Еретики и физика

Термоядерный синтез – и никакого мошенничества

Оригинал статьи - в журнале "Популярная механика" -  http://www.popmech.ru/part/?articleid=1753&rubricid=3

Американский физик Рузи Талейархан – создатель холодного термоядерного синтеза, основанного на феномене акустической кавитации – освобожден от обвинений в научной недобросовестности. Несмотря на это, результаты его работы по-прежнему выглядят более чем невероятными.

Как известно, термоядерный синтез – слияние атомных ядер с образованием нового, более тяжелого элемента – сопровождается выделением значительного количества энергии. Чтобы ядра могли слиться, им нужно сблизиться на расстояние, приблизительно равное размерам самих ядер. Однако одноименный положительный заряд ядер отталкивает их. Для преодоления этого барьера частицам нужно сообщить очень высокую энергию – попросту говоря, их нужно хорошенько разогнать и столкнуть. Добиться этого можно либо при помощи специальных мощных ускорителей, либо путем нагрева вещества до температур, сопоставимых с температурой внутри Солнца.

Главным направлением поисков, связанных с достижением управляемой термоядерной реакции, является конструирование термоядерных реакторов – чрезвычайно сложных и громоздких устройств, в которых раскаленная плазма удерживается в специальной камере мощнейшим магнитным полем. Именно с такими установками связывается энергетическое будущее человечества. Между тем некоторые ученые считают, что термоядерный синтез возможен в «холодных условиях», в небольшом устройстве, которое разместится буквально на столе.

Идея синтеза при комнатной температуре впервые была высказана французским ученым, Нобелевским лауреатом Луисом Кервраном (Louis Kervran) еще в 1960-х. Это выглядит невероятным, но исследователя заинтересовал тот факт, что куры, находясь на жесткой бескальциевой диете, умудряются нести вполне нормальные яйца с кальциевой оболочкой. Ученый пришел к выводу, что единственным возможным источником кальция в организме кур является синтез этого вещества из более легкого элемента – калия – внутри клеточных митохондрий. Кервран опубликовал в научной прессе ряд статей, однако его идеи не встретили никакого понимания. До сих пор бытует мнение, что публикации Керврана были первоапрельской шуткой.

Концепция ядерных трансмутаций внутри живой клетки и сегодня разрабатывается некоторыми учеными. В митохондриях – «энергостанциях» клетки – могут происходить реакции с участием отдельных протонов. Согласно одной из маргинальных биологических теорий, свободные протоны могут захватываться ядрами близлежащих атомов, что ведет к образованию нового изотопа, а при многократном повторении – к изменению массы ядра и образованию нового химического элемента. Как бы то ни было, академическая наука таких трансмутаций не признает.

В 1989 г. Мартин Флейшман (Martin Fleischmann) и Стэнли Понс (Stanley Pons) объявили о том, что им удалось достичь превращения водорода в дейтерий при электролизе на палладиевом электроде. Как утверждали исследователи, в ходе реакции они зарегистрировали поток неучтенных нейтронов, которые являются своего рода маркерами ядерного синтеза. Попытки повторить их результаты в других физических лабораториях успехом не увенчались, и ученых обвинили в некорректной обработке результатов эксперимента. С тех пор идея холодного термоядерного синтеза считается безнадежно дискредитированной, а интерес к ней рассматривается как нездоровый.

Однако в 2002 г. появилась очередная публикация, посвященная холодному термоядерному синтезу. Рузи Талейархан (Rusi Taleyarkhan) с группой ученых, в которую входил и академик РАН Роберт Нигматулин, объявили о регистрации синтеза в сосуде с жидкостью, подвергнутой воздействию мощных ультразвуковых волн. Этот тип синтеза был назван пузырьковым, или кавитационным.

Кавитация – явление чрезвычайно интересное и до сих пор не слишком хорошо изученное. Она является настоящим бичом скоростных морских судов: ударные волны от бешено вращающегося винта приводят к появлению в воде микроскопических пузырьков, которые резко «схлопываются», выбивая с его поверхности частички металла. В результате винт очень быстро разъедает странная коррозия, которой оказываются не страшны даже самые прочные сплавы.

В своих опытах команда Рузи Талейархана использовала стеклянный сосуд с ацетоном, у которого ядро одного из водородов было заменено на дейтерий (изотоп водорода, имеющий в своем составе дополнительный нейтрон). При схлопывании пузырьков, образовавшихся в жидкости под действием ультразвука, температура внутри них достигала нескольких миллионов градусов, что как раз соответствует температуре внутри Солнца. В таких условиях термоядерные реакции могут протекать совершенно спокойно, и исследователи заявили об обнаружении признаков этих реакций. В ходе экспериментов был зарегистрирован продукт синтеза – тритий, образующийся в результате слияния двух атомов дейтерия, – а также сопутствующий поток нейтронов.

Кавитационный синтез вызвал в научном мире настоящий переполох. Несколько физических лабораторий сообщили, что им удалось получить аналогичные результаты, и все же работы Талейархана были восприняты с откровенным недоверием и враждебностью. Публикации скептиков увенчались откровенно хулительной статьей, появившейся в мартовском номере журнала Nature за 2006 г. В ней высказывались сомнения в научной достоверности экспериментов – по сути, ученого обвинили в фальсификациях.

Теперь эти обвинения можно считать снятыми. Добросовестность ученого была подтверждена в ходе специального расследования, которое инициировал американский университет Пердью, в котором работает Рузи Талейархан. Вице-президент университета Джозеф Беннет (Joseph Bennett) объявил: «Профессор Талейархан ведет крайне перспективные и важные исследования, он оказывал нам полное содействие на всех этапах проверки. Мы надеемся, что отныне профессор сможет полностью посвятить себя своей работе, а руководство университета считает, что основное внимание должно уделяться честному и открытому обсуждению научной ценности и перспектив новой технологии».

По-видимому, происходящее означает, что кавитационный синтез переходит из сферы псевдонаучных химер в разряд общепризнанного научного факта.