Итальянские учёные Андреа Росси и Серджио Фокарди из университета Universitа di Bologna объявили о получении энергии при управляемой холодной трансмутации ядер и о том, что они не понимают физику этого процесса. Поможем им понять.

Рис.1. Фото Daniele Passerini, La Repubblica: справа - Росси и Фокарди

По данным Росси его реактор выдаёт 10кВт тепловой мощности в виде испарённой воды (сухого пара), потребляя из сети 0,60кВт электроэнергии, расходуя при этом 0,01г водорода и 0,10г никеля на 10кВт-ч энергии. В результате в никелевом порошке появляются атомы меди. Что является - главным доказательством процесса трансмутации (превращения) ядер атомов никеля (рис.8) в ядра атома меди (рис.9).

Работает установка (рис.2) следующим образом. В металлическую трубку с электрическим подогревателем и мелкодисперсным никелевым порошком подаётся водород под давлением 80 атмосфер. При пусковом нагреве до сотен градусов, как полагают авторы изобретения, молекулы водорода разделяются на атомы, которые вступают в ядерную реакцию с никелем.

Сообщается, что авторы устройства Андреа Росси (Andrea A. Rossi) и Серджио Фокарди (Sergio Focardi) честно признаются, что не понимают тонкости работы своего устройства.

В печати делаются попытки объяснить физическую суть явного энергетического эффекта, опираясь на старые научные представления об устройстве атома водорода и старые теории, описывающие этот атом (рис.3).

Вот как журнал Journal of Nuclear Physics описывает физику процесса работы новой установки по, так называемому, холодному ядерному синтезу. На короткое время некоторые атомы водорода (рис.3) оказываются внутри кристаллической решётки метала, наполненной электронами проводимости и могут переходить в неустойчивое состояние. Далее, в силу принципа неопределённости Гейзенберга может получиться, что на 10^-18 секунды "радиус атома" и длина волны де Бройля его электрона (рис.3) сократятся и ядро водорода получит статистически отличный от нуля шанс соединиться с ядром никеля, преодолев кулоновское отталкивание. Указанного выше времени вполне достаточно для протекания ядерной реакции (рис.3 - иллюстрация Ch. E. Stremmenos/Journal of Nuclear Physics).

Рис.2.1 - металлическая трубка с многослойной изоляцией: слои: воды - 2, бора, свинца и стали - 3-4; 5 - электрический нагреватель; 6 - мелкодисперсный никелевый порошок; 7 - баллон с водородом под давлением

Рис.3. Ch. E. Stremmenos/Journal of Nuclear Physics - давно устаревшие представления о структуре атома водорода с волновым движением электрона по боровской орбите

А теперь представим интерпретацию эксперимента талантливых изобретателей, которая следует из новой теории микромира [2]. Сразу поправляем авторов. Атомарный водород существует при минимальной температуре 2500К, а электроны взаимодействуют с протонами ядер не орбитально, а линейно. Это уже экспериментальный факт (рис.4).

Рис.4. а), с) - фото кластера бензола; b) и d) - компьютерная обработка фото кластеров бензола; e) - теоретическая молекула атома водорода; j) - теоретическая структура кластера бензола

Как видно (рис.4, a, b, c, d, e, j), электроны атомов углерода взаимодействуют с ядрами линейно. Электроны атомов водорода взаимодействуют с электронами атомов углерода также линейно. Острые выступы на внешнем контуре фото кластера бензола (рис.4, а и с) доказывают, что электронному микроскопу не удалось увидеть атомы водорода, и это естественно, так как размеры протонов (Р на рис.4, е) - ядер атомов водорода (рис.4, е) очень малы .

Новая теория микромира позволяет увидеть не только электрон, но и протон атома водорода, и сам атом (рис.4, е) [2]. Теоретическая модель атома водорода (рис.4, е) следует также и из математической модели (1) закона формирования спектров атомов и ионов, открытого нами в 1995 г [2].

, (1)

где

- энергия фотона, излучённого электроном; - энергия ионизации атома водорода; - энергия связи электрона атома водорода с его протоном, соответствующая первому (невозбуждённому) энергетическому уровню атома водорода; - главное квантовое число.

В этом законе (1) нет энергии орбитального движения электронов, но есть энергия линейного взаимодействия электронов с протонами ядер атомов, соответствующая любому энергетическому уровню электрона. Она определяется по формуле [2]

. (2)

Энергии фотонов, излучаемых электроном атома водорода и электронами других атомов при переходах их между энергетическими уровнями, рассчитываются по формуле [2]

(3)

В соответствии с законом Кулона, если электрон атома водорода находится на первом энергетическом уровне (n=1, в невозбуждённом состоянии), то расстояние между протоном и электроном равно [2]

(4)

Результаты расчётов по приведённым формулам, представлены в табл.1. Из них следует модель атома водорода (рис.4, е).

