoev, A. A. Rukhadze, D. V. Filippov, A. O. Biryukov, etc. Estudio de la composición espectral de la radiación óptica en la explosión eléctrica de un alambre de tungsteno. "Comunicaciones breves sobre física FIAN", 2012, 7, 13-18).

Acelerando la desintegración alfa con un láser

Las reacciones nucleares de baja energía incluyen algunos procesos que aceleran las transformaciones nucleares espontáneas de elementos radiactivos. En el Instituto de Física General se obtuvieron resultados interesantes en esta área. A. M. Prokhorov RAS en el laboratorio dirigido por Georgy Airatovich Shafeev, Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas. Los científicos han descubierto un efecto sorprendente: la desintegración alfa del uranio-238 fue acelerada por la radiación láser con una intensidad máxima relativamente baja 10¹²–10¹³ W / cm² (AV Simakin, GA Shafeev, Influencia de la irradiación láser de nanopartículas en soluciones acuosas de sal de uranio sobre la actividad de los nucleidos. "Quantum Electronics", 2011, 41, 7, 614–618).

Arroz. 4. Micrografía de nanopartículas de oro obtenidas por irradiación láser de un objetivo de oro en una solución acuosa de sal de cesio-137 (experimento de 2011)

Así es como se veía el experimento. En una cubeta con una solución acuosa de sal de uranio UO₂Cl₂ Con una concentración de 5-35 mg / ml, se colocó una diana de oro, que se irradió con pulsos de láser con una longitud de onda de 532 nanómetros, una duración de 150 picosegundos y una tasa de repetición de 1 kilohercio durante una hora. En tales condiciones, la superficie objetivo se derrite parcialmente y el líquido en contacto con ella hierve instantáneamente. La presión de vapor rocía gotas de oro de tamaño nanométrico desde la superficie del objetivo hacia el líquido circundante, donde se enfrían y se convierten en nanopartículas sólidas con un tamaño característico de 10 nanómetros. Este proceso se denomina ablación con láser en líquido y es muy utilizado cuando se requiere para preparar soluciones coloidales de nanopartículas de varios metales.

En los experimentos de Shafeev, 10¹⁵ nanopartículas de oro en 1 cm³ solución. Las propiedades ópticas de tales nanopartículas son radicalmente diferentes de las propiedades de una placa de oro masiva: no reflejan la luz, sino que la absorben, y el campo electromagnético de una onda de luz cerca de las nanopartículas se puede amplificar por un factor de 100 a 10,000 y alcanzar valores intraatómicos!

Los núcleos de uranio y sus productos de desintegración (torio, protactinio), que se encontraban cerca de estas nanopartículas, se expusieron a campos electromagnéticos láser amplificados de forma múltiple. Como resultado, su radiactividad ha cambiado notablemente. En particular, la actividad gamma del torio-234 se ha duplicado. (La actividad gamma de las muestras antes y después de la irradiación láser se midió con un espectrómetro gamma de semiconductores). Dado que el torio-234 surge de la desintegración alfa del uranio-238, un aumento en su actividad gamma indica una desintegración alfa acelerada de este isótopo de uranio.. Tenga en cuenta que la actividad gamma del uranio-235 no aumentó.

Los científicos de GPI RAS han descubierto que la radiación láser puede acelerar no solo la desintegración alfa, sino también la desintegración beta de un isótopo radiactivo. ¹³⁷El Cs es uno de los principales componentes de las emisiones y los desechos radiactivos. En sus experimentos, utilizaron un láser de vapor de cobre verde que operaba en un modo de pulso repetitivo con una duración de pulso de 15 nanosegundos, una frecuencia de repetición de pulso de 15 kilohercios y una intensidad máxima de 10⁹ W / cm²… La radiación láser actuó sobre un objetivo de oro colocado en una cubeta con una solución salina acuosa. ¹³⁷Cs, cuyo contenido en una solución con un volumen de 2 ml fue de aproximadamente 20 picogramos.

