Ampullerde ve bakterilerde nükleer reaksiyonlar

2024 Yazar: Seth Attwood | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 16:18

Bilimin kendi yasak konuları, kendi tabuları vardır. Bugün, birkaç bilim insanı biyolojik alanları, ultra düşük dozları, suyun yapısını incelemeye cesaret ediyor …

Alanlar zor, bulutlu, teslim edilmesi zor. Sahte bilim adamı olarak bilinerek burada itibarınızı kaybetmek kolaydır ve hibe almaktan bahsetmeye gerek yoktur. Bilimde genel kabul görmüş kavramların dışına çıkmak, dogmalara tecavüz etmek imkânsız ve tehlikelidir. Ancak bazen bilgide yeni yollar açan, herkesten farklı olmaya hazır gözüpeklerin çabalarıdır.

Bilim geliştikçe dogmaların nasıl sendelemeye başladığını ve yavaş yavaş eksik, ön bilgi statüsünü kazandığını defalarca gözlemledik. Yani ve bir kereden fazla, biyolojideydi. Fizikte durum böyleydi. Aynı şeyi kimyada da görüyoruz. Gözlerimizin önünde, "bir maddenin bileşimi ve özellikleri, üretim yöntemlerine bağlı değildir" ders kitabından gelen gerçek, nanoteknolojinin saldırısı altında çöktü. Nanoformdaki bir maddenin özelliklerini kökten değiştirebileceği ortaya çıktı - örneğin, altın asil bir metal olmaktan çıkacak.

Bugün, sonuçları genel kabul görmüş görüşler açısından açıklanamayan oldukça fazla sayıda deneyin olduğunu söyleyebiliriz. Ve bilimin görevi onları reddetmek değil, kazmak ve gerçeğe ulaşmaya çalışmaktır. “Bu olamaz, çünkü asla olamaz” konumu elbette uygundur, ancak hiçbir şeyi açıklayamaz. Üstelik anlaşılmaz, açıklanamayan deneyler, bilimde daha önce olduğu gibi keşiflerin habercisi olabilir. Gerçek ve mecazi anlamda bu tür sıcak konulardan biri, bugün LENR - Düşük Enerjili Nükleer Reaksiyon olarak adlandırılan düşük enerjili nükleer reaksiyonlardır.

Fizik ve matematik bilimleri doktoru istedik Stepan Nikolaevich AndreevGenel Fizik Enstitüsü'nden. AM Prokhorov RAS, bize sorunun özü ve Rus ve Batı laboratuvarlarında yürütülen ve bilimsel dergilerde yayınlanan bazı bilimsel deneyler hakkında bilgi vermek için. Sonuçlarını henüz açıklayamadığımız deneyler.

Reaktör "E-Сat" Andrea Rossi

Ekim 2014'ün ortalarında, dünya bilim topluluğu bu haberle heyecanlandı - Bologna Üniversitesi'nde fizik profesörü olan Giuseppe Levi ve ortak yazarlar tarafından oluşturulan E-Сat reaktörünün test sonuçları hakkında bir rapor yayınlandı. İtalyan mucit Andrea Rossi.

A. Rossi'nin 2011 yılında fizikçi Sergio Fokardi ile birlikte uzun yıllar üzerinde çalıştığı kurulumu halka sunduğunu hatırlayın. "E-Сat" (Enerji Katalizörü'nün kısaltması) adlı reaktör anormal miktarda enerji üretiyordu. E-Сat, bilim camiasının akran değerlendirmesi için zorlamasıyla son dört yılda farklı araştırmacı grupları tarafından test edildi.

Sürecin gerekli tüm parametrelerini kaydeden en uzun ve en ayrıntılı test, Mart 2014'te, Bologna'daki İtalyan Ulusal Nükleer Fizik Enstitüsü'nden teorik fizikçi Evelyn Foski gibi bağımsız uzmanları içeren Giuseppe Levi grubu tarafından gerçekleştirildi. Stockholm Kraliyet Teknoloji Enstitüsü'nden fizik profesörü Hanno Essen ve bu arada İsveç Şüpheciler Derneği'nin eski başkanı ve İsveçli fizikçiler Bo Hoystad, Roland Petersson, Uppsala Üniversitesi'nden Lars Tegner. Uzmanlar, bir gram yakıtın elektrik kullanılarak yaklaşık 1400 °C sıcaklığa ısıtıldığı cihazın (Şekil 1) anormal miktarda ısı ürettiğini doğruladı (AMS Acta, 2014, doi: 10.6092 / unibo / amsacta / 4084).

