היתוך גרעיני. היתוך גרעיני קר. כוח גרעיני

תוכן עניינים:

היתוך גרעיני. היתוך גרעיני קר. כוח גרעיני
היתוך גרעיני. היתוך גרעיני קר. כוח גרעיני
Anonim

היתוך קר יכול להיקרא גם היתוך קר. המהות שלו טמונה באפשרות לממש תגובת היתוך גרעיני המתרחשת בכל מערכות כימיות. זה מניח שאין התחממות יתר משמעותית של החומר הפועל. כידוע, תגובות גרעיניות קונבנציונליות במהלך התנהלותן יוצרות טמפרטורה שניתן למדוד במיליוני מעלות קלווין. היתוך קר בתיאוריה אינו דורש טמפרטורה כה גבוהה.

מחקרים וניסויים מרובים

מחקר היתוך קר נחשב, מצד אחד, להונאה גרידא. לא ניתן להשוות עמו שום כיוון מדעי אחר בכך. מצד שני, יתכן שתחום המדע הזה לא נחקר במלואו, ואינו יכול להיחשב כאוטופיה כלל וכלל, על אחת כמה וכמה הונאה. עם זאת, בהיסטוריה של התפתחות היתוך קר, עדיין היו, אם לא רמאים, אז בהחלט אנשים משוגעים.

הכרה כמדע פסאודו של הכיוון הזה והסיבה לביקורת שהייתה נתונה לה הטכנולוגיה של היתוך גרעיני קר היו הכשלים הרבים של מדענים הפועלים בתחום זה, כמו גם זיופים שנוצרו על ידי יחידים. מאז 2002, רוב המדענים מאמינים בכךשהעבודה לפתרון בעיה זו חסרת תועלת.

עם זאת, כמה ניסיונות לבצע תגובה כזו עדיין נמשכים. אז, בשנת 2008, מדען יפני מאוניברסיטת אוסקה הדגים בפומבי ניסוי שבוצע עם תא אלקטרוכימי. זה היה יושיאקי ארטה. לאחר הדגמה כזו, הקהילה המדעית שוב החלה לדבר על האפשרות או חוסר האפשרות של היתוך קר, אשר הפיזיקה הגרעינית יכולה לספק. מדענים בודדים המוסמכים בפיזיקה גרעינית ובכימיה מחפשים הצדקות לתופעה זו. יתרה מכך, הם עושים זאת כדי למצוא לא הסבר גרעיני לכך, אלא הסבר אחר, חלופי. בנוסף, זה נובע גם מהעובדה שאין מידע על קרינת נויטרונים.

היתוך גרעיני
היתוך גרעיני

הסיפור של פליישמן ופונס

עצם ההיסטוריה של פרסום סוג זה של כיוון מדעי בעיני הקהילה העולמית היא חשודה. הכל התחיל ב-23 במרץ 1989. או אז ערכו פרופסור מרטין פליישמן ושותפו סטנלי פונס מסיבת עיתונאים, שנערכה באוניברסיטה בה עבדו הכימאים, ביוטה (ארה ב). אחר כך הם הכריזו שהם ביצעו תגובת היתוך גרעיני קרה פשוט על ידי העברת זרם חשמלי דרך אלקטרוליט. לדברי כימאים, כתוצאה מהתגובה הם הצליחו להשיג תפוקת אנרגיה חיובית, כלומר חום. בנוסף, הם צפו בקרינה גרעינית הנובעת מהתגובה ומגיעה מהאלקטרוליט.

ההצהרה שהופקה פשוטו כמשמעוסנסציה אמיתית בקהילה המדעית. כמובן, היתוך גרעיני בטמפרטורה נמוכה, המיוצר על שולחן פשוט, יכול לשנות באופן קיצוני את העולם כולו. כבר אין צורך במתחמים של מתקנים כימיים ענקיים, שגם הם עולים סכומי כסף עצומים, והתוצאה בדמות השגת התגובה הרצויה כשהיא מגיעה אינה ידועה. אם הכל היה מאושר, לפליישמן ולפונס יהיה עתיד מדהים, ולאנושות תהיה הוזלה משמעותית בעלויות.