Después de dos horas de irradiación del objetivo, los investigadores registraron que se formó una solución coloidal con nanopartículas de oro de 30 nm en la cubeta (Fig.4), y la actividad gamma del cesio-137 (y, por lo tanto, su concentración en la solución) disminuyó en 75%. La vida media del cesio-137 es de unos 30 años. Esto significa que tal disminución en la actividad, que se obtuvo en un experimento de dos horas, debería ocurrir en condiciones naturales en aproximadamente 60 años. Dividiendo 60 años por dos horas, encontramos que la tasa de desintegración aumentó unas 260.000 veces durante la exposición al láser. Un aumento tan gigantesco en la tasa de desintegración beta debería haber convertido una cubeta con una solución de cesio en una poderosa fuente de radiación gamma que acompaña a la desintegración beta habitual del cesio-137. Sin embargo, en realidad esto no sucede. Las mediciones de radiación mostraron que la actividad gamma de la solución salina no aumenta (E. V. Barmina, A. V. Simakin, G. A. Shafeev, Desintegración del cesio 137 inducida por láser. Quantum Electronics, 2014, 44, 8, 791–792).

Este hecho sugiere que bajo la acción del láser la desintegración del cesio-137 no procede según el escenario más probable (94,6%) en condiciones normales con la emisión de un cuanto gamma con una energía de 662 keV, sino de forma diferente - no radiativa.. Esto es, presumiblemente, desintegración beta directa con la formación de un núcleo de un isótopo estable. ¹³⁷Ba, que en condiciones normales se realiza solo en el 5,4% de los casos.

Aún no está claro por qué ocurre tal redistribución de probabilidades en la reacción de desintegración beta del cesio. Sin embargo, existen otros estudios independientes que confirman que la desactivación acelerada del cesio-137 es posible incluso en sistemas vivos.

Sobre el tema: reactor nuclear en una célula viva

Reacciones nucleares de baja energía en sistemas vivos

Durante más de veinte años, la Doctora en Ciencias Físicas y Matemáticas Alla Aleksandrovna Kornilova se ha dedicado a la búsqueda de reacciones nucleares de baja energía en objetos biológicos en la Facultad de Física de la Universidad Estatal de Moscú. M. V. Lomonosov. Los objetos de los primeros experimentos fueron cultivos de bacterias Bacillus subtilis, Escherichia coli, Deinococcus radiodurans. Se colocaron en un medio nutritivo empobrecido en hierro pero que contenía la sal de manganeso MnSO.₄y agua pesada D₂O. Los experimentos han demostrado que este sistema produce un isótopo de hierro deficiente: ⁵⁷Fe (Vysotskii V. I., Kornilova A. A., Samoylenko I. I., Descubrimiento experimental del fenómeno de la transmutación nuclear de baja energía de isótopos (Mn⁵⁵a Fe⁵⁷) en cultivos biológicos en crecimiento, Actas de la 6ª Conferencia Internacional sobre Fusión Fría, 1996, Japón, 2, 687–693).

Según los autores del estudio, el isótopo ⁵⁷Fe apareció en células bacterianas en crecimiento como resultado de la reacción. ⁵⁵Mn + d = ⁵⁷Fe (d es el núcleo de un átomo de deuterio, que consta de un protón y un neutrón). Un argumento definitivo a favor de la hipótesis propuesta es el hecho de que si el agua pesada se reemplaza por agua ligera o la sal de manganeso se excluye de la composición del medio nutriente, entonces el isótopo ⁵⁷Las bacterias Fe no se acumularon.

