थंड आणि गरम यांचे मिश्रण

कोल्ड फ्यूजन अजूनही दाट धुक्याच्या मागे लपलेले आहे, ते अस्तित्वात असल्याचा दावा करण्यासाठी योग्य कारण देखील देत नाही. दुसरीकडे, उत्कटतेवर नियंत्रण ठेवणे आणि पूर्ण नियंत्रण घेणे कठीण आहे.

1. कोल्ड फ्यूजनला समर्पित व्रेम्या मासिकाच्या मासिक अंकाचे मुखपृष्ठ.

शेवटी, हे कोल्ड फ्यूजन अस्तित्वात आहे की नाही? - बाहेरील व्यक्ती विचारू शकते, जग आणि विज्ञानाबद्दल उत्सुक आहे, परंतु या विषयाशी पूर्णपणे परिचित नाही. याचे कारण असे की, पॅलेडियम कॅथोडसह जड पाण्याने भरलेल्या "बॅटरी" मध्ये आण्विक फ्यूजनद्वारे ऊर्जा मिळविण्यात यशस्वी झाल्याचे २५ वर्षांपूर्वी जाहीर करणाऱ्या मार्टिन फ्लेशमन आणि स्टॅनले पॉन्स यांच्या खुलाशानंतर, अधिकृत विज्ञानाचे प्रतिनिधी बोलले नाहीत. ठामपणे आणि एकमताने, हे खोटे आहे. अनेकांना शंका असली तरी, अनेक संशोधन केंद्रांनी "कोल्ड" अणुभट्टी बनवण्याचा प्रयत्न केला आहे आणि करत आहेत.

आशादायक अनुभव. कदाचित

फ्लीशमन आणि पॉन्सच्या "शोध" ची स्थिती पूर्णपणे समजलेली नाही. अलिकडच्या वर्षांत “कोल्ड फ्यूजन” थीमच्या बर्‍यापैकी सुप्रसिद्ध कंटिन्युएटरबद्दलचे सत्य – एनर्जी कॅटॅलायझर (ई-कॅट) नावाचे उपकरण – देखील अस्पष्ट आहे. सर्जिओ फोकार्डी यांच्या नेतृत्वाखालील संघाच्या मदतीने ही रचना शोधक आंद्रेया रॉसी (२८) यांनी तयार केली होती. निर्मात्यांच्या मते, तांबे तयार करण्यासाठी आणि औष्णिक ऊर्जा सोडण्यासाठी निकेल आणि हायड्रोजनच्या कोल्ड फ्यूजनच्या तत्त्वावर कार्य केले पाहिजे, ज्याचे नंतर विजेमध्ये रूपांतर होते. 2-वॅट अणुभट्टीच्या प्रत्येक मिनिटासाठी (जे काही मिनिटांनंतर 1 पर्यंत घसरते), 400°C वर 292 ग्रॅम पाणी 20°C वर वाफेत रूपांतरित होते. डिव्हाइस अनेक वेळा लोकांसमोर प्रदर्शित केले गेले आहे, परंतु विकासक स्वतंत्र संशोधनास परवानगी देत ​​​​नाहीत.

2. आंद्रिया रॉसी त्याच्या ई-मांजरीसह

PhysOrg च्या मते, जानेवारी ते एप्रिल 2011 या कालावधीत करण्यात आलेले प्रयोग सदोष होते आणि त्यांचा कोणताही खरा पुरावा नाही. विकासकांनी अतिरिक्त मोजमापांना परवानगी दिली नाही. तरीही, उद्यमशील "शोधक" ची कंपनी नोव्हेंबर 2011 पासून डिव्हाइस खरेदीचे रेकॉर्ड ठेवत आहे.

3. प्रोफेसर योशियाकी अराटा

दुसरीकडे, मे 2013 मध्ये, स्वतंत्र तज्ञांच्या गटाने arXiv पोर्टलच्या संग्रहात त्यांच्या दोन प्रकारच्या अणुभट्ट्यांच्या चाचण्यांचा अहवाल प्रकाशित केला, E-Cat HT आणि E-Cat HT2, जे अनुक्रमे 96 आणि 116 तास टिकले. . अणुभट्टीची चाचणी अत्यंत गंभीर शास्त्रज्ञांनी केली - बोलोग्ना विद्यापीठातील भौतिकशास्त्रज्ञ ज्युसेप्पे लेव्ही आणि एव्हलिन फॉस्ची, स्वेडबर्ग प्रयोगशाळेतील टॉर्बजॉर्न हार्टमन, अणुभौतिकशास्त्रज्ञ बो होइस्ताड, उप्पसाला विद्यापीठातील रोलँड पेटर्सन आणि रॉयल इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीचे हॅनो एसेन. स्टॉकहोम मध्ये. डिसेंबर 2012 ते मार्च 2013 या कालावधीत इटलीतील रॉसीच्या प्रयोगशाळांमध्ये त्यांची चाचणी करण्यात आली. मोजमापांनी दर्शविले आहे की उत्पादित औष्णिक ऊर्जा कोणत्याही ज्ञात रासायनिक उर्जा स्त्रोतापेक्षा कमीत कमी एक क्रमाने जास्त असते. तर हे आहे...?

