Горизонты научного поиска

Опять ушат холодного термояда на голову физиков,
или О чем спорят сегодня исследователи

Ветеран Лаборатории физики высоких энергий Э.Н.Цыганов (ныне работающий в США) 15 ноября выступил на семинаре лаборатории с докладом "Холодный синтез сегодня".

Докладчик коротко напомнил историю поиска холодного ядерного синтеза (ХЯС). Химики Мартин Флейшман и Стенли Понс (США) в марте 1989 года сообщили о превращении дейтерия в тритий или гелий в условиях электролиза на палладиевом электроде. При этом наблюдается излучение нейтронов и выделение большого количества тепла, что является признаками ядерных процессов. Причем они протекают при комнатной температуре - это и есть ХЯС. Сообщение М.Флейшмана и др. наделало много шума. Были предприняты многократные проверки в лабораториях по всему миру, опубликовано более 1000 работ. Применялись различные методики возбуждения ядерных превращений изотопов водорода: накачкой рабочего тела энергией посредством нагревания, механического давления, воздействием лазерного луча, акустических волн, электромагнитного поля или электрического тока. Но заявленное сенсационное открытие ХЯС не нашло подтверждения. У большинства научной общественности сложилось "холодное отношение к холодному синтезу". Однако попытки обнаружить ХЯС не прекратились.

Докладчик сообщил о нескольких последних исследованиях в этой области с положительным результатом: Микаел Мак-Кубре (с 1992 г. по настоящее время), реакция D+D в палладии; Йошиаки Арата (1998-2008 гг.), реакция D+D в палладии, активированном ZrO₂. Особенно впечатляет работа, выполненная в Болонском университете, Италия. В 2011 году Андреа Росси представил установку превращения никеля в медь при участии водорода. Им был продемонстрирован для журналистов и заказчика из США промышленный генератор мощностью 1 МВт.

Э.Н.Цыганов изложил полуколичественный анализ возможного механизма ХЯС. Он напомнил работу Я.Б.Зельдовича и С.С.Герштейна 1960 года. Авторы рассматривают "пьезо-синтез" легких ядер, то есть ХЯС под действием очень большого давления, которое, однако, недостижимо в лаборатории. Докладчик анализирует поведение двух атомов дейтерия, захваченных в ячейку кристалла (атомы примеси). Под действием локального электронного облака они сближаются (аналог высокого давления), а квантовые колебания решетки кристалла передают им энергию, достаточную для туннельного проникновения через кулоновский барьер, - наступает ХЯС. Образуется ядро гелия в возбужденном состоянии. Оно передает энергию кристаллу посредством виртуальных фотонов или посредством фононов, то есть путем возбуждения колебаний решетки кристалла.

Предлагается конкретный эксперимент для проверки рассматриваемой модели. Кристалл, насыщенный дейтерием, соединяется с матрицей полупроводниковых детекторов. Облако электронов, получившее энергию от возбужденного ядра гелия, частично достигает матрицу. Должны срабатывать одновременно несколько детекторов. Регистрация сигналов на совпадение даст свидетельство в пользу искомого процесса. Характерная энергия одного электрона в облаке оценивается в 60 кэВ, что не представляет труда для регистрации. Замечательная особенность этого процесса D+D ⁴He + 24 МэВ состоит в получении чистой энергии (без сопровождающей радиоактивности)! Известно количество дейтерия на Земле. Простой расчет показывает, что описанный ХЯС обеспечит потребности цивилизации в энергии на 13 миллиардов лет! Приведенная картина, конечно, далека от строгого теоретического анализа. Но докладчик несколько раз подчеркивал, что физика - наука экспериментальная. Значит, нужно действовать, несмотря на сомнения и скептицизм. С этим трудно не согласиться.

Докладчику было задано много вопросов, и состоялась дискуссия. В начале 90-х годов наша пресса пестрила заголовками типа "ушат холодного термояда на голову российских ученых". В.М.Быстрицкий был одним из этих ученых. Он напомнил участникам семинара о результатах тщательного анализа публикуемых в то время работ и выполнении в ОИЯИ независимых поисков ХЯС, активным участником которых он был. Итог: кампания, которую инициировали М.Флейшман и другие, на поверку оказалась результатом "грязного" некорректного измерения и неверных вычислений. Л.И.Пономарёв высказал острую критику в адрес сообщения Росси о получении ХЯС в реакции p+Ni. Во-первых, здесь кулоновский барьер в 28 раз выше, чем в случае D+D реакции. Это сводит вероятность процесса Росси практически к нулю. Модель Э.Н.Цыганова здесь неприменима. Во-вторых, в реакции p+Ni Cu образуются радиоактивные изотопы меди. Простой расчет показывает, что соответствующее гамма-излучение должно быть смертельным для присутствующих корреспондентов и участников демонстрации заявленного генератора. Итог: результат Росси находится в противоречии с известными законами науки. ХЯС пользуется у физиков той же репутацией, что и вечный двигатель, машина времени и прочие недоказанные и недоказуемые приспособления.

На семинаре присутствовало более 100 сотрудников разных лабораторий. В итоге можно с удовлетворением констатировать: состоялась острая, заинтересованная дискуссия. Она поучительна для обеих оппонирующих друг другу сторон. Это и есть Наука! Тем, кто может действовать, - в добрый путь! А остальным, как говорится, ждем-с!

Профессор Владимир НИКИТИН, руководитель семинара ЛФВЭ