Ультразвуковая техника — ИНЛАБ

   
 

Гипотезы деструкции вещества при кавитационном воздействии

Гипотезы деструкции вещества при кавитационном воздействии

Промтов М.А., д.т.н., профессор
Зав. каф. «Машины и аппараты химических производств»
Тамбовского государственного технического университета.

Россия, 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, Тамбовский государственный технический университет,
тел. (007-4752)-63-20-24, -63-27-28, , e-mail: promtov@tambov.ru

http://www.tstu.ru/

Предполагается, что кавитация способна инициировать ядерные реакции и способствовать деструкции материи [1]. Впервые с подобным явлением столкнулся в 1979 году американский ученый Флигг. Его установка состояла из нескольких камер, расположенных в ванне, наполненной жидкими изотопами водорода и литием - типичными видами "термоядерного горючего". В камерах - система электродов. При подаче электрического импульса на каждый из них практически одновременно происходил электрический разряд. Возбужденные ими ударные волны направлялись через суживающиеся горловины. Их энергия фокусировалась в центре ванны, наполненной тяжелой водой. Как было отмечено, взрывы сопровождались выбросом нейтронов и гамма-излучения.

Причина явления представлялась в сильном сжатии и разогреве газообразного содержимого кавитационных полостей, в результате в микроскопических объемах могли происходить термоядерные реакции с выделением нейтронов [1].

В 1994 году Григсом был проведен еще один эксперимент, где мощное кавитационное устройство воздействовало на обычную воду. При использовании роторного импульсного аппарата, приводимого в действие электродвигателем в несколько киловатт, мощность кавитационного процесса была в тысячи раз большей. Удалось зарегистрировать новое явление - выделение избыточной энергии. Однако нейтронного излучения или радиоактивности обнаружено не было.

Энергия кавитации могла стать причиной многих реакций синтеза, приводящих к образованию относительно тяжелых атомов в результате слияния более легких. В обычной воде помимо "легкого" водорода содержится 0,015% тяжелого дейтерия, который может принимать участие в ядерных реакциях.

Излучение кванта света связано с перескоком электрона на нижележащую орбиту. Однако расчеты показывают, что даже в пределах орбиты электрона в атоме водорода энергия физического вакуума в миллион раз больше, чем у светового кванта. Столь огромная концентрация энергии позволяет допустить существование тесного взаимодействия физического вакуума с атомными структурами [1].

Эксперименты Ларионова Л. [2] при получении кавитации в трубопроводе с соплом Лаваля показали выделение тепла в воде до 1,5 кДж на килоджоуль электроэнергии, подведенной к насосу. Причиной избытка энергии является кинетическая энергия воды, полученная от насоса. КПД электродвигателя в данном случае равнялся 84%. Поэтому с каждого килоджоуля механической энергии, подведенной к насосу, получалось 1,5 / 0,84 = 1, 78 кДж тепла [2].

Рузи Талейархан из Ок-Риджской Национальной Лаборатории (Rusi Taleyarkhan of the Oak Ridge National Laboratory, Tennessee), Ричард Лейхи (Richard T. Lahey, Jr.) из Политехнического Университета им. Ренссилира (Rensselaer Polytechnic Institute) и академик РАН Роберт Нигматулин - зафиксировали в лабораторных условиях холодную термоядерную реакцию [3].

В их опытах использовалась мензурка с жидким ацетоном, в котором атомы водорода  были заменены атомами дейтерия (C3D6O) . Через жидкость интенсивно пропускались звуковые волны, производя эффект акустической кавитации.

Кавитационные пузырьки возникали на пути прохождения быстрых нейтронов (14.3 МэВ), а затем разрастались до достаточно больших размеров и схлопывались с акустическим сигналом частотой 19,3 кГц.

Во время кавитации в жидкости появлялись маленькие пузыри, которые увеличивались до двух миллиметров в диаметре и схлопывались. Схлопывания пузырьков сопровождались вспышками света и выделением энергии. Температура внутри пузырьков в момент взрыва достигала 10 миллионов градусов по Кельвину, а выделяемой энергии, по утверждению экспериментаторов, достаточно для осуществления термоядерного синтеза.

Сущность реакции заключается в том, что в результате соединения двух атомов дейтерия образуется тритий (изотоп водорода) и нейтрон. Реакция характеризуется большим количеством выделяемой энергии.

Утверждается, что был зафиксирован продукт реакции - тритий. Кроме светового излучения, были зарегистрированы вылетающие из пузырьков нейтроны с энергией 2,5 МэВ (такой энергией должен обладать нейтрон, образующийся в результате реакции слияния двух атомов дейтерия). В проведенных экспериментах с обычным ацетоном ни трития, ни "вторичных" нейтронов обнаружено не было [3].

В процессах, в которых начинают проявляться ядерные эффекты, нижняя граница амплитуды колебаний начинается примерно от 1700 кПа [4]. Наиболее важные процессы для получения ядерных эффектов происходят во время полупериода сжатия кавитационного пузырька. Под действием внешнего давления кавитационные пузырьки начинают сжиматься. Сферическая граница пузырька с нарастающим ускорением устремляется к центру и сжимает парогазовую смесь, находящуюся в пузырьке. При обычных параметрах давление в пузырьке достигает величину порядка 10000 атм. и температура до 10000oС. На этом обычный процесс коллапса кавитационных пузырьков заканчивается.