Después de asegurarse de que las transformaciones nucleares de elementos químicos estables son posibles en cultivos microbiológicos, AA Kornilova aplicó su método a la desactivación de isótopos radiactivos de vida larga (Vysotskii VI, Kornilova AA, Transmutación de isótopos estables y desactivación de residuos radiactivos en sistemas biológicos en crecimiento. Annals of Nuclear Energy, 2013, 62, 626-633). En esta ocasión, Kornilova no trabajó con monocultivos de bacterias, sino con la superasociación de varios tipos de microorganismos para aumentar su supervivencia en ambientes agresivos. Cada grupo de esta comunidad está adaptado al máximo a la vida en común, la asistencia mutua colectiva y la protección mutua. Como resultado, la superasociación se adapta bien a una variedad de condiciones ambientales, incluido el aumento de la radiación. La dosis máxima típica que soportan los cultivos microbiológicos ordinarios corresponde a 30 kiloradios, y las superasociaciones soportan varios órdenes de magnitud más, y su actividad metabólica casi no se debilita.

Se colocaron en cubetas de vidrio cantidades iguales de la biomasa concentrada de los microorganismos antes mencionados y 10 ml de una solución de sal de cesio 137 en agua destilada. La actividad gamma inicial de la solución fue de 20.000 bequerelios. En algunas cubetas, se agregaron adicionalmente sales de los oligoelementos vitales Ca, K y Na. Las cubetas cerradas se mantuvieron a 20 ° C y su actividad gamma se midió cada siete días utilizando un detector de alta precisión.

Durante cien días del experimento en una celda de control que no contenía microorganismos, la actividad del cesio-137 disminuyó en un 0,6%. En una cubeta que contiene además sal de potasio, en un 1%. La actividad descendió más rápidamente en la cubeta que contenía además la sal de calcio. Aquí, la actividad gamma ha disminuido en un 24%, lo que equivale a una reducción de 12 veces en la vida media del cesio.

Los autores plantearon la hipótesis de que, como resultado de la actividad vital de los microorganismos ¹³⁷Cs se convierte en ¹³⁸Ba es un análogo bioquímico del potasio. Si hay poco potasio en el medio nutritivo, la transformación del cesio en bario se produce a un ritmo acelerado; si hay mucho, el proceso de transformación se bloquea. El papel del calcio es simple. Debido a su presencia en el medio nutritivo, la población de microorganismos crece rápidamente y, por lo tanto, consume más potasio o su análogo bioquímico, el bario, es decir, impulsa la transformación del cesio en bario.

¿Qué pasa con la reproducibilidad?

La cuestión de la reproducibilidad de los experimentos descritos anteriormente requiere alguna aclaración. El E-Cat Reactor, cautivador por su simplicidad, está siendo replicado por cientos, si no miles, de entusiastas inventores en todo el mundo. Incluso hay foros especiales en Internet donde los "replicadores" intercambian experiencias y demuestran sus logros. El inventor ruso Alexander Georgievich Parkhomov ha logrado algunos avances en esta dirección. Logró construir un generador de calor que funciona con una mezcla de polvo de níquel e hidruro de litio y aluminio, que proporciona una cantidad excesiva de energía (AG Parkhomov, Resultados de la prueba de una nueva versión del análogo del generador de calor de alta temperatura Rossi ". de direcciones emergentes de la ciencia ", 2015, 8, 34–39) … Sin embargo, a diferencia de los experimentos de Rossi, no se encontraron distorsiones de la composición isotópica en el combustible gastado.

Los experimentos sobre la explosión eléctrica de alambres de tungsteno, así como sobre la aceleración láser de la desintegración de elementos radiactivos, son mucho más complicados desde un punto de vista técnico y solo pueden reproducirse en laboratorios científicos serios. En este sentido, la cuestión de la reproducibilidad de un experimento se sustituye por la cuestión de su repetibilidad. Para los experimentos sobre reacciones nucleares de baja energía, una situación típica es cuando, en condiciones experimentales idénticas, el efecto está presente o no. El caso es que no es posible controlar todos los parámetros del proceso, incluido, aparentemente, el principal, que aún no ha sido identificado. La búsqueda de los modos requeridos es casi ciega y lleva muchos meses e incluso años. Los experimentadores han tenido que cambiar el diagrama esquemático de la configuración más de una vez en el proceso de búsqueda de un parámetro de control: la "perilla" que debe "girarse" para lograr una repetibilidad satisfactoria. Por el momento, la repetibilidad en los experimentos descritos anteriormente es de aproximadamente el 30%, es decir, se obtiene un resultado positivo en cada tercer experimento. Es mucho o poco, para que el lector juzgue. Una cosa está clara: sin crear un modelo teórico adecuado de los fenómenos estudiados, es poco probable que sea posible mejorar radicalmente este parámetro.