Pirinç. bir. Andrea Rossi'nin E-Cat reaktörü iş başında. Buluş sahibi, reaktörün nasıl çalıştığını açıklamaz. Ancak seramik borunun içine bir yakıt şarjı, ısıtma elemanları ve bir termokupl yerleştirildiği bilinmektedir. Daha iyi ısı dağılımı için borunun yüzeyi nervürlüdür.

Reaktör, 20 cm uzunluğunda ve 2 cm çapında bir seramik boruydu, reaktörün içine, sinyalin ısıtma kontrol ünitesine beslendiği bir yakıt şarjı, ısıtma elemanları ve bir termokupl yerleştirildi. Reaktöre, reaktörün çalışması sırasında kırmızı-sıcak ısıtılan üç ısıya dayanıklı tel aracılığıyla 380 voltluk bir elektrik şebekesinden güç sağlandı. Yakıt esas olarak nikel tozundan (%90) ve lityum alüminyum hidrit LiAlH'den oluşuyordu.₄(%10). Isıtıldığında, lityum alüminyum hidrit ayrıştı ve nikel tarafından absorbe edilebilecek ve onunla ekzotermik bir reaksiyona girebilecek hidrojeni serbest bıraktı.

Rapor, cihazın 32 günlük sürekli çalışması boyunca ürettiği toplam ısının yaklaşık 6 GJ olduğunu belirtti. Temel tahminler, bir tozun enerji içeriğinin, örneğin benzininkinden bin kat daha fazla olduğunu gösteriyor!

Elementel ve izotopik bileşimin dikkatli analizlerinin bir sonucu olarak, uzmanlar kullanılmış yakıtta lityum ve nikel izotop oranlarındaki değişikliklerin ortaya çıktığını güvenilir bir şekilde belirlemiştir. İlk yakıttaki lityum izotoplarının içeriği doğal olanla çakışırsa: ⁶Li - %7,5, ⁷Li -% 92,5, daha sonra kullanılmış yakıttaki içerik ⁶Li %92'ye yükseldi ve içerik ⁷Li %8'e düştü. Nikel için izotopik bileşimdeki bozulmalar eşit derecede güçlüydü. Örneğin, izotop nikelin içeriği ⁶²İlk yakıtta sadece %4 olmasına rağmen "kül"deki Ni %99 idi. İzotopik bileşimde tespit edilen değişiklikler ve anormal derecede yüksek ısı salınımı, reaktörde nükleer süreçlerin gerçekleşmiş olabileceğini gösterdi. Bununla birlikte, cihazın çalışması sırasında veya durdurulduktan sonra nükleer reaksiyonların artan radyoaktivite karakteristiğine dair hiçbir işaret kaydedilmedi.

Yakıt kararlı maddelerden oluştuğu için reaktörde gerçekleşen işlemler nükleer fisyon reaksiyonları olamazdı. Nükleer füzyon reaksiyonları da göz ardı edilir, çünkü modern nükleer fizik açısından, 1400 ° C'lik sıcaklık, Coulomb çekirdek itme kuvvetlerinin üstesinden gelmek için ihmal edilebilir. Bu nedenle, bu tür işlemler için sansasyonel "soğuk füzyon" teriminin kullanılması yanıltıcı bir hatadır.

Muhtemelen burada, yakıtı oluşturan elementlerin çekirdeklerinin toplu düşük enerjili dönüşümlerinin gerçekleştiği yeni bir tür reaksiyonun tezahürleriyle karşı karşıyayız. Bu tür reaksiyonların enerjilerinin nükleon başına 1-10 keV civarında olduğu tahmin edilmektedir, yani bunlar "sıradan" yüksek enerjili nükleer reaksiyonlar (nükleon başına 1 MeV'den fazla enerjiler) ile kimyasal reaksiyonlar (enerjiler) arasında bir ara pozisyonda yer alırlar. atom başına 1 eV düzeyinde).

Şimdiye kadar hiç kimse açıklanan fenomeni tatmin edici bir şekilde açıklayamıyor ve birçok yazar tarafından öne sürülen hipotezler eleştiriye dayanmıyor. Yeni fenomenin fiziksel mekanizmalarını kurmak için, çeşitli deneysel ortamlarda bu tür düşük enerjili nükleer reaksiyonların olası tezahürlerini dikkatlice incelemek ve elde edilen verileri genelleştirmek gerekir. Üstelik, yıllar içinde bu tür açıklanamayan gerçeklerin önemli bir kısmı birikmiştir. İşte bunlardan sadece birkaçı.