היתוך גרעיני בטמפרטורה נמוכה
היתוך גרעיני בטמפרטורה נמוכה

עם זאת, הצהרת הכימאים שנאמרה בדרך זו הייתה טעות שלהם. ומי יודע, אולי הכי חשוב. עובדה היא שבקהילה המדעית לא נהוג לצאת בהצהרות כלשהן לתקשורת על המצאותיהן או תגליותיהן לפני פרסום מידע עליהן בכתבי עת מדעיים מיוחדים. מדענים שעושים זאת זוכים לביקורת מיידית, זה נחשב לסוג של צורה רעה בקהילה המדעית. על פי הכללים, חוקר שגילה גילוי מחויב באופן מרומז להודיע על כך תחילה לקהילה המדעית, שתחליט האם המצאה זו באמת נכונה, האם כדאי להכיר בה כתגלית בכלל. מבחינה משפטית, מדובר בחובה לשמור באופן מוחלט על סודיות המתרחש, עליה על המגלה לשמור מרגע הגשת מאמרו לפרסום ועד לרגע פרסומו. פיזיקה גרעינית אינה יוצאת דופן בהקשר זה.

פליישמן ועמיתו שלחו מאמר כזה לכתב עת מדעי בשם Nature והיה הכיפרסום מדעי סמכותי ברחבי העולם. כל האנשים הקשורים למדע יודעים שכתב עת כזה לא יפרסם מידע לא מאומת, ועוד יותר מכך לא ידפיס סתם אף אחד. מרטין פליישמן נחשב כבר באותה תקופה למדען מכובד למדי העוסק בתחום האלקטרוכימיה, ולכן המאמר שהוגש היה אמור להתפרסם בקרוב. וכך זה קרה. שלושה חודשים לאחר הכנס החמור פורסם הפרסום, אך ההתרגשות סביב הפתיחה כבר הייתה בעיצומה. אולי בגלל זה פרסם העורך הראשי של נייצ'ר, ג'ון מדוקס, כבר בגיליון החודשי הבא של כתב העת את ספקותיו לגבי התגלית שגילו פליישמן ופונס והעובדה שהם השיגו אנרגיה של תגובה גרעינית. בפתק שלו כתב שיש להעניש כימאים על פרסומו בטרם עת. באותו מקום נאמר להם שמדענים אמיתיים לעולם לא יאפשרו להמציא את המצאותיהם ברבים, ואנשים שעושים זאת יכולים להיחשב להרפתקנים בלבד.

לאחר זמן מה, פונס ופליישמן ספגו מכה נוספת, שאפשר לקרוא לה ריסוק. מספר חוקרים מהמוסדות המדעיים האמריקאים של ארצות הברית (מסצ'וסטס וקליפורניה המכון הטכנולוגי) ערכו, כלומר, חזרו על הניסוי של כימאים, ויצרו את אותם תנאים וגורמים. עם זאת, זה לא הוביל לתוצאה שהוכרזה על ידי פליישמן.

היתוך גרעיני קר
היתוך גרעיני קר

האם זה אפשרי או בלתי אפשרי?

מאז, הייתה חלוקה ברורה של כל הקהילה המדעית לשני מחנות.תומכי אחד שכנעו את כולם שהיתוך קר הוא פיקציה שאינה מבוססת על שום דבר. אחרים, להיפך, עדיין משוכנעים שהיתוך היתוך גרעיני קר אפשרי, שהכימאים החמורים בכל זאת גילו תגלית שבסופו של דבר יכולה להציל את האנושות כולה על ידי מתן מקור בלתי נדלה של אנרגיה.

העובדה שאם בכל זאת תומצא שיטה חדשה, שבעזרתה תתאפשרנה תגובות היתוך גרעיני קר, ובהתאם, המשמעות של תגלית כזו תהיה חשובה לאין ערוך עבור כל האנשים בקנה מידה עולמי, מושך עוד ועוד אנשים חדשים לכיוון המדעי הזה ומדענים חדשים, שחלקם עשויים להיחשב למעשה רמאים. מדינות שלמות עושות מאמצים משמעותיים לבנות רק תחנה תרמו-גרעינית אחת, תוך הוצאת כמויות עצומות של כסף, והיתוך קר מסוגל להפיק אנרגיה בדרכים פשוטות ודי זולות. זה מה שמושך את מי שרוצה להרוויח במרמה, כמו גם אנשים אחרים עם הפרעות נפשיות. בין חסידי השיטה הזו להשגת אנרגיה, ניתן למצוא את שניהם.