Intento de interpretación

A pesar de resultados experimentales convincentes que confirman la posibilidad de transformaciones nucleares de elementos químicos estables, además de acelerar la desintegración de sustancias radiactivas, aún se desconocen los mecanismos físicos de estos procesos.

El principal misterio de las reacciones nucleares de baja energía es cómo los núcleos cargados positivamente superan las fuerzas repulsivas cuando se acercan entre sí, la llamada barrera de Coulomb. Esto generalmente requiere temperaturas de millones de grados Celsius. Es obvio que tales temperaturas no se alcanzan en los experimentos considerados. Sin embargo, existe una probabilidad distinta de cero de que una partícula que no tiene suficiente energía cinética para vencer las fuerzas repulsivas termine, no obstante, cerca del núcleo y entre en una reacción nuclear con él.

Este efecto, llamado efecto túnel, es de naturaleza puramente cuántica y está estrechamente relacionado con el principio de incertidumbre de Heisenberg. Según este principio, una partícula cuántica (por ejemplo, el núcleo de un átomo) no puede tener valores exactamente especificados de coordenada y momento al mismo tiempo. El producto de las incertidumbres (desviaciones aleatorias inevitables del valor exacto) de la coordenada y el momento está acotado desde abajo por un valor proporcional a la constante de Planck h. El mismo producto determina la probabilidad de hacer un túnel a través de una barrera potencial: cuanto mayor es el producto de las incertidumbres de la coordenada y el momento de la partícula, mayor es esta probabilidad.

En los trabajos del Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas, Profesor Vladimir Ivanovich Manko y coautores, se muestra que en ciertos estados de una partícula cuántica (los llamados estados correlacionados coherentes), el producto de las incertidumbres puede exceder la constante de Planck en varios órdenes de magnitud. En consecuencia, para las partículas cuánticas en tales estados, la probabilidad de superar la barrera de Coulomb aumentará (V. V. Dodonov, V. I. Manko, invariantes y evolución de sistemas cuánticos no estacionarios. "Actas de FIAN". Moscú: Nauka, 1987, v. 183, pág. 286).

Si varios núcleos de diferentes elementos químicos se encuentran simultáneamente en un estado correlacionado coherente, entonces, en este caso, puede ocurrir un cierto proceso colectivo, que lleve a una redistribución de protones y neutrones entre ellos. La probabilidad de tal proceso será mayor cuanto menor sea la diferencia entre las energías de los estados inicial y final de un conjunto de núcleos. Es esta circunstancia, aparentemente, la que determina la posición intermedia de las reacciones nucleares de baja energía entre las reacciones nucleares "ordinarias" y las químicas.

¿Cómo se forman los estados correlacionados coherentes? ¿Qué hace que los núcleos se unan en conjuntos e intercambien nucleones? ¿Qué núcleos pueden y cuáles no pueden participar en este proceso? Aún no hay respuestas a estas y muchas otras preguntas. Los teóricos solo están dando los primeros pasos para resolver este problema tan interesante.

Por lo tanto, en esta etapa, el papel principal en el estudio de las reacciones nucleares de baja energía debería pertenecer a los experimentadores e inventores. Es necesario realizar estudios teóricos y experimentales sistémicos de este asombroso fenómeno, un análisis exhaustivo de los datos obtenidos y una amplia discusión de expertos.

Comprender y dominar los mecanismos de las reacciones nucleares de baja energía nos ayudará a resolver una variedad de problemas aplicados: la creación de centrales eléctricas autónomas baratas, tecnologías altamente eficientes para la descontaminación de desechos nucleares y la transformación de elementos químicos.