Bir tungsten telin elektrik patlaması - 20. yüzyılın başlarında

1922'de, Chicago Üniversitesi Clarence Irion ve Gerald Wendt'in Kimya Laboratuvarı çalışanları, bir tungsten telinin bir vakumda elektrik patlaması çalışması üzerine bir makale yayınladılar (GL Wendt, CE Irion, Deneysel Denemeler Tungsten'i Yüksek Sıcaklıklarda Ayrıştırmak için Deneysel Çalışmalar).. Amerikan Kimya Derneği Dergisi, 1922, 44, 1887-1894; Rusça çeviri: Yüksek sıcaklıklarda tungsten bölmek için deneysel girişimler).

Elektrik patlaması hakkında egzotik bir şey yoktur. Bu fenomen, 18. yüzyılın sonunda ne daha fazla ne de daha az keşfedildi, ancak günlük yaşamda, kısa devre sırasında ampuller yandığında (elbette akkor ampuller) sürekli olarak gözlemliyoruz. Elektrik patlamasında ne olur? Metal telden geçen akımın gücü büyükse, metal erimeye ve buharlaşmaya başlar. Telin yüzeyine yakın bir yerde plazma oluşur. Isıtma düzensiz bir şekilde gerçekleşir: telin rastgele yerlerinde daha fazla ısının serbest bırakıldığı, sıcaklığın en yüksek değerlere ulaştığı ve malzemede patlayıcı bir tahribat meydana gelen “sıcak noktalar” ortaya çıkar.

Bu hikayeyle ilgili en çarpıcı şey, bilim adamlarının başlangıçta tungstenin daha hafif kimyasal elementlere ayrışmasını deneysel olarak tespit etmeyi beklemeleridir. Niyetlerinde, Irion ve Wendt, o zamanlar zaten bilinen aşağıdaki gerçeklere güvendiler.

Birincisi, Güneş'ten ve diğer yıldızlardan gelen görünür radyasyon spektrumunda, ağır kimyasal elementlere ait karakteristik optik çizgiler yoktur. İkincisi, güneş yüzeyinin sıcaklığı yaklaşık 6.000 ° C'dir. Bu nedenle, ağır elementlerin atomlarının bu sıcaklıklarda var olamayacağını düşündüler. Üçüncüsü, bir kapasitör bankası metal bir tel üzerine boşaltıldığında, bir elektrik patlaması sırasında oluşan plazmanın sıcaklığı 20.000 ° C'ye ulaşabilir.

Buna dayanarak, Amerikalı bilim adamları, tungsten gibi ağır bir kimyasal elementten yapılmış ince bir telden güçlü bir elektrik akımı geçirilirse ve Güneş'in sıcaklığına benzer sıcaklıklara ısıtılırsa, o zaman tungsten çekirdeğinin bir durumda olacağını öne sürdüler. kararsız durum ve daha hafif elementlere ayrışır. Deneyi dikkatli bir şekilde hazırladılar ve çok basit araçlar kullanarak zekice gerçekleştirdiler.

Bir tungsten telinin elektrikle patlaması, bir cam küresel şişede (Şekil 2) gerçekleştirildi ve üzerine 35 kilovolt voltajla şarj edilen 0.1 mikrofarad kapasiteli bir kapasitör kapatıldı. Tel, iki karşı taraftan şişeye lehimlenmiş iki sabitleme tungsten elektrotu arasına yerleştirildi. Ek olarak, şişede, elektrik patlamasından sonra oluşan gazda bir plazma deşarjını ateşlemeye yarayan ek bir "spektral" elektrot vardı.

Pirinç. 2. Irion ve Wendt'in deşarj-patlayıcı odasının şeması (1922 deneyi)

Deneyin bazı önemli teknik detaylarına dikkat edilmelidir. Hazırlanması sırasında şişe, 15 saat boyunca 300 °C'de sürekli olarak ısıtıldığı bir fırına yerleştirildi ve bu süre zarfında içindeki gaz boşaltıldı. Şişeyi ısıtmanın yanı sıra, tungsten telden bir elektrik akımı geçirilerek 2000 ° C'lik bir sıcaklığa ısıtıldı. Gazdan arındırma işleminden sonra, şişeyi bir cıva pompasına bağlayan bir cam tüp, bir brülör ile eritildi ve kapatıldı. Çalışmanın yazarları, alınan önlemlerin, şişede 12 saat boyunca son derece düşük bir artık gaz basıncını korumayı mümkün kıldığını savundu. Bu nedenle, 50 kilovoltluk yüksek voltajlı bir voltaj uygulandığında, "spektral" ve sabitleme elektrotları arasında herhangi bir bozulma olmadı.