जगभरातील शास्त्रज्ञ विभागले गेले आहेत. बहुतेकांचा असा विश्वास नाही की अशी प्रतिक्रिया देखील शक्य आहे. मात्र, दोन वर्षांपासून इटलीमध्ये कोणीही फसवणूक झाल्याचे सिद्ध करू शकलेले नाही.

एक आंतरराष्ट्रीय संशोधन पथक लवकरच ई-कॅटचा अधिक तपशीलवार अभ्यास करेल अशी अपेक्षा आहे. ते मार्चमध्ये संपले पाहिजेत आणि रॉसीच्या शोधावरील पहिला वास्तविक लेख त्यानंतर लवकरच प्रकाशित केला जाईल. कोणत्याही परिस्थितीत, अमेरिकन कंपनी चेरोकी इन्व्हेस्टमेंट पार्टनर्स आता रॉसीच्या डिव्हाइसमध्ये गुंतवणूक करू इच्छित आहे आणि ते चीनी आणि अमेरिकन बाजारपेठेत सादर करू इच्छित आहे.

अलिकडच्या वर्षांत कोल्ड फ्यूजनची इटालियन कल्पना सर्वात जोरात आहे. त्याची व्यवहार्यता सिद्ध करण्याचे इतर प्रयत्न अर्थातच होते. कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, लॉस एंजेलिस येथील भौतिकशास्त्रज्ञांच्या गटाने 2005 मध्ये घोषित केलेल्या पद्धतीमध्ये पायरोइलेक्ट्रिक गुणधर्म असलेल्या क्रिस्टलला वेगाने गरम करणे समाविष्ट आहे (गरम झाल्यावर ते विद्युत क्षेत्र तयार करते). वर्णन केलेल्या प्रयोगात, एका बाजूला, क्रिस्टल -34 ते 7 डिग्री सेल्सियस तापमानाच्या श्रेणीमध्ये गरम होते. परिणामी, क्रिस्टलच्या टोकांच्या दरम्यान 25 GV/m चे विद्युत क्षेत्र तयार झाले, ज्यामुळे ड्युटेरियम आयनांना वेग आला जो विश्रांतीच्या ड्युटेरियम आयनांशी टक्कर देत होता. मोजलेली आयन ऊर्जा 100 keV पर्यंत पोहोचली, जी फ्यूजन पार पाडण्यासाठी पुरेसे तापमान गाठण्याशी संबंधित आहे. प्रयोगकर्त्यांनी 2,45 MeV उर्जेसह न्यूट्रॉनचे निरीक्षण केले, जे थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन दर्शवते. इंद्रियगोचरचे प्रमाण ऊर्जेच्या उद्देशाने वापरण्याइतके मोठे नाही, परंतु ते सूक्ष्म न्यूट्रॉन स्त्रोत तयार करण्यास अनुमती देते. 2006 मध्ये, रेन्ससेलर पॉलिटेक्निक इन्स्टिट्यूटमध्ये या प्रभावाची पुष्टी झाली.

मीडियाने वृत्त दिले की मे 2008 मध्ये, जपानमधील ओसाका विद्यापीठातील भौतिकशास्त्राचे प्राध्यापक योशिआकी अराटा (3) यांनी एक यशस्वी आणि पुनरुत्पादक प्रयोग केला ज्यामध्ये पॅलेडियम आणि झिरकोनियम ऑक्साईड पावडर उच्च-दाब ड्युटेरियममध्ये उघडल्यानंतर अतिरिक्त उष्णता निर्माण होते. व्युत्पन्न (हलके हायड्रोजनसह नियंत्रणाच्या तुलनेत). शेजारच्या अणूंचे केंद्रक हेलियम अणूचे केंद्रक बनवण्यासाठी पुरेसे जवळ असेल. तथापि, अनेक शास्त्रज्ञ निरीक्षण केलेल्या उष्णतेच्या परमाणु उत्पत्तीबद्दल शंका घेतात आणि या प्रयोगाची तुलना 1989 मधील फ्लीशमन आणि पॉन्स यांच्या प्रसिद्ध प्रयोगाशी करतात.

ताम फ्यूजन प्रतिक्रिया

आज, NASA सह अधिकाधिक संशोधन केंद्रे त्यांच्या कोल्ड फ्यूजन प्रयोगांचा अहवाल देत आहेत. अडचण अशी आहे की कोल्ड फ्यूजन रिअॅक्शनची यंत्रणा कोणीही स्पष्ट करू शकत नाही आणि वारंवार केलेले प्रयोग कधी कधी यशस्वी होतात, तर कधी नाही.