Таблица 1. Спектр атома водорода, энергии связи между протоном и электроном, и расстояния между ними [2]

Как видно (рис.4, е), электрон атома водорода взаимодействует с его протоном не орбитально, а линейно. Это - следствие отсутствия энергии орбитального движения электронов в атомах, следующее из законов формирования спектров атомов и ионов, выраженных математическими моделями (1), (2), (3).

Два протона и два электрона, как принято в современной химии, образуют молекулу водорода с довольно прочной ковалентной связью, равной 436 кДж/моль (рис.5).

В расчете на одну молекулу это составит [2]

, (5)

а на один атом - 2,26 eV. Эта энергия соответствует энергии связи электрона с протоном атома водорода, если бы он занимал положение между вторым (n=2) и третьим (n-3) энергетическими уровнями, соответствующими атомарному состоянию (табл.1).

Рис.5. Схема молекулы водорода с энергиями связи

В научной литературе, посвящённой водороду, интервал температур, при которых водород находится в атомарном состоянии, такой [2]. Радиусы (длины волн) фотонов, формирующих нижнюю границу температуры, равны

. (6)

Энергия фотонов, формирующих температуру 2500К, равна

. (7)

Из изложенного следует, что при формировании молекулы водорода (рис.5) электроны атомов водорода вступают в связь друг с другом, уходя с четвёртого или третьего энергетических уровней атомарного состояния (табл.1).

"Росси объяснил, что они получали от реактора около 10-12 киловатт, в то время как на входе система требовала в среднем 600-700 ватт", - информирует издание Pure Energy Systems. Поясним, что вход - это электричество из розетки, а выход - тепловая энергия.

В данной установке она шла на испарение воды, регулярно поставляемой в систему охлаждения реактора точным насосом (технические моменты, впрочем, подробно не освещаются).

Количество воды H₂O превращённой в сухой пар, и служило мерилом производительности (вода на входе была комнатной температуры).

По всему получалось, что производство тепловой энергии тут многократно выше затрат: в пределе, якобы, реактор выдавал до 15 "тепловых" киловатт при 400 "электрических" ваттах на входе. (В видеоролике ниже равномерный стук выдаёт тот самый дозатор воды.)

На выходе итальянского реактора получается перегретый пар - пар нагретый до температуры, превышающей температуру кипения при данном давлении.

Обычно, перегретый пар используется с температурой до при давлении до , а в некоторых установках - до и давлении до .

Если принять температуру перегретого пара, равную , то её формирует совокупность фотонов с радіусами

. (8)

Энергии этих фотонов равны

. (9)

Эти энергии равны энергиям связи электронов с протонами, внедрившимися в ядра атомов никеля, В процессе присоединения к протону в ядре атома меди эти электроны останавливаются на энергетических уровнях

.

Модель молекулы воды с энергиями связи представлена на рис.6.

Рис.6. Схема молекулы воды: 1,2,3,4,5,6,7,8 - номера электронов атома кислорода; - ядра атомов водорода (протоны); и - номера электронов атомов водорода

Энергии связей между кластерами молекул воды представлены в табл.2 и на рис. 7.

Таблица 2. Значения энергий связи в кластерах,

итальянский холодный ядерный синтез

Рис.7. Кластер из двух молекул воды

В молекуле воды 10 протонов и 8 нейтронов. С учетом этого её условная молекулярная масса равна 18 грамм - молекул. Так как масса одного литра воды 1000 гр., то в одном литре воды содержится 1000/18=55,55 молей воды. В одном моле воды содержится молекул, а в одном литре - молекул.

При температуре насыщенного пара связь между молекулами теряется из за поглощения ими фотонов с энергиями 0,35eV (9). С учётом этого общая величина энергии для перевода одного литра воды в состояние перегретого пара составит или .

Авторы эксперимента утверждают, что на выходе они получают 10кВт мощности. Это эквивалентно 10кДж/с. Так как для перевода одного литра воды в перегретый пар требуется 1870кДж, то это значит, что, объявленная авторами эксперимента дополнительная мощность, равная 10кДж/с соответствует 10/1870=0,0053 литрам. Далее, мощность это энергия в секунду. Количество воды, переведённой в перегретый пар за час, составит 3600х0,0053=19,25л. Получив эту цифру, которая отсутствует в данных, оглашённых авторами холодного синтеза, мы решили проверить её, написав письмо одному из наших итальянских читателей

Dear Mr. Alessandro,

Странная ситуация. Секретность установки и технологического процесса понятна, но зачем секретить абсолютно не секретные цифры - количество воды нагреваемой в единицу времени до определённой температуры??? Наоборот, эта цифра не раскрывает никаких секретов, но позволяет независимым экспертам проверить результаты эксперимента. Если они подтвердятся теоретически, то и обеспечат триумфальность достижения. Но пока этого нет.

Информация