С повышением давления в звуковой волне увеличивается скорость движения стенки пузырька. По мнению Кладова А. [4], эффект начинает проявляться после того, как стенка пузырька начнет двигаться со скоростью большей, чем скорость распространения звука в среде внутри пузырька, т.е. после преодоления звукового барьера. При этом дальнейшее сжатие и разогрев смеси в пузырьке прекращается и начинается обратный процесс снижения давления и температуры за счет конденсации нагретого вещества на поверхности жидкости. В пристеночном слое жидкости при этом повышается плотность жидкости до величины порядка ядерной плотности за счет инерционных сил, т.к. стенка движется с возрастающим ускорением и дополнительного уплотнения от процесса конденсации. Некоторые ядерные реакции начинают протекать уже в этом уплотненном слое кавитационного пузырька (так называемые пикноядерные реакции) [4].

С уменьшением радиуса пузырька скорость движения стенки пузырька неограниченно возрастает. За счет ускорения происходит уплотнение пристеночного слоя жидкости, который работает в данном случае как сферический поршень. Ускорение, тоже неограниченно возрастает при движении стенки пузырька к центру. В начале движения этот поршень сжимает парогазовую смесь в пузырьке. Внутри полости за счет конденсации ее парогазового содержимого на стенку пузырька постепенно образуется абсолютный вакуум. В тот момент, когда поверхность кавитационного пузырька станет равной нулю (по мнению А. Кладова), движение стенки мгновенно остановится с центрально-симметричным ударом.

Размер ядра, полученного в кавитационном пузырьке, зависит от энергии, выделенной при коллапсе. Энергия образования ядра будет на определенную величину меньше энергии коллапса. Ядра большей величины не смогут образоваться, ядра меньшей величины будут иметь слишком большую энергию возбуждения и будут рассыпаться [4].

Эксперименты показали, что деструкция исходных ядер происходит по нескольким направлениям. Во-первых, это деление ядра на фрагменты. Во-вторых, это соединение ядер, т.е. синтез новых элементов из всевозможных комбинаций ядер, находящихся в растворе.

Взяв за основу изложенный механизм кавитации, основные процессы кавитационной деструкции материи протекают в кавитационном активаторе практически одновременно, но с разной степенью интенсивности:

  • изменение структуры нуклида добавлением одного или нескольких структурных элементов;
  • изменение структуры нуклида делением на несколько фрагментов;
  • изменение структуры нуклида делением на мельчайшие, структурные фрагменты или полным превращением материи в излучение (в полевые формы существования материи);
  • изменение структуры нуклида добавлением одного или нескольких структурных элементов.

Для того, чтобы две капли ядерной жидкости слились в одну, необходима дополнительная энергия. Эту энергию передает каплям кавитационный пузырек в конце своего коллапса. Если кинетическая энергия коллапсирующего кавитационного пузырька будет равна энергии, необходимой для слияния ядер, и не будет ее превышать больше, чем на минимальную энергию возбужденного состояния образовавшегося ядра, то это ядро сохранится. В противном случае образовавшееся ядро может быть разорвано на фрагменты избытком энергии.

Большинство процессов слияния происходит на стабильные состояния ядер. Отличие предлагаемого механизма деления капли на несколько фрагментов заключается в том, что капля вначале подвергается всестороннему сжатию в кавитационном пузырьке. В процессе сжатия капля приобретает необходимую энергию для разрыва на несколько частей. Изменение структуры нуклида делением на мельчайшие структурные фрагменты или полным превращением материи в излучение (в полевые формы существования материи).

В некотором приближении на капельной модели этот процесс можно представить мгновенным испарением капли, дальнейшей диссоциацией молекул жидкости на отдельные атомы и дроблением атомов на такие мелкие фрагменты, которые бы могли представлять корпускулы-фотоны.

На ядерном уровне этот процесс представляется в виде разрыва ядра на отдельные барионы, мезоны или фотоны (лептоны). Наименьшими структурными элементами из группы барионов в данном случае являются нуклоны, составляющие ядро. Свободные нейтроны при этом распадаются на протон, электрон и электронное антинейтрино. В результате деструкции антинейтрино свободно уходит из системы, а из свободных протонов получается водород. Из наиболее крупных осколков после освобождения от избытка энергии получаются следующие за водородом легкие химические элементы.

При увеличении энергии сжатия при коллапсе получаются более легкие элементарные частицы из группы мезонов, которые быстро распадаются. Продуктами распада являются электроны, различные нейтрино и фотоны. Потоки нейтрино свободно уходят за пределы Земли, а фотоны с низкой энергией задерживаются защитной оболочкой установки [3].

Увеличив энергию при коллапсе еще больше, возможно прямое преобразование материи в полевую форму. Величина энергии разлетающихся частиц материи определяет длину волны фотона. При дальнейшем сжатии ядра, когда закончится процесс его нейтронизации, исчезает сила электростатического давления. В этом состоянии появляется возможность дальнейшего сжатия. Плотность ядерного вещества быстро возрастает, стремясь к бесконечности.

Когда радиус сжимающегося ядра станет равным величине гравитационного радиуса (радиус сферы Шварцшильда), сжимающееся ядро станет микроскопической черной дырой. Микроскопические черные дыры с массой менее 1015г неустойчивы и согласно гипотезе Хокинга теряют энергию "испарением", как черное тело [4].

На основе предлагаемого теоретического и экспериментального обоснования А.Кладовым предложен способ получения энергии [5], заключающийся в подаче вещества в жидкой фазе в зону кавитационной обработки и создания кавитационных пузырьков путем периодически изменяющегося давления.

Источники информации:

  1. Ильин А. Непознанная энергия из потустороннего мира. Юный техник, 1997, №5.
  2. Ларионов Л., Ильин А. Хоть непознанная, но полезная. Юный техник, 1998, №2.
  3. http://www.membrana.ru/articles/global/2002/03/07/150800.html
  4. http://www.roslo.narod.ru/index.htm
  5. Патент РФ №2054604, С1, 6 F 24 J 3/00, G 21 B 1/00. Способ получения энергии. Кладов А.Ф. Бюл. № 5, 1996.

2006 г.

Версия для печати