"सामान्य" संलयन प्रतिक्रियांना खूप जास्त ऊर्जा लागते (जसे की अति तापमान किंवा कणांची टक्कर). अणूंचे केंद्रक सकारात्मक चार्ज केलेले असतात आणि एकत्र करण्यासाठी कुलॉम्बच्या कायद्याने वर्णन केलेल्या इलेक्ट्रोस्टॅटिक शक्तींवर मात करणे आवश्यक आहे. यासाठी आवश्यक अट म्हणजे केंद्रकांची गती (गति ऊर्जा). उच्च अणुऊर्जा अतिशय उच्च तापमानात किंवा कण प्रवेगकांमध्ये न्यूक्लीला प्रवेगक करून मिळवली जाते. ही प्रतिक्रिया ताऱ्यांमध्ये किंवा हायड्रोजन बॉम्बच्या स्फोटात घडते. या दोन्ही प्रकरणांमध्ये, प्रचंड तापमानात होणाऱ्या प्रतिक्रिया (योगायोगाने "थर्मो" न्यूक्लियर म्हटल्या जाणार नाहीत) आपल्या नियंत्रणात नाहीत. तथापि, अनेक दशकांपासून, ही प्रक्रिया नियंत्रित आणि नियंत्रित वातावरणात पार पाडण्याचा प्रयत्न केला जात आहे, अणू क्षयच्या नियंत्रित उर्जेप्रमाणेच.

एक्झोथर्मिक प्रतिक्रियेच्या परिणामी, ऊर्जा सोडली जाते. चार प्रोटॉन्समधून एक हीलियम न्यूक्लियस तयार करण्याच्या एका चक्रादरम्यान, प्रतिक्रिया उत्पादनांच्या गतिज ऊर्जा आणि गॅमा रेडिएशन (26,7) च्या स्वरूपात 4 MeV सोडला जातो. हे सभोवतालच्या अणूंद्वारे विखुरले जाते आणि थर्मल एनर्जीमध्ये रूपांतरित होते. प्रतिक्रिया न करता, प्रतिक्रियेदरम्यान सोडलेली ऊर्जा वस्तुमानाच्या कमतरतेद्वारे निर्धारित केली जाऊ शकते, म्हणजेच, प्रतिक्रियेतील घटक आणि उत्पादनांच्या वस्तुमानांमधील फरक.

4. फ्यूजनचे व्हिज्युअलायझेशन

हायड्रोजन सायकल, ज्याबद्दल आपण बहुतेकदा फ्यूजनच्या संदर्भात बोलतो, हा फ्यूजनचा एकमेव प्रकार नाही. कार्बन, नायट्रोजन आणि ऑक्सिजन पेक्षा जास्त मोठे आणि उष्ण तारे, हायड्रोजन चक्राइतकी ऊर्जा निर्माण करतात. जड घटकांचे संलयन राक्षस आणि सुपरजायंट्समध्ये देखील होते आणि सुपरनोव्हा स्फोटांमुळे निकेलपेक्षाही जड केंद्रक तयार होतात.

विज्ञानाला ज्ञात असलेले परमाणु संलयन, जसे आपण पाहू शकता, भिन्न आहेत, परंतु ते नेहमीच उच्च उर्जा आणि लाखो केल्विनच्या तापमानाशी संबंधित असतात. कोल्ड फ्यूजन, दुसरीकडे, अज्ञात, किंवा कमीतकमी अवर्णित आणि न तपासलेल्या, वैज्ञानिक प्रक्रियांवर अवलंबून असते. संशयवादी लोकांसाठी सर्वात महत्वाची गोष्ट म्हणजे चाचणी आणि XNUMX% पुनरावृत्ती होई पर्यंत पुनरावृत्ती चाचणी.

लॉरेन्स लिव्हरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाळेतील संशोधक. कॅलिफोर्नियातील लॉरेन्सने या वर्षीच्या फेब्रुवारीमध्ये नोंदवले की त्यांच्या फ्यूजन चाचण्यांमध्ये प्रथमच ते इंधनाच्या पुरवठ्यात खर्च झालेल्या प्रतिक्रियेतून जास्त ऊर्जा निर्माण करू शकले. याचा अर्थ असा नाही की आम्ही लगेच फ्यूजन पॉवर प्लांट बांधण्यास सुरुवात करू, परंतु ही नक्कीच एक महत्त्वाची प्रगती आहे, असे जर्नल नेचरमध्ये नोंदवले गेले आहे. हायड्रोजन, ड्युटेरियम आणि ट्रिटियमच्या समस्थानिकांनी बनलेल्या इंधनाच्या कणाने 17 तुकडे तयार केले. उर्जेचे जूल. हे वापरल्या गेलेल्यापेक्षा जास्त आहे, जरी - जे, दुर्दैवाने, लक्षणीय संतुलन बिघडवते - प्रयोगात खर्च केलेल्या एकूण उर्जेपैकी फक्त एक टक्का इंधनावर खर्च झाला. आणि ही माहिती नक्कीच उदयोन्मुख उत्साहाला आळा घालेल.

नॅशनल इग्निशन फॅसिलिटी म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या कॅलिफोर्निया प्रयोगशाळेत 350 ट्रिलियन-वॅटचे लेसर (5) आहे. हायड्रोजन समस्थानिकांना फ्यूजन अभिक्रियाच्या तापमानापर्यंत प्रज्वलित करणे हे त्याचे कार्य आहे. सुपरलेझर हा प्रत्यक्षात प्रवेगकांमध्ये प्रवेगित 192 लेसर किरणांचा बीम आहे.

5. लॉरेन्स लिव्हरमोर नॅशनल इन्सेंडरी प्लांटसह लेसर

6. आतमध्ये दृश्यमान प्लाझ्मा रिंगसह प्रायोगिक थर्मोन्यूक्लियर अणुभट्टीचे मॉडेल

जर आपण नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजनबद्दल बोललो, तर ज्या समस्यांचे निराकरण करणे आवश्यक आहे त्यापैकी एक म्हणजे व्युत्पन्न सुपर-हॉट प्लाझ्मा (6) चे नियंत्रण. सॅन्डिया नॅशनल लॅबोरेटरीमध्ये काम करणार्‍या शास्त्रज्ञांनी हेल्महोल्ट्झ कॉइलवर प्रयोग केले, जे XNUMX व्या शतकापासून ओळखले जाते, जे विद्युत प्रवाह चालू असताना चुंबकीय क्षेत्र तयार करतात. जेव्हा मुख्य चुंबकीय क्षेत्राच्या पुढे एक अतिरिक्त चुंबकीय क्षेत्र तयार केले गेले तेव्हा असे दिसून आले की अस्थिरतेच्या स्थिती अधिक हळूहळू विकसित होतात, जो फ्यूजन प्रतिक्रिया राखण्यासाठी मुख्य अडथळ्यांपैकी एक आहे.

या प्रकारची अस्थिरता, ज्याला रेले-टेलर इफेक्ट्स म्हणून ओळखले जाते, टोकामाक्समध्ये (नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया आयोजित करण्यासाठी) महाकाय गरम प्लाझ्मा “कॅप्चर” करण्याच्या प्रयत्नांमुळे आतापर्यंत अपरिहार्यपणे क्षेत्राची स्थिरता गमावली गेली आहे आणि शेवटी, “गळती” झाली आहे. "प्लाझ्माचा. सॅन्डिया शास्त्रज्ञांच्या लक्षात आले की कॉइलमध्ये अतिरिक्त फील्ड तयार केल्याने या अस्थिरता सुधारल्या. फिजिकल रिव्ह्यू लेटर्स या जर्नलमध्ये त्यांच्या शोधाबद्दल शास्त्रज्ञ लिहितात, त्यांनी कबूल केले की त्यांना ही घटना पूर्णपणे समजली नाही, परंतु आशा आहे की पुढील संशोधन त्यांना तंत्रज्ञान विकसित करण्यास अनुमती देईल जे प्लाझ्मा स्थिर ठेवण्यास अनुमती देईल आणि परिणामी, स्थिरता राखेल. थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया आतापेक्षा खूप लांब आहे. .

विज्ञान दुप्पट असहाय्य आहे

आतापर्यंत, थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन आणि उर्जेचा नियंत्रित स्रोत म्हणून त्याचा वापर करण्याच्या शक्यतांबाबत विज्ञान दुप्पट असहाय्य आहे. एकीकडे, ते कोल्ड फ्यूजनबद्दल फार स्पष्टपणे बोलत नाही, त्यामुळे त्यावर काही आशा ठेवायची की कुन्स्टकामेराच्या विवेकबुद्धीवर सोडायचे हे आम्हाला माहित नाही. दुसरीकडे, अनेक दशकांपासून तो हॉट फ्यूजनच्या घटकावर प्रभुत्व मिळवू शकला नाही. कदाचित ही असहायता केवळ उघड आहे आणि आम्ही लवकरच दोन्ही विषयांवर काम करू? आमच्याकडे एक पर्याय आहे, म्हणून, कोणते हे अज्ञात आहे - म्हणजे, "थंड" आणि "गरम" संश्लेषण, जे शांततापूर्ण फायदे मिळवण्यासाठी ते कसे अंमलात आणायचे हे अज्ञात आहे.