Irion ve Wendt yirmi bir elektrikli patlama deneyi gerçekleştirdi. Her deney sonucunda yaklaşık 10¹⁹ bilinmeyen bir gazın parçacıkları. Spektral analiz, karakteristik bir helyum-4 çizgisi içerdiğini gösterdi. Yazarlar, helyumun bir elektrik patlaması tarafından indüklenen tungstenin alfa bozunmasının bir sonucu olarak oluştuğunu öne sürdüler. Alfa bozunması sürecinde ortaya çıkan alfa parçacıklarının bir atomun çekirdeği olduğunu hatırlayın. ⁴O.

Irion ve Wendt'in yayınlanması, o zamanlar bilim camiasında büyük bir yankı uyandırdı. Rutherford'un kendisi bu çalışmaya dikkat çekti. Deneyde kullanılan voltajın (35 kV), elektronların metalde nükleer reaksiyonları indüklemesi için yeterince yüksek olduğuna dair derin şüphelerini dile getirdi. Amerikalı bilim adamlarının sonuçlarını kontrol etmek isteyen Rutherford, deneyini gerçekleştirdi - 100 keV enerjili bir elektron ışını ile bir tungsten hedefini ışınladı. Rutherford, Nature dergisinde oldukça keskin bir rapor hazırladığı tungstende herhangi bir nükleer reaksiyon izi bulamadı. Bilimsel topluluk Rutherford'un tarafını tuttu, Irion ve Wendt'in çalışmaları hatalı olarak kabul edildi ve uzun yıllar unutuldu.

Bir tungsten telin elektrik patlaması: 90 yıl sonra

Sadece 90 yıl sonra, Fizik ve Matematik Bilimleri Doktoru Leonid Irbekovich Urutskoyev başkanlığındaki bir Rus araştırma ekibi, Irion ve Wendt'in deneylerinin tekrarını üstlendi. Modern deney ve teşhis ekipmanlarıyla donatılmış deneyler, Abhazya'daki efsanevi Sohum Fizik ve Teknoloji Enstitüsü'nde gerçekleştirildi. Fizikçiler, Irion ve Wendt'in yol gösterici fikrinin onuruna tutumlarına "HELIOS" adını verdiler (Şekil 3). Kurulumun üst kısmında bir kuvars patlama odası bulunur ve bir vakum sistemine bağlanır - bir turbomoleküler pompa (mavi renkli). Dört siyah kablo, kurulumun solunda yer alan 0,1 mikrofarad kapasiteli kapasitör bankası boşaltıcıdan gelen püskürtme odasına yol açar. Elektrik patlaması için pil 35-40 kilovolta kadar şarj edildi. Deneylerde kullanılan teşhis ekipmanı (şekilde gösterilmemiştir), telin elektrik patlaması sırasında oluşan plazma ışımasının spektral bileşiminin yanı sıra ürünlerinin kimyasal ve elementel bileşimini incelemeyi mümkün kılmıştır. onun çürümesi.

Pirinç. 3. L. I. Urutskoyev'in grubunun vakumda bir tungsten telin patlamasını araştırdığı HELIOS kurulumu böyle görünüyor (2012 deneyi)

Urutskoyev grubunun deneyleri, doksan yıl önce çalışmanın ana sonucunu doğruladı. Gerçekten de, tungstenin elektrik patlamasının bir sonucu olarak, aşırı miktarda helyum-4 atomu oluştu (yaklaşık 10¹⁶ parçacıklar). Tungsten teli demir ile değiştirilirse, helyum oluşmadı. HELIOS cihazı üzerindeki deneylerde, tele "enerji girişi" yaklaşık olarak aynı olmasına rağmen, araştırmacıların Irion ve Wendt'in deneylerinden bin kat daha az helyum atomu kaydettiğini unutmayın. Bu farklılığın nedeninin ne olduğu görülmeye devam ediyor.

Elektrik patlaması sırasında, tel malzeme patlama odasının iç yüzeyine püskürtüldü. Kütle spektrometrik analizi, orijinal teldeki konsantrasyonu doğal olana karşılık gelmesine rağmen, tungsten-180 izotopunun bu katı kalıntılarda eksik olduğunu gösterdi. Bu gerçek, bir telin elektrik patlaması sırasında tungsten veya başka bir nükleer işlemin olası bir alfa bozulmasını da gösterebilir (L. I. Urutskoev, A. A. Rukhadze, D. V. Filippov, A. O. Biryukov, vb. Elektrik patlamasında optik radyasyonun spektral bileşiminin incelenmesi). bir tungsten tel "Fizik Üzerine Kısa İletişim FIAN", 2012, 7, 13–18).

