Энергетический конец
света переносился неоднократно. По некоторым расчетам, у нас уже давно должно
было закончиться основное, углеводородное топливо. Как же жить без нефти, газа
и угля? Ответ прост: при помощи водородной термоядерной энергетики. Ну кто не
слышал этих слов, так заманчиво рисующих перед нами безоблачное будущее нашей
цивилизации...
Энергетический
конец света
К сожалению, ни
солнечная, ни ветряная, ни тем более геотермальная и приливная энергетика не
может удовлетворить стремительно растущий спрос на энергоресурсы. Именно
поэтому уже долгие годы самым перспективным направлением остается ядерный
синтез. Но здесь пока еще камнем преткновения остается невозможность нагреть до
нужной температуры и удержать в рабочей зоне реактора высокотемпературную
плазму.
Поскольку термоядерный
синтез требует совершенно фантастических температур, уже первые сообщения в
самом конце ушедшего столетия об открытии холодного термояда стали настоящей
сенсацией. Увы, это «эпохальное» открытие уже вскоре было признано
«неповторяемым». Это самый страшный диагноз в науке, поставивший крест на
многих несостоявшихся открытиях.
Однако, в отличие от
других сенсаций-пустышек, холодный термояд до сих пор продолжает будоражить
околонаучные круги энтузиастов, периодически предлагающих очередной «холодный»
термоядерный реактор. Эти непризнанные гении яростно убеждают окружающих, что в
определенных условиях реакция термоядерного синтеза может протекать при
комнатной температуре. Причем сам термоядерный котел легко расположится на
обычном письменном столе. И абсолютно никакой радиации!
Естественно, в подобные
совершенно фантастические перспективы нелегко поверить любому здравомыслящему
ученому. Однако какое-то время назад некоторым вполне серьезным физикам-ядерщикам
казалось, что в направлении поиска холодного термояда сделаны первые
решительные шаги. К этой сенсации до сих пор изредка возвращаются СМИ,
рассказывая о непрекращающихся попытках возродить чудо-реакцию холодного
термояда.
Многие сторонники
холодного термояда горячо доказывают, что природа хитра на выдумки. Например, в
силу какой-то непонятной нам пока игры межатомных сил в жидкостях или твердых
кристаллах могут сложиться условия, при которых пойдет реакция слияния ядер. И
это будет происходить при несравнимо меньших энергиях, чем в
сверхвысокотемпературной плазме, разогретой лучами лазеров. Именно по такому
принципу надеются запустить термоядерный синтез в перспективном реакторе
токамак (тороидальной камере с магнитными катушками). Самое интересное, что при
этом ни один из законов физики не нарушается. Так, может быть, перспективы
развития холодного термояда как раз и связаны с такой необычной ситуацией? В
настоящее время во Франции строят международный экспериментальный термоядерный
реактор ITER (International ThermonuclearExperimental Reactor), который будет первым токамаком, способным «зажечь»
плазму.
Тогда непонятно, куда
же исчез этот баснословный источник неограниченной и практически даровой
энергии. Ведь все мы почему-то продолжаем бездумно сжигать ограниченные запасы
углеводородов, вместо того чтобы топить сравнительно дешевой тяжелой водой
холодные термоядерные печи.
Открытие
Понса - Флейшмана
 |
|
Martin
Fleischmann, right, with his associate, B. Stanley Pons, in
1989,
announcing that they had achieved nuclear fusion. Credit Ravel Call/Associated Press |
Сама по себе история
холодного термояда началась с того, что два электрохимика из американского
Университета штата Юта, Стэнли Понс и Мартин Флейшман, предложили новую схему
процесса электролиза. Чуть-чуть подкисленную воду, куда опускаются подключенные
к электрической цепи электроды, они заменили тяжелой, в которой атомы водорода
замещены атомами его тяжелого изотопа, дейтерия. И вдруг американские ученые
обнаружили положительный баланс энергии! Это было почти то же самое, что
открыть прообраз вечного двигателя.
Сообщение Понса и
Флейшмана сильно взбудоражило научное сообщество, ведь по сути речь шла о
реакции в стакане кипящей воды! Новость активно обсуждалась во всех
лабораториях ведущих научных центров и университетов. Изначально преобладало
скептическое отношение к открытию, ведь информация была довольно
противоречивой. В подобных случаях нужно многократно повторить эксперимент,
меняя условия его проведения. Только так можно избежать ложных сенсаций.