סיפור ההיתוך הקר פשוט היה חייב ליפול לארכיון של סיפורים כביכול פסאודו-מדעיים. אם מסתכלים על השיטה שבה מתקבלת אנרגיית ההיתוך הגרעיני במבט מפוכח, אפשר להבין שצריך כמות עצומה של אנרגיה כדי לשלב שני אטומים לאחד. יש צורך להתגבר על התנגדות חשמלית. כור ההיתוך הבינלאומי, שנמצא כעת בבנייה וימוקםבעיר קאראדשה שבצרפת מתוכנן לשלב שני אטומים שהם הקלים מבין אלו הקיימים בטבע. כתוצאה מחיבור כזה, צפוי שחרור אנרגיה חיובי. שני האטומים הללו הם טריטיום ודוטריום. הם איזוטופים של מימן, אז היתוך גרעיני של מימן יהיה הבסיס. כדי ליצור חיבור כזה יש צורך בטמפרטורה בלתי נתפסת - מאות מיליוני מעלות. כמובן, זה ידרוש הרבה לחץ. מסיבה זו, מדענים רבים מאמינים שהיתוך גרעיני מבוקר קר אינו אפשרי.

תגובות היתוך גרעיני
תגובות היתוך גרעיני

הצלחות וכישלונות

עם זאת, כדי להצדיק את הסינתזה הזו בבחינה, יש לציין שבין מעריציו יש לא רק אנשים עם רעיונות הזויים ורמאים, אלא גם מומחים נורמליים למדי. לאחר ביצועיהם של פליישמן ופונס וכישלון גילוים, המשיכו מדענים ומוסדות מדעיים רבים להמשיך בכיוון זה. לא בלי מומחים רוסים, שגם עשו ניסיונות מקבילים. והדבר המעניין ביותר הוא שניסויים כאלה בחלק מהמקרים הסתיימו בהצלחה, ובאחרים - כישלון.

עם זאת, הכל קפדני במדע: אם היה גילוי, והניסוי הצליח, אז יש לחזור עליו שוב עם תוצאה חיובית. אם זה לא כך, תגלית כזו לא תזוהה על ידי איש. יתרה מכך, החזרה על ניסוי מוצלח לא יכלה להיעשות על ידי החוקרים עצמם. בחלק מהמקרים הם הצליחו, באחרים לא. בגלל מה שזה קורה, אף אחד לא יכול היה להסביר, עדעדיין אין סיבה מוכחת מדעית לחוסר העקביות הזה.

ממציא וגאון אמיתי

לכל הסיפור עם פליישמן ופונס שתואר לעיל יש צד נוסף של המטבע, או ליתר דיוק, האמת שהוסתרה בקפידה על ידי מדינות המערב. העובדה היא שסטנלי פונס היה בעבר אזרח ברית המועצות. בשנת 1970, הוא היה חבר בצוות המומחים שפיתח מתקנים תרמיונים. כמובן, פונס ידע סודות רבים של המדינה הסובייטית ולאחר שהיגר לארצות הברית, ניסה לממש אותם.

המגלה האמיתי, שהשיג הצלחה מסוימת בהיתוך גרעיני קר, היה איבן סטפנוביץ' פילימוננקו.

כור היתוך קר
כור היתוך קר

מידע קצר על המדען הסובייטי

I. ס. פילימוננקו מת ב-2013. הוא היה מדען שכמעט עצר את כל הפיתוח של אנרגיה גרעינית, לא רק בארצו, אלא בכל העולם. הוא זה שכמעט יצר מפעל היתוך קר גרעיני, שבניגוד לתחנות כוח גרעיניות, יהיה בטוח יותר וזול מאוד. בנוסף להתקנה שצוינה, המדען הסובייטי יצר מטוס המבוסס על עקרון האנטי-כבידה. הוא נודע כמלשן של הסכנות הנסתרות שאנרגיה גרעינית יכולה להביא לאנושות. המדען עבד במתחם ההגנה של ברית המועצות, היה אקדמאי ומומחה לבטיחות קרינה. ראוי לציין שחלק מיצירותיו של האקדמאי, כולל ההיתוך הגרעיני הקר של פילימוננקו, עדיין מסווגות. איוון סטפנוביץ' היה שותף ישיר ביצירהפצצות מימן, גרעיניות ונייטרונים, עסקה בפיתוח כורים גרעיניים שנועדו לשגר רקטות לחלל.