Bir lazerle alfa bozunmasını hızlandırma

Düşük enerjili nükleer reaksiyonlar, radyoaktif elementlerin kendiliğinden nükleer dönüşümlerini hızlandıran bazı süreçleri içerir. Genel Fizik Enstitüsü'nde bu alanda ilginç sonuçlar elde edildi. AM Prokhorov RAS, Fizik ve Matematik Bilimleri Doktoru Georgy Airatovich Shafeev başkanlığındaki laboratuvarda. Bilim adamları şaşırtıcı bir etki keşfettiler: Uranyum-238'in alfa bozunması, nispeten düşük bir tepe yoğunluğuna sahip lazer radyasyonu ile hızlandırıldı.¹²–10¹³ G / cm² (AV Simakin, GA Shafeev, uranyum tuzunun sulu çözeltilerinde nanopartiküllerin lazer ışınlamasının nüklidlerin aktivitesi üzerindeki etkisi. "Quantum Electronics", 2011, 41, 7, 614–618).

Pirinç. 4. Sulu bir sezyum-137 tuzu çözeltisinde bir altın hedefin lazer ışınlaması ile elde edilen altın nanoparçacıkların mikrografı (2011 deneyi)

Deney böyle görünüyordu. Sulu bir uranyum tuzu UO çözeltisi içeren bir küvete₂Cl₂ 5-35 mg / ml konsantrasyonda, 532 nanometre dalga boyuna, 150 pikosaniye süresine ve bir saat boyunca 1 kilohertz tekrarlama oranına sahip lazer darbeleriyle ışınlanan altın bir hedef yerleştirildi. Bu koşullar altında hedef yüzey kısmen erir ve onunla temas eden sıvı anında kaynar. Buhar basıncı, hedef yüzeyden nano boyutlu altın damlacıklarını çevreleyen sıvıya püskürtür, burada soğur ve karakteristik boyutu 10 nanometre olan katı nanoparçacıklara dönüşür. Bu işleme sıvı içinde lazer ablasyon denir ve çeşitli metallerin nanoparçacıklarının kolloidal çözeltilerinin hazırlanması gerektiğinde yaygın olarak kullanılır.

Shafeev'in deneylerinde, 10¹⁵ 1 cm'de altın nanoparçacıklar³ çözüm. Bu tür nanoparçacıkların optik özellikleri, büyük bir altın plakanın özelliklerinden kökten farklıdır: ışığı yansıtmazlar, ancak onu emerler ve nanoparçacıkların yakınındaki bir ışık dalgasının elektromanyetik alanı 100-10.000 kat büyütülebilir ve ulaşabilir. atom içi değerler!

Bu nanoparçacıkların yakınında bulunan uranyum çekirdekleri ve bozunma ürünleri (toryum, protaktinyum) çok sayıda güçlendirilmiş lazer elektromanyetik alanlarına maruz bırakıldı. Sonuç olarak, radyoaktiviteleri önemli ölçüde değişti. Özellikle, toryum-234'ün gama aktivitesi iki katına çıktı. (Lazer ışınlaması öncesi ve sonrası numunelerin gama aktivitesi bir yarı iletken gama spektrometresi ile ölçülmüştür.) Toryum-234, uranyum-238'in alfa bozunmasından kaynaklandığından, gama aktivitesindeki bir artış, bu uranyum izotopunun hızlandırılmış bir alfa bozunmasını gösterir.. Uranyum-235'in gama aktivitesinin artmadığına dikkat edin.

GPI RAS'tan bilim adamları, lazer radyasyonunun yalnızca alfa bozunmasını değil, aynı zamanda bir radyoaktif izotopun beta bozunmasını da hızlandırabileceğini keşfettiler. ¹³⁷Cs, radyoaktif emisyonların ve atıkların ana bileşenlerinden biridir. Deneylerinde, 15 nanosaniye darbe süresi, 15 kilohertz darbe tekrarlama hızı ve 10 tepe yoğunluğu ile tekrarlayan darbeli modda çalışan yeşil bir bakır buhar lazeri kullandılar.⁹ G / cm²… Lazer radyasyonu, sulu bir tuz çözeltisi içeren bir küvete yerleştirilmiş altın bir hedefe etki etti. ¹³⁷İçeriği 2 ml'lik bir çözelti içinde yaklaşık 20 pikogram olan Cs.

İki saatlik hedef ışınlamadan sonra, araştırmacılar küvette 30 nm altın nanoparçacıkları olan bir kolloidal solüsyonun oluştuğunu (Şekil 4) ve sezyum-137'nin gama aktivitesinin (ve dolayısıyla solüsyondaki konsantrasyonunun) azaldığını kaydetti. %75. Sezyum-137'nin yarı ömrü yaklaşık 30 yıldır. Bu, iki saatlik bir deneyde elde edilen aktivitede böyle bir azalmanın, yaklaşık 60 yıl içinde doğal koşullar altında gerçekleşmesi gerektiği anlamına gelir. 60 yılı iki saate bölerek, lazere maruz kalma sırasında bozulma oranının yaklaşık 260.000 kat arttığını bulduk. Beta bozunma oranındaki böylesine devasa bir artış, sezyum solüsyonlu bir küveti, sezyum-137'nin olağan beta bozunmasına eşlik eden güçlü bir gama radyasyonu kaynağına dönüştürmeliydi. Ancak, gerçekte bu olmaz. Radyasyon ölçümleri, tuz çözeltisinin gama aktivitesinin artmadığını gösterdi (E. V. Barmina, A. V. Simakin, G. A. Shafeev, Laser-indüklenen sezyum-137 bozunması. Quantum Electronics, 2014, 44, 8, 791–792).

Bu gerçek, lazer etkisi altında sezyum-137'nin bozunmasının, normal koşullar altında 662 keV enerjili bir gama kuantum emisyonu ile en olası (% 94.6) senaryoya göre ilerlemediğini, ancak farklı bir şekilde - radyasyonsuz olduğunu göstermektedir.. Bu, muhtemelen, kararlı bir izotop çekirdeğinin oluşumu ile doğrudan beta bozunmasıdır. ¹³⁷Normal şartlar altında vakaların sadece% 5,4'ünde gerçekleşen Ba.

Sezyumun beta bozunması reaksiyonunda neden böyle bir olasılık yeniden dağılımının gerçekleştiği hala belirsizdir. Bununla birlikte, sezyum-137'nin hızlandırılmış deaktivasyonunun canlı sistemlerde bile mümkün olduğunu doğrulayan başka bağımsız çalışmalar da var.

Konuyla ilgili: Canlı bir hücrede nükleer reaktör

Canlı sistemlerde düşük enerjili nükleer reaksiyonlar

Yirmi yıldan fazla bir süredir, Fizik ve Matematik Bilimleri Doktoru Alla Aleksandrovna Kornilova, Moskova Devlet Üniversitesi Fizik Fakültesi'ndeki biyolojik nesnelerde düşük enerjili nükleer reaksiyonların araştırılmasıyla uğraşmaktadır. M. V. Lomonosov. İlk deneylerin nesneleri, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Deinococcus radiodurans bakteri kültürleriydi. Demirden yoksun ancak manganez tuzu MnSO içeren bir besin ortamına yerleştirildiler.₄ve ağır su D₂O. Deneyler, bu sistemin eksik bir demir izotopu ürettiğini göstermiştir - ⁵⁷Fe (Vysotskii V. I., Kornilova A. A., Samoylenko I. I., İzotopların düşük enerjili nükleer transmutasyonu olgusunun deneysel keşfi (Mn)⁵⁵Fe'ye⁵⁷) büyüyen biyolojik kültürlerde, Proceedings of 6th International Conference on Cold Fusion, 1996, Japan, 2, 687–693).

Çalışmanın yazarlarına göre, izotop ⁵⁷Reaksiyonun bir sonucu olarak büyüyen bakteri hücrelerinde Fe ortaya çıktı. ⁵⁵Mn + d = ⁵⁷Fe (d, bir proton ve bir nötrondan oluşan bir döteryum atomunun çekirdeğidir). Önerilen hipotez lehine kesin bir argüman, eğer ağır su hafif su ile değiştirilirse veya manganez tuzu besin ortamının bileşiminden çıkarılırsa, o zaman izotopun olduğu gerçeğidir. ⁵⁷Fe bakterisi birikmedi.

AA Kornilova, mikrobiyolojik kültürlerde kararlı kimyasal elementlerin nükleer dönüşümlerinin mümkün olduğundan emin olduktan sonra, yöntemini uzun ömürlü radyoaktif izotopların (Vysotskii VI, Kornilova AA, Kararlı izotopların dönüşümü ve büyüyen biyolojik sistemlerde radyoaktif atıkların deaktivasyonu) devre dışı bırakılmasına uyguladı. Annals of Nuclear Energy, 2013, 62, 626-633). Bu kez Kornilova, bakteri monokültürleriyle değil, agresif ortamlarda hayatta kalmalarını artırmak için çeşitli mikroorganizma türlerinin süper birleşimiyle çalıştı. Bu topluluğun her grubu, ortak yaşama, toplu karşılıklı yardıma ve karşılıklı korumaya azami ölçüde uyarlanmıştır. Sonuç olarak, süper ilişki, artan radyasyon dahil olmak üzere çeşitli çevresel koşullara iyi uyum sağlar. Sıradan mikrobiyolojik kültürlerin dayandığı tipik maksimum doz, 30 kilorad'a karşılık gelir ve süper-birleşimler, birkaç büyüklük derecesine daha fazla dayanır ve metabolik aktiviteleri neredeyse zayıflamaz.

Yukarıda bahsedilen mikroorganizmaların konsantre biyokütlesinin eşit miktarları ve damıtılmış su içinde 10 ml sezyum-137 tuzu çözeltisi cam küvetlere yerleştirildi. Çözeltinin ilk gama aktivitesi 20.000 bekereldi. Bazı küvetlerde, hayati eser elementler Ca, K ve Na'nın tuzları ek olarak eklenmiştir. Kapalı küvetler 20 °C'de tutuldu ve gama aktiviteleri, yüksek hassasiyetli bir dedektör kullanılarak yedi günde bir ölçüldü.

Mikroorganizma içermeyen bir kontrol hücresindeki yüz günlük deney boyunca sezyum-137'nin aktivitesi %0,6 oranında azaldı. Ek olarak potasyum tuzu içeren bir küvette - %1 oranında. Aktivite, ek olarak kalsiyum tuzu içeren küvette en hızlı şekilde düştü. Burada, gama aktivitesi %24 oranında azalmıştır, bu da sezyumun yarı ömründe 12 kat azalmaya eşdeğerdir!

Yazarlar, mikroorganizmaların hayati aktivitesinin bir sonucu olarak ¹³⁷Cs dönüştürülür ¹³⁸Ba, potasyumun biyokimyasal bir analoğudur. Besin ortamında az miktarda potasyum varsa, sezyumun baryuma dönüşümü hızlandırılmış bir oranda gerçekleşir; eğer çok varsa, dönüşüm süreci engellenir. Kalsiyumun rolü basittir. Besin ortamındaki varlığı nedeniyle, mikroorganizma popülasyonu hızla büyür ve bu nedenle daha fazla potasyum veya biyokimyasal analogu - baryumu tüketir, yani sezyumun baryuma dönüşümünü zorlar.

Peki ya tekrarlanabilirlik?

Yukarıda açıklanan deneylerin tekrarlanabilirliği sorunu biraz açıklama gerektiriyor. Sadeliği ile büyüleyen E-Cat Reaktörü, dünya çapında binlerce değilse de yüzlerce hevesli mucit tarafından kopyalanıyor. İnternette "çoğaltıcıların" deneyim alışverişinde bulunduğu ve başarılarını sergilediği özel forumlar bile var. Rus mucit Alexander Georgievich Parkhomov bu yönde biraz ilerleme kaydetti. Nikel tozu ve fazla miktarda enerji sağlayan lityum alüminyum hidrit karışımı üzerinde çalışan bir ısı jeneratörü yapmayı başardı (AG Parkhomov, Yüksek sıcaklıklı ısı üreticisi Rossi'nin analogunun yeni bir versiyonunun test sonuçları. "Journal bilimin ortaya çıkan yönleri", 2015, 8, 34–39) … Bununla birlikte, Rossi'nin deneylerinden farklı olarak, kullanılmış yakıtta izotopik bileşimde hiçbir bozulma bulunmadı.

Tungsten tellerin elektrik patlaması ve radyoaktif elementlerin bozunmasının lazerle hızlandırılması üzerine yapılan deneyler, teknik açıdan çok daha karmaşıktır ve yalnızca ciddi bilimsel laboratuvarlarda yeniden üretilebilir. Bu bağlamda, bir deneyin tekrarlanabilirliği sorununun yerini onun tekrarlanabilirliği sorunu almıştır. Düşük enerjili nükleer reaksiyonlarla ilgili deneyler için, tipik bir durum, aynı deney koşulları altında, etkinin mevcut olup olmadığıdır. Gerçek şu ki, görünüşe göre henüz tanımlanmamış olan ana parametre de dahil olmak üzere, sürecin tüm parametrelerini kontrol etmek mümkün değildir. Gerekli modların aranması neredeyse kördür ve aylar hatta yıllar alır. Deneyciler, tatmin edici bir tekrarlanabilirlik elde etmek için bir kontrol parametresi - "döndürülmesi" gereken "düğme" arama sürecinde kurulumun şematik diyagramını bir kereden fazla değiştirmek zorunda kaldılar. Şu anda, yukarıda açıklanan deneylerdeki tekrarlanabilirlik yaklaşık %30'dur, yani her üç deneyde bir pozitif sonuç alınmaktadır. Okuyucunun yargılaması için çok ya da az. Bir şey açıktır: incelenen fenomenin yeterli bir teorik modelini oluşturmadan, bu parametreyi kökten iyileştirmenin mümkün olması olası değildir.

yorumlama girişimi

Kararlı kimyasal elementlerin nükleer dönüşüm olasılığını doğrulayan ve radyoaktif maddelerin bozunmasını hızlandıran ikna edici deneysel sonuçlara rağmen, bu işlemlerin fiziksel mekanizmaları hala bilinmemektedir.

Düşük enerjili nükleer reaksiyonların ana gizemi, pozitif yüklü çekirdeklerin birbirlerine yaklaştıklarında Coulomb bariyeri olarak adlandırılan itici kuvvetleri nasıl yendikleridir. Bu genellikle milyonlarca santigrat derece sıcaklık gerektirir. İncelenen deneylerde bu sıcaklıklara ulaşılmadığı açıktır. Bununla birlikte, itme kuvvetlerinin üstesinden gelmek için yeterli kinetik enerjiye sahip olmayan bir parçacığın yine de çekirdeğe yaklaşması ve onunla bir nükleer reaksiyona girmesi sıfırdan farklı bir olasılıktır.

Tünel etkisi olarak adlandırılan bu etki, tamamen kuantum niteliktedir ve Heisenberg belirsizlik ilkesiyle yakından ilişkilidir. Bu prensibe göre, bir kuantum parçacığı (örneğin, bir atomun çekirdeği) aynı anda tam olarak belirlenmiş koordinat ve momentum değerlerine sahip olamaz. Koordinat ve momentumun belirsizliklerinin (kesin değerden kaçınılmaz rastgele sapmalar) çarpımı, Planck sabiti h ile orantılı bir değer ile aşağıdan sınırlandırılır. Aynı ürün, potansiyel bir engelden tünel açma olasılığını belirler: parçacığın koordinat ve momentumunun belirsizliklerinin ürünü ne kadar büyükse, bu olasılık o kadar yüksek olur.

Fizik ve Matematik Bilimleri Doktoru, Profesör Vladimir Ivanovich Manko ve ortak yazarların çalışmalarında, bir kuantum parçacığının belirli durumlarında (tutarlı ilişkili durumlar olarak adlandırılan), belirsizliklerin çarpımının Planck sabitini aşabileceği gösterilmiştir. birkaç büyüklük sırasına göre. Sonuç olarak, bu tür durumlardaki kuantum parçacıkları için Coulomb bariyerini aşma olasılığı artacaktır (V. V. Dodonov, V. I. Manko, Değişmezler ve durağan olmayan kuantum sistemlerinin evrimi. "FIAN Tutanakları". Moskova: Nauka, 1987, cilt 183, s. 286).

Farklı kimyasal elementlerin birkaç çekirdeği aynı anda kendilerini uyumlu bir ilişkili durumda bulursa, bu durumda, aralarında protonların ve nötronların yeniden dağılımına yol açan belirli bir toplu süreç meydana gelebilir. Böyle bir sürecin olasılığı, bir çekirdek topluluğunun ilk ve son durumlarının enerjileri arasındaki fark ne kadar küçük olursa, o kadar büyük olacaktır. Görünüşe göre, kimyasal ve "sıradan" nükleer reaksiyonlar arasındaki düşük enerjili nükleer reaksiyonların ara konumunu belirleyen bu durumdur.

Tutarlı ilişkili durumlar nasıl oluşur? Çekirdekleri topluluklar halinde birleştiren ve nükleonları değiştiren nedir? Bu sürece hangi çekirdekler katılabilir, hangileri katılamaz? Bu ve diğer birçok sorunun cevabı henüz yok. Teorisyenler, bu en ilginç sorunu çözmek için yalnızca ilk adımları atıyorlar.

Bu nedenle, bu aşamada, düşük enerjili nükleer reaksiyonların araştırılmasındaki ana rol, deneycilere ve mucitlere ait olmalıdır. Bu şaşırtıcı fenomenin sistematik deneysel ve teorik çalışmalarına, elde edilen verilerin kapsamlı bir analizine ve geniş bir uzman tartışmasına ihtiyaç vardır.

Düşük enerjili nükleer reaksiyonların mekanizmalarını anlamak ve bunlara hakim olmak, çeşitli uygulamalı sorunları çözmemize yardımcı olacaktır - ucuz otonom enerji santrallerinin oluşturulması, nükleer atıkların dekontaminasyonu için yüksek verimli teknolojiler ve kimyasal elementlerin dönüştürülmesi.