Тем не менее многие
экспериментаторы искренне заинтересовались данными американских исследователей.
Группе Понса и Флейшмана выделили многомиллионный грант на продолжение работ.
Ученый мир замер в ожидании дальнейших результатов. И они не замедлили
появиться, но - увы! - в подавляющем большинстве были отрицательными...
Холоднотермоядерная
лихорадка
Результаты проверочных
опытов были довольно противоречивыми. Пожалуй, никто так и не смог
похвастаться, что наблюдал именно то, о чем говорили Понс и Флейшман. В конце
концов, утвердилось мнение, что их данные в лучшем случае ошибочны. Появился
целый ряд критических статей в серьезных журналах, написанных признанными
учеными. В них был проведен беспристрастный анализ, который буквально не
оставил камня на камне от шумного открытия экспериментаторов.
Были и более
нейтральные оценки, в которых осторожно признавалось, что если ученые и
регистрируют положительный баланс энергии, то он крайне неустойчив, изменяясь
от одного эксперимента к другому.
Может быть, для
холодного термояда тоже нужна какая-то особая, весьма редкая комбинация
факторов, лишь случайно реализующаяся в удачных опытах? Эти соображения стимулировали
продолжение исследований, тем более что для них не требовалось дорогостоящего
многотонного оборудования, применяемого в горячей версии процесса термоядерного
синтеза. Изобретателей и многочисленных любителей физики охватила самая
настоящая холоднотермоядерная лихорадка. Средства массовой информации были
просто переполнены сообщениями о том, что кто-то где-то нашел еще одну
возможность для реакции ядерного синтеза. В научно-популярных журналах вовсю
обсуждались дальнейшие перспективы развития новой энергетической революции.
Можно сказать, что это
была настоящая эпидемия открытий. Правда, среди них не было ни одного
реального. Ведь все сенсационные результаты не выдержали даже проверки временем
и были полностью опровергнуты контрольными экспериментами.
За
гранью физической реальности
Сегодня очень модно
говорить о явлениях, протекающих как бы за гранью реальности. Существуют даже
специальные телепрограммы, демонстрирующие зрителям необъяснимые и, на первый
взгляд, противоречащие науке явления. Как правило, большинство из них связано с
элементарным жульничеством или просто научной недобросовестностью. Ведь
существует гигантский всемирный технопарк экспериментального оборудования, на
котором трудятся тысячи высококлассных специалистов. И настоящие изобретения
здесь случаются далеко не часто. Вот и тщательная многолетняя проверка опытов
Понса -Флейшмана вместе с многочисленными похожими экспериментами подтвердила
их научную несостоятельность. Ведь строгий анализ холоднотермоядерных реакций
не выявил каких-либо нарушений теплового баланса и избыточного выхода энергии!
Удивительно, но сами
Понс и Флейшман до последнего продолжали утверждать, что при подходящем подборе
параметров выход тепла в их настольном термоядерном реакторе может значительно
превысить затраченную энергию. Между тем в последней многочисленной серии
экспериментов, выполненных на новой, усовершенствованной установке французскими
физиками, не было замечено ни малейшего прироста энергии...
Так, на страницах New Scientist вполне серьезно обсуждалось
наличие в природе быстротекущих каталитических процессов, порождаемых некими
гипотетическими частицами, составляющими темную материю, - вим-пами. При этом
делался вывод о возможности термоядерного синтеза при комнатной температуре
именно с участием вимпов.
Принцип холодного
термояда широко привлекают в своих построениях и некоторые планетологи с
астрофизиками. Таким образом они пытаются объяснить аномальное выделение тепла
в ядрах планет - ледяных гигантов и холодных звезд - бурых карликов. Разумеется,
было бы опрометчивым думать, что вопрос холодного термояда теперь окончательно
закрыт, ведь не до конца понятые явления существуют и споры о них продолжаются.
Технология холодного термояда обсуждается на международных конференциях, ей
посвящено множество статей в научных журналах. И похоже, что вопрос не будет
окончательно закрыт до тех пор, пока энтузиасты-изобретатели пытаются
произвести кардинальный переворот в мировой энергетике, навсегда избавив
человечество от энергетического голода.