התקנה של האקדמיה הסובייטית

בשנת 1957, איבן פילימוננקו פיתח תחנת כוח היתוך גרעיני קרה, שבאמצעותה תוכל המדינה לחסוך עד שלוש מאות מיליארד דולר בשנה על ידי שימוש בה במגזר האנרגיה. המצאה זו של המדען נתמכה בתחילה על ידי המדינה, כמו גם על ידי מדענים מפורסמים כמו קורצ'טוב, קלדיש, קורולב. פיתוח נוסף והבאת המצאת פילימוננקו למצב המוגמר אושר באותה עת על ידי מרשל ז'וקוב עצמו. התגלית של איבן סטפנוביץ' הייתה מקור שממנו אמורה הייתה להפיק אנרגיה גרעינית נקייה, וחוץ מזה, בעזרתה ניתן יהיה להשיג הגנה מקרינה גרעינית ולבטל את ההשלכות של זיהום רדיואקטיבי.

כוח גרעיני
כוח גרעיני

פיטוריו של פילימוננקו מהעבודה

ייתכן שאחרי זמן מה ההמצאה של איבן פילימוננקו תופק בקנה מידה תעשייתי, והאנושות תיפטר מבעיות רבות. עם זאת, הגורל, בדמותם של אנשים מסוימים, קבע אחרת. עמיתיו קורצ'טוב וקורוליב מתו, והמרשל ז'וקוב פרש. זו הייתה תחילתו של מה שנקרא משחק סמוי בחוגים מדעיים. התוצאה הייתה הפסקת כל עבודתו של פילימוננקו, ובשנת 1967 הוא פוטר. סיבה נוספת לטיפול כזה במדען המכובד הייתה מאבקו להפסיק את ניסויי הנשק הגרעיני. עם עבודתו הואהוכיח כל הזמן את הנזק שנגרם הן לטבע והן ישירות לאנשים, פרויקטים רבים לשיגור רקטות עם כורים גרעיניים לחלל נעצרו לפי הצעתו (כל תאונה על רקטה כזו שהתרחשה במסלול עלולה לאיים על זיהום רדיואקטיבי של כדור הארץ כולו). בהתחשב במירוץ החימוש שתפס תאוצה באותה תקופה, האקדמאי פילימוננקו הפך לעורר התנגדות לכמה פקידים בכירים. מתקני הניסוי שלו מוכרים כמנוגדים לחוקי הטבע, המדען עצמו מפוטר, גורש מהמפלגה הקומוניסטית, נשלל ממנו כל התארים ובאופן כללי מוכרז כאדם מטורף נפשית.

כבר בסוף שנות השמונים - תחילת שנות התשעים חודשה עבודתו של האקדמאי, פותחו מתקני ניסוי חדשים, אך כולם לא הובאו לתוצאה חיובית. איוון פילימוננקו הציע את הרעיון להשתמש ביחידה הניידת שלו כדי לחסל את ההשלכות בצ'רנוביל, אך הוא נדחה. בתקופה שבין 1968 ל-1989 הושעה פילימוננקו מכל ניסוי ועבודה בכיוון של היתוך קר, והפיתוחים עצמם, התרשימים והשרטוטים, יחד עם כמה מדענים סובייטים, יצאו לחו ל.

בתחילת שנות ה-90, ארצות הברית הכריזה על ניסויים מוצלחים שבהם השיגו לכאורה אנרגיה גרעינית כתוצאה מהיתוך קר. זה היה הדחף לכך שהמדען הסובייטי האגדי ייזכר שוב על ידי מדינתו. הוא הוחזר לתפקידו, אבל גם זה לא עזר. עד אז החלה קריסת ברית המועצות, המימון היה מוגבל, בהתאמה, ולא היו תוצאות.זה היה. כפי שאמר מאוחר יותר איבן סטפנוביץ' בראיון, כשראה את הניסיונות המתמשכים ובו בזמן הלא מוצלחים של מדענים רבים מכל העולם להשיג תוצאות חיוביות מהיתוך גרעיני קר, הוא הבין שבלעדיו איש לא יוכל להשלים את העבודה. ואכן, הוא דיבר אמת. מ-1991 עד 1993, מדענים אמריקאים שקיבלו את מתקן Filimonenko לא יכלו להבין את עיקרון פעולתו, ושנה לאחר מכן הם פירקו אותו לחלוטין. בשנת 1996, אנשים משפיעים מארצות הברית הציעו לאיוון סטפנוביץ' מאה מיליון דולר רק כדי לספק להם עצות, והסבירו כיצד פועל כור היתוך קר, שאליו הוא סירב.

היתוך גרעיני קר Filimonenko
היתוך גרעיני קר Filimonenko

מהות הניסויים של האקדמאי הסובייטי

איבן פילימוננקו, באמצעות ניסויים, גילה שכתוצאה מהפירוק של המים הכבדים כביכול על ידי אלקטרוליזה, הם מתפרקים לחמצן ודוטריום. האחרון, בתורו, מתמוסס בפלדיום של הקתודה, שבו מתפתחות תגובות היתוך גרעיני. בתהליך של מה שקורה, פילימוננקו רשם את היעדר פסולת רדיואקטיבית וגם קרינת נויטרונים. בנוסף, כתוצאה מהניסויים שלו, איבן סטפנוביץ' גילה שכור ההיתוך הגרעיני שלו פולט קרינה בלתי מוגבלת, וקרינה זו היא שמפחיתה מאוד את זמן מחצית החיים של איזוטופים רדיואקטיביים. כלומר, זיהום רדיואקטיבי מנוטרל.

יש דעה לפיה פילימוננקו סירב בעבר להחליף כורים גרעיניים בהתקנתו במקלטים תת-קרקעיים שהוכנו עבור המנהיגים הבכירים של ברית המועצות במקרה של מלחמה גרעינית. באותה תקופה השתולל המשבר הקאריבי, ולכן האפשרות לתחילתו הייתה גבוהה מאוד. חוגי השלטון הן של ארצות הברית והן של ברית המועצות נעצרו רק בגלל העובדה שבערים תת קרקעיות כאלה, זיהום מכורים גרעיניים עדיין יהרוג את כל היצורים החיים כמה חודשים לאחר מכן. כור ההיתוך הקר Filimonenko המעורב יכול ליצור אזור בטיחות מפני זיהום רדיואקטיבי, ולכן, אם האקדמאי יסכים לכך, ניתן להגדיל את הסבירות למלחמה גרעינית מספר פעמים. אם זה אכן היה המקרה, אז שלילת כל הפרסים ודיכוי נוסף מוצאים את ההצדקה ההגיונית שלהם.

מיזוג חם

I. S. Filimonenko יצר תחנת כוח הידרוליזה תרמית, שהייתה ידידותית לסביבה לחלוטין. עד כה, איש לא הצליח ליצור אנלוגי דומה של TEGEU. המהות של מתקן זה ובו בזמן ההבדל מיחידות דומות אחרות היה בכך שהוא לא השתמש בכורים גרעיניים, אלא במתקנים של היתוך גרעיני המתרחשים בטמפרטורה ממוצעת של 1150 מעלות. לכן, המצאה כזו נקראה התקנת היתוך גרעיני חם. בסוף שנות השמונים, מתחת לבירה, בעיר פודולסק, נוצרו 3 מתקנים כאלה. האקדמאי הסובייטי פילימוננקו היה מעורב ישירות בכך, וניהל את התהליך כולו. ההספק של כל TEGPP היה 12.5 קילוואט, מים כבדים שימשו כדלק העיקרי. רק קילוגרם אחד ממנו שיחרר אנרגיה במהלך התגובה,שווה ערך לזה שניתן להשיג בשריפת שני מיליון קילוגרמים של בנזין! זה לבדו מדבר על הנפח והמשמעות של המצאותיו של המדען הגדול, שתגובות ההיתוך הגרעיני הקרה שפיתח יכולות להביא את התוצאה הרצויה.

טכנולוגיית היתוך קר
טכנולוגיית היתוך קר

לכן, נכון לעכשיו, לא ידוע בוודאות אם למיזוג קר יש זכות קיום או לא. בהחלט ייתכן שאלמלא ההדחקות נגד הגאונות האמיתית של המדע פילימוננקו, אז העולם לא היה אותו הדבר עכשיו, ותוחלת החיים של אנשים עלולה לעלות פי כמה. אחרי הכל, כבר אז איוון פילימוננקו קבע שקרינה רדיואקטיבית היא הגורם להזדקנותם של אנשים ולמוות הקרוב. הקרינה שנמצאת עכשיו ממש בכל מקום, שלא לדבר על ערים מגה, היא זו ששוברת את הכרומוזומים האנושיים. אולי בגלל זה הדמויות התנ כיות חיו במשך אלף שנים, שכן באותה תקופה כנראה הקרינה ההרסנית הזו לא הייתה קיימת.

ההתקנה שיצר האקדמאי פילימוננקו בעתיד עשויה להציל את כדור הארץ מזיהום הרג שכזה, בנוסף, לספק מקור בלתי נדלה של אנרגיה זולה. תרצו או לא, הזמן יגיד, אבל חבל שהזמן הזה כבר יכול להגיע.

מוּמלָץ: