Potapov의 열 발생기는 작동하는 저온 핵융합로입니다. 계획, 설명

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Potapov의 열 발생기는 작동하는 저온 핵융합로입니다. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전

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Potapov 열 발생기는 90년대 초반에 발명되었습니다(러시아 특허 2045715, 우크라이나 특허 7205). 이는 20년대 후반에 프랑스 엔지니어가 발명하고 미국에서 특허를 받은 J. Ranquet 와류관과 유사합니다(특허 1952281). 프랑스 과학자들은 J. Ranquet의 보고서를 비웃었고, 그들의 의견으로는 소용돌이관의 작동이 열역학 법칙에 위배된다고 생각했습니다.

이 장치의 단순성에도 불구하고 와류관 작동에 대한 완전하고 일관된 이론은 아직 존재하지 않습니다. "손가락에" 그들은 가스가 소용돌이 튜브에서 회전할 때 원심력의 영향으로 튜브 벽에서 압축되어 압축될 때 가열되는 것과 마찬가지로 가열된다고 설명합니다. 펌프. 반대로 파이프의 축 방향 영역에서는 가스가 진공 상태를 경험하고 여기에서 냉각되어 팽창합니다. 하나의 구멍을 통해 벽 근처 영역에서 가스를 제거하고 다른 구멍을 통해 축 영역에서 가스를 제거함으로써 초기 가스 흐름을 뜨거운 흐름과 차가운 흐름으로 분리합니다.

가스와 달리 액체는 실제로 압축성이 없기 때문에 반세기 동안 누구에게도 가스 대신 물을 소용돌이 튜브에 공급하는 일이 발생하지 않았습니다.

이것은 키시나우의 Yu.S. Potapov에 의해 80년대 후반에 처음 수행되었습니다. 놀랍게도 소용돌이 튜브의 물은 온도가 다른 두 개의 흐름으로 나누어졌습니다. 그러나 덥고 추운 것이 아니라 덥고 따뜻합니다. "차가운"흐름의 온도는 펌프에 의해 소용돌이 튜브에 공급되는 원수의 온도보다 약간 높은 것으로 나타났기 때문입니다.

세심한 열량측정 결과, 이러한 장치는 소용돌이 튜브에 물을 공급하는 전기 펌프 모터가 소비하는 것보다 더 많은 열 에너지를 생성하는 것으로 나타났습니다.

이것이 Potapov의 열 발생기가 탄생한 방법이며 그 계획은 그림 1에 나와 있습니다.

Potapov의 열 발생기 - 작동하는 저온 핵융합로
Pic.1

주입관 1은 원심펌프(그림에 표시되지 않음)의 플랜지에 연결되어 4~6기압의 압력으로 물을 공급합니다. 달팽이 2에 들어가면 물 흐름 자체가 소용돌이 운동으로 소용돌이 치고 길이가 직경보다 3배 더 큰 소용돌이 튜브 10으로 들어갑니다. 파이프 3의 소용돌이 치는 소용돌이 흐름은 파이프 벽 근처의 나선형 나선을 따라 반대쪽(뜨거운) 끝으로 이동하며, 뜨거운 흐름의 출구를 위한 중앙에 구멍이 있는 바닥 4로 끝납니다. 제동 장치(4)는 바닥(5) 앞에 고정되어 있으며 여러 개의 평판 형태로 만들어지고 파이프(3)와 동축인 중앙 부싱에 방사상으로 용접된 흐름 교정기입니다.

파이프 3의 와류가 이 직선기 5를 향해 이동하면 파이프 3의 축 영역에 역류가 생성됩니다. 그 안에서 회전하는 물은 파이프 6과 동축으로 볼류트 2의 평평한 벽에 내장되어 "차가운" 흐름을 방출하도록 설계된 피팅 3으로 이동합니다. 피팅 6에서 발명자는 제동 장치 7와 유사한 또 다른 흐름 교정기 5을 설치했습니다. 이는 "차가운" 흐름의 회전 에너지를 열로 부분적으로 변환하는 역할을 합니다. 그리고 거기에서 나오는 따뜻한 물은 우회로 8을 통해 뜨거운 출구 파이프 9로 보내졌고, 그곳에서 교정기 5를 통해 소용돌이 튜브에서 나오는 뜨거운 흐름과 혼합됩니다. 파이프 9에서 가열된 물은 파이프 1로 직접 흐릅니다. 소비자 또는 회로 소비자에게 열을 전달하는 열교환기에 연결됩니다. 후자의 경우, XNUMX차 회로의 폐수(낮은 온도)는 펌프로 되돌아가고 펌프는 이를 다시 파이프 XNUMX을 통해 와류관으로 공급합니다.

표 1은 Yu.S. Potapov(사진 참조)가 대량 생산을 위해 공급하고 그의 회사 "Yusmar"에서 제조한 와류 열 발생기의 여러 가지 수정 매개변수를 보여줍니다. 이 열 발생기는 기술 사양 TU U 24070270, 001-96을 갖습니다.

표 1

(확대하려면 클릭하십시오)

열 발생기는 많은 기업 및 개인 가정에서 사용되며 사용자로부터 수백 건의 칭찬을 받았습니다. 그러나 책 [1]이 나오기 전에는 포타포프의 열 발생기에서 어떤 과정이 일어나고 있는지 아무도 몰랐고, 이로 인해 배포 및 사용이 방해를 받았습니다. 지금도 이 단순해 보이는 장치가 어떻게 작동하는지, 그 안에서 어떤 과정이 일어나는지 알기 어렵기 때문에 마치 무에서 나온 것처럼 추가적인 열이 나타나는 것처럼 보입니다.

1870년에 R. Clausius는 신체의 결합된 평형 시스템에서 절대값으로 서로 연결되는 시간 평균 위치 에너지가 운동의 시간 평균 총 운동 에너지의 두 배라는 유명한 비리얼 정리를 공식화했습니다. 서로에 대한 이러한 신체의 친구:

Epot \u2d - 1 Ekin. ( 하나 )

이 정리는 반경 R의 궤도에서 태양 주위의 질량이 m인 행성의 운동을 고려하여 도출할 수 있습니다. 행성은 원심력 Fc = mV2/R과 동일하지만 반대 방향의 중력 인력 Fgr에 의해 작용합니다. = -GmM/R2. 힘에 대해 주어진 공식은 방정식의 첫 번째 쌍을 형성하고, 두 번째는 태양의 중력장에서 행성의 운동 운동 에너지 Ekin = mV2/2와 위치 에너지 Egr = GmM/R에 대한 표현을 형성합니다. 질량 M. 이 1개 방정식 시스템으로부터 비리얼 정리(XNUMX)에 대한 표현이 나옵니다. 이 정리는 E. 러더퍼드(E. Rutherford)가 제안한 원자의 행성 모델을 고려할 때도 사용됩니다. 이 경우에만 작동하는 것은 더 이상 중력이 아니라 원자핵에 대한 전자의 정전기적 인력입니다.

(1)에서 "-" 기호가 나타난 이유는 구심력의 벡터와 원심력의 벡터가 반대이기 때문입니다. 이 표시는 이 시스템에 있는 모든 신체의 나머지 에너지의 합과 비교하여 양의 질량 에너지 양이 연결된 신체 시스템의 부족(적자)을 의미합니다.

유리잔 속의 물을 연결된 몸체의 시스템으로 생각해 봅시다. 그것은 소위 수소 결합에 의해 서로 연결된 H2O 분자로 구성되며, 그 작용은 물 분자가 더 이상 서로 연결되지 않는 수증기와 달리 물의 단일체 특성을 결정합니다. 액체 물에서는 일부 수소 결합이 이미 끊어져 있으며, 물의 온도가 높을수록 끊어진 결합이 더 많아집니다. 얼음 위에서만 거의 모든 것이 손상되지 않습니다.

우리가 숟가락으로 유리잔에 있는 물을 회전시키기 시작할 때, 비리얼 정리는 마치 물의 온도가 감소하는 것처럼 물 분자 사이에 추가 수소 결합이 발생하도록 요구합니다(이전에 깨진 분자의 복원으로 인해). 그리고 추가적인 결합의 출현은 결합 에너지의 방출을 동반해야 합니다.

각각의 에너지가 일반적으로 0,2-0,5eV인 분자간 수소 결합은 이러한 광자 에너지를 갖는 적외선 복사에 해당합니다. 따라서 야간 투시 장치를 통해 물을 회전시키는 과정을 보는 것은 흥미로울 것입니다(간단한 실험이지만 아무도 해본 적이 없습니다!).

그러나 그렇게 많은 열을 얻지는 못할 것입니다. 그리고 회전 운동 에너지가 열 에너지로 점진적으로 변환되면서 유리 벽에 대한 흐름의 마찰로 인해 물이 가열되는 온도보다 높은 온도로 물을 가열할 수 없습니다. 물이 회전을 멈 추면 풀리는 동안 발생한 수소 결합이 즉시 끊어지기 시작하여 동일한 물의 열을 소비하기 때문입니다. 이는 마치 물이 환경과 열 교환 없이 자연적으로 냉각되는 것처럼 보입니다.

물의 회전이 가속화되면 비열 용량이 감소하고 회전이 느려지면 정상 값으로 증가한다고 말할 수 있습니다. 이 경우 첫 번째 경우 수온이 증가하고 두 번째 경우 물의 열 함량을 변경하지 않고 감소합니다.

이 메커니즘만 Potapov의 열 발생기에서 작동했다면 우리는 그것으로부터 눈에 띄는 추가 열 출력을 받지 못했을 것입니다.

추가 에너지가 나타나려면 물에 단기 수소 결합뿐만 아니라 일부 장기 수소 결합도 나타나야 합니다. 어느? 원자가 분자로 결합하는 원자간 결합은 열 발생기의 물에 새로운 분자가 나타나지 않는 것처럼 보이기 때문에 고려 대상에서 즉시 제외될 수 있습니다. 우리는 물 속의 원자핵 사이의 핵결합에만 의존할 수 있습니다. 우리는 와류 열 발생기의 물에서 저온 핵융합 반응이 일어난다고 가정해야 합니다.

실온에서 핵반응이 가능한 이유는 무엇입니까? 그 이유는 수소결합에 있습니다. 물 분자 H2O는 두 개의 수소 원자에 공유 결합으로 연결된 산소 원자로 구성됩니다. 이러한 결합으로 인해 수소 원자의 전자는 산소 원자와 수소 원자 핵 사이에서 대부분의 시간을 보냅니다. 따라서 후자는 전자 구름에 의해 반대편이 덮이지 않고 부분적으로 노출되는 것으로 나타났습니다.

이 때문에 물 분자는 표면에 두 개의 양전하를 띤 결절을 가지고 있으며, 이는 물 분자의 엄청난 분극성을 결정합니다. 액체 물에서는 한 분자의 음전하 영역이 다른 분자의 양전하 결절에 끌리기 때문에 이웃 분자가 서로 끌립니다.

이 경우 수소 원자의 핵인 양성자는 한 번에 두 분자에 속하기 시작하여 수소 결합을 결정합니다.

L. 폴링(L. Pauling)은 30년대에 수소 결합의 양성자가 104 1/s의 점프 빈도로 한 위치에서 다른 위치로 계속 점프한다는 것을 보여주었습니다. 게다가 위치 간 거리는 0,7A에 불과합니다[2]. 그러나 물 속의 모든 수소결합이 단 하나의 양성자를 갖고 있는 것은 아닙니다. 물의 구조가 교란되면 양성자가 수소 결합에서 떨어져 나와 이웃 결합으로 옮겨질 수 있습니다.

결과적으로 일부 결합(방향 결함이라고 함)에는 두 개의 양성자가 동시에 포함되어 0,7A의 거리를 두고 허용된 두 위치를 모두 차지합니다. 일반 플라즈마의 양성자를 이러한 거리에 더 가깝게 만들려면 플라즈마를 수백만으로 가열해야 합니다. 섭씨 온도. 그리고 일반 물에서 방향성 결함이 있는 수소 결합의 밀도는 약 1015cm-3입니다[2]. 그러한 높은 밀도에서, 수소 결합의 양성자 사이의 핵반응은 상당히 빠른 속도로 진행되어야 합니다. 그러나 잔잔한 물에서는 알려진 바와 같은 반응이 일어나지 않습니다. 그렇지 않으면 자연수의 중수소 함량이 실제로 존재하는 양(0,015%)보다 훨씬 더 많을 것입니다.

천체 물리학자들은 두 개의 수소 원자를 하나의 중수소 원자로 결합하는 반응은 보존법에 의해 금지되어 있기 때문에 불가능하다고 믿습니다. 그러나 두 개의 수소 원자와 전자로부터 중수소를 형성하는 반응은 금지되지 않은 것처럼 보이지만 플라즈마에서는 그러한 입자가 동시에 충돌할 확률이 매우 작습니다. 우리의 경우 동일한 수소 결합에 있는 두 개의 양성자가 때때로 충돌합니다(이러한 반응에 필요한 전자는 항상 전자 구름의 형태로 제공됩니다).

그러나 정상적인 조건에서는 그러한 반응이 물에서 일어나지 않습니다. 왜냐하면 생성된 중수소의 스핀이 XNUMX과 같기 때문에 두 양성자 스핀의 평행 방향이 필요하기 때문입니다. 하나의 수소 결합에서 두 양성자 스핀의 평행 방향은 파울리 원리에 의해 금지됩니다. 중수소 형성 반응을 수행하려면 양성자 중 하나의 스핀이 뒤집어져야 합니다.

이 스핀 반전은 포타포프 열 발생기의 소용돌이 튜브에서 물의 소용돌이 운동 중에 나타나는 비틀림 장(회전 장)의 도움으로 수행됩니다. 비틀림 장에 의해 소립자의 스핀 방향이 바뀌는 현상은 G.I.Shipov[3]가 개발한 이론에 의해 예측되었으며 이미 여러 기술 응용 분야에서 널리 사용되고 있습니다[4].

따라서 비틀림 장에 의해 자극된 수많은 핵반응이 포타포프의 열 발생기에서 발생합니다. 열 발생기가 작동하는 동안 사람에게 유해한 방사선이 나타나는지 의문이 생깁니다. [1]에 설명된 실험에 따르면 일반 물에서 5kW Yusmar2 열 발생기를 작동할 때 이온화 용량은 12~16μR/h에 불과합니다.

이는 자연 배경 값보다 1,5-2배 높지만, 전리 방사선을 사용한 전문 활동에 참여하지 않는 인구에 대해 방사선 안전 표준 NRB3에 의해 설정된 최대 허용 선량보다 87배 낮습니다. 그러나 이 미미한 방사선조차도 열 발생기의 와류관이 수직으로 위치할 때 뜨거운 끝이 바닥을 향하고 사람이 발견할 수 있는 측면이 아닌 땅 속으로 들어갑니다.

또한 이러한 측정을 통해 방사선은 주로 와류관의 뜨거운 끝 부분에 위치한 제동 장치 영역에서 발생한다는 사실이 밝혀졌습니다. 이는 제동 장치 가장자리에 물이 흐를 때 생성되는 캐비테이션 기포와 공동에서 분명히 핵반응이 발생함을 시사합니다. 와류관 내 물기둥의 소리 진동의 공명 증폭은 증기-가스 공동의 주기적인 압축 및 팽창을 초래합니다.

압축되면 고압과 온도가 발생할 수 있으며, 여기서 핵반응은 실온 및 정상 압력보다 더 강하게 진행되어야 합니다. 따라서 상온 핵융합은 실제로 완전히 차갑지는 않지만 국지적으로 뜨거울 수 있습니다. 그러나 여전히 플라즈마에서는 발생하지 않고 물의 수소 결합을 통해 발생합니다. 이에 대한 자세한 내용은 [1]에서 확인할 수 있습니다.

Potapov 열 발생기가 일반 물에서 작동할 때 핵반응의 강도는 낮기 때문에 물에서 나오는 전리 방사선에 의해 생성된 이온화는 배경에 가깝습니다. 따라서 이러한 방사선은 감지하고 식별하기가 어렵기 때문에 위 아이디어의 정확성에 대한 의구심을 불러일으킬 수 있습니다. 발열체의 와류관에 공급되는 물에 약 1% 정도의 중수(중수소)를 첨가하면 의심은 사라진다. [5]에 설명된 이러한 실험은 와류관 내 중성자 방사선의 강도가 크게 증가하고 배경을 2~3배 초과한다는 것을 보여주었습니다. 이러한 작동유체에서 삼중수소의 출현도 기록되었으며, 그 결과 작동유체의 활성은 열 발생기를 켜기 전과 비교하여 20% 증가했습니다[5].

이 모든 것은 포타포프의 열 발생기가 산업용 상온 핵융합로로 작동하고 있음을 암시하며, 물리학자들은 그 가능성에 대해 10년 동안 목이 쉴 때까지 논쟁을 벌여왔습니다. 그들이 논쟁을 벌이는 동안 Yu.S. Potapov가 그것을 만들어 산업 생산에 투입했습니다. 그리고 이러한 원자로는 기존 연료 부족으로 인한 에너지 위기가 해마다 심화되고, 점점 늘어나는 유기연료 연소로 인해 대기오염과 '온실효과'로 인한 과열로 이어지는 최적의 시기에 등장했다. ” 이는 환경 재앙으로 이어질 수 있습니다. Potapov의 열 발생기는 인류가 이러한 어려움을 신속하게 극복할 수 있다는 희망을 줍니다.

결론적으로, Potapov 열 발생기의 단순성으로 인해 많은 사람들이 특허 소유자로부터 라이센스를 구매하지 않고 이 열 발생기 또는 유사한 열 발생기를 생산하려고 시도했다는 점을 추가해야 합니다.

특히 우크라이나에서는 그러한 시도가 많았습니다. 그러나 그들은 모두 실패로 끝났습니다. 첫째, 열 발생기에는 원하는 열 성능을 달성할 수 없다는 지식이 없으면 "노하우"가 포함되어 있기 때문입니다. 둘째, 디자인은 포타포프의 특허에 의해 매우 잘 보호되어 있어 이를 우회하는 것이 거의 불가능합니다. 마치 "끝에 실 구멍이 있는 바늘로 바느질하는 기계"에 대한 싱어의 특허를 누구도 우회할 수 없었던 것처럼 말입니다. Yu.S. Potapov가 15달러만 요구하는 라이센스를 구입하고 열 발생기 생산을 설정할 때 발명가의 조언을 활용하는 것이 더 쉽습니다. 이는 우크라이나가 열 및 전력 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.

문학 :

Potapov Yu.S., Fominsky L.P. 운동 이론의 관점에서 본 소용돌이 에너지와 저온 핵융합. 키시나우-체르카시: Oko-Plus, -387 p.
Maeno N. 얼음의 과학. -M.: Mir, 1988, -229 p.
시포프 G.I. 물리적 진공 이론. -M.: NT-센터, 1993, -362 p.
Akimov A.E., Finogeev V.P. 비틀림 장 및 비틀림 기술의 실험적 표현. -M .: 출판사 STC Informtekhnika, 1996, -68 p.
Bazhutov Yu.N. 기타 Yusmar 유압 장치 작동 중 삼중 수소, 중성자 및 방사성 탄소 등록.//책에 있습니다. "냉각 핵융합 및 핵 변환 RKHYASTYA-3에 관한 제3차 러시아 회의". -M.: FTP Erzion 연구 센터, 1996, p.72.
포민스키 L.P. 몰타 X의 비밀, 또는 운동 이론을 향하여 - Cherkassy: Vidlunnya, 1998, 112 p.

저자: L.P.Fominsky

독자 질문에 대한 답변

"RE"의 편집자들은 1년 잡지 2001호에 게재된 내 기사 "포타포프의 열 발생기 - 작동하는 냉융합 원자로"가 독자들로부터 많은 질문을 받았으며 친절하게도 그 중 한 명으로부터 편지를 전달받았다고 보고했습니다. Drohobych의 V. Matyushkin. 독자는 특히 이렇게 묻습니다.

“포타포프의 열 발생기 “YUSMAR”에서 핵반응이 일어나 약 5kW의 열 방출이 발생한다면 방사성 방사선 수준이 왜 그렇게 낮은지 설명해주세요.

저자는 반응이 있다고 씁니다.

피 + 피 + e → d + γ + ν_e (1)

하지만 그 반응은 훨씬 더 가능성이 높습니다.

피 + 피 → d + e⁺ +v_e(2)

세 번째 입자(전자)가 필요하지 않기 때문입니다. 생성된 양전자는 약 1 MeV의 에너지를 갖는 단단한 γ 양자를 방출하면서 (주변 물질의) 전자와 함께 소멸됩니다. 결과적으로 두 반응 모두 강렬한 γ선을 동반합니다."

또한 편지 작성자는 5kW의 열 발생기 전력으로 작업 영역의 활동이 10 퀴리에 도달해야 한다고 계산합니다. 동시에 열 발생기 근처의 선량률은 3,6x10 에 도달해야한다고 생각합니다.⁵ R/시간. 이는 현재 방사선 안전 기준에서 허용하는 최대치보다 수백만 배 더 높습니다!

편지 작성자는 “무슨 일이냐”고 묻는 것이 옳은 일을 하고 있는 것이지, 일부 사람들이 그러는 것처럼 자신의 계산에 따라 무분별하게 발열체 “YUSMAR”와 그 제작자를 폄하하는 일을 서두르지 않고 있다.

아쉽게도 잡지 독자 대부분은 핵물리학을 잘 모릅니다. 그래서 V. Matyushkin은 편지의 첫 줄에서 그가 쓴 핵 반응 방정식 (1)에서 실수를 범했습니다. 그 저자는 나에게 있습니다. 이 오류에 대해서는 아래에서 설명하겠습니다.

그러나 편지의 저자는 방정식 (2)를 올바르게 썼습니다. 반세기 전 천체 물리학자들이 태양 깊은 곳에서 일어나 열 방출로 이어지는 열핵 반응의 수소와 탄소 순환을 설명하면서 희망을 걸었던 것은 바로 이 핵 반응이었습니다. 이러한 순환의 결과로 수소는 헬륨으로 변환됩니다.

두 주기 모두 중수소 d(핵 ² 수소의 무거운 동위원소인 D 원자-중수소)는 서로 또는 양성자와 함께 실험실에서 잘 연구되었습니다. 그러나 오랫동안 천체 물리학자들은 이러한 반응에 필요한 초기 중수소가 태양에서 어디서 오는지 알아낼 수 없었습니다.

마침내 그들은 지상의 실험실에서 누구도 관찰한 적이 없는 가상의 핵반응(2)을 작성했습니다. 그리고 당연합니다. 결국 이것은 잘 알려진 보존법에 의해 세 번 금지됩니다! 그럼에도 불구하고, 천체 물리학자들은 수소가 많은 태양의 깊은 곳에서 보행자가 빨간 신호등이 금지되어 있을 때 길을 건널 때 때때로 발생하는 것처럼 그러한 금지된 반응이 때때로 여전히 발생하기를 바랐습니다.

이 반응의 에너지 수율은 0,93 MeV로 핵 표준에 따르면 그다지 크지 않지만, 반응(2)의 결과로 형성된 중수소를 포함하는 다른 핵 반응의 후속 연쇄는 열 수율을 10배 증가시킬 수 있습니다.

이제 핵반응식 (2)에서 양전자 기호 e+를 오른쪽에서 왼쪽으로 옮겨보자. "핵 대수학"의 규칙에 따르면 이러한 전달에는 양전자가 전자로 대체되어야 합니다. 결과적으로 우리는 다음을 얻습니다:

피 + 피 + e → d + v_e. (3)

이것은 세 개의 초기 입자, 즉 두 개의 양성자와 하나의 전자가 참여하는 핵 반응입니다. 우리 의견으로는 Potapov의 열 발생기와 태양에서 모두 발생합니다. 이 반응에서는 알려진 보존법칙 중 어느 것도 위반되지 않으므로 이러한 핵반응은 지정된 세 개의 입자가 충돌할 때 즉시 시작되어야 합니다. V. Matyushkin이 작성한 잘못된 방정식 (1)과 달리 우리 방정식 (3)에는 γ- 양자 기호가 포함되어 있지 않습니다. 즉, 우리의 핵반응(3)은 인용된 편지의 저자가 그토록 두려워했던 위험한 γ-방사선을 동반하지 않습니다.

그런데 왜 천체물리학자들은 이 반응에 대해 글을 쓰지 않았을까요? 그렇습니다. 그들은 고온 플라즈마에서 일어나는 열핵 반응에 초점을 맞췄기 때문입니다. 그리고 그 안에서 세 입자의 충돌 가능성은 너무 작아서 열핵 과학자들은 그러한 충돌을 무시합니다.

그러나 반응물의 온도가 훨씬 낮은 화학에서는 세 입자 충돌이 더 이상 무시되지 않습니다. 더욱이 많은 화학 공정(예: 촉매 공정)은 정확히 XNUMX개 입자 충돌을 기반으로 합니다.

Potapov의 열 발생기는 열핵 플라즈마를 포함하지 않으며 일반 물로 채워져 있습니다. 캐비테이션 기포에서만 단기적인 온도 상승이 발생할 수 있습니다. 유스와 나 Potapov는 키예프 도서관에서 볼 수 있는 책 [1]에서 물 분자가 공동화 기포의 비평형 상태에 있을 때 물 분자 사이의 방향 결함이 있는 수소 결합에서 핵 반응(3)이 발생한다고 제안했습니다.

일반적인 수소 결합에 양성자가 하나만 있으면 방향 결함 결합에는 두 개가 있고 그 사이의 거리는 0,7A에 불과합니다. 양전하로 서로 반발하는 양성자를 플라즈마에서 더 가깝게 만들기 위해 , 열 운동 중에 많은 이온 중 일부가 쿨롱 장벽을 극복하기에 충분한 속도로 가속되는 열핵 온도가 필요합니다. 그러나 우리의 경우에는 더 이상 고온이 필요하지 않습니다. 그리고 세 번째 입자인 전자는 항상 여기에 있습니다. 이 모든 것은 물 분자를 구성하는 원자의 전자 구름에서 발생하기 때문입니다. 따라서 우리의 경우에는 삼체 충돌에 문제가 없습니다.

그리고 물 속의 방향-결함 결합의 수는 물리화학자들이 50년대에 알아냈듯이 10개입니다.¹⁵ - 101⁶ 물 3밀리리터당. 이는 세 입자 충돌이 모두 종료될 경우 핵반응(XNUMX)이 발생할 수 있는 최대 강도입니다.

아아, 이것은 물 한 잔에서는 발생하지 않습니다. 왜냐하면 오늘날 지구상에는 일반 물이 남지 않을 것이기 때문입니다. 모든 물이 중수 (중수소) 물로 변할 것입니다.

무제한 핵반응(3)을 수행하려면 한 가지 조건이 더 필요하다는 것이 밝혀졌습니다. 즉, 이 핵반응에 들어가는 두 양성자 P 스핀의 상호 평행 방향입니다. 생성된 중수소의 스핀은 h와 같고, 초기 양성자의 스핀은 1/2h입니다. 초기 양성자의 스핀이 서로 평행하면 이들 스핀의 합은 XNUMX이 되고, 역평행이면 XNUMX이 됩니다.

그러나 두 양성자는 스핀이 역평행인 경우에만 수소 결합을 공유할 수 있습니다. 이는 두 개의 페르미온(양성자는 페르미온임)이 동일한 양자 상태에서 동일한 위치에 있는 것을 금지하는 파울리 원리에 의해 요구됩니다.

수소결합에서 양성자 중 하나의 스핀을 뒤집는 것이 필요합니다. 그러나 우리가 그것을 뒤집 자마자 양성자는 즉시 서로 멀어지기 시작합니다. Pauli 배제 원리가 작동합니다. 노보시비르스크 대학교의 선생님 중 한 분은 학자입니다. 플라즈마를 담는 '자기병'의 저자이자 소립자의 충돌빔에 대한 아이디어를 세계 최초로 실현한 사람인 G.I.버드커는 우리가 못을 박을 때 이런 말을 즐겨했던 것으로 기억합니다. 벽이 저항하고 벽이 저항하면 궁극적으로 Pauli의 배제 원리가 작동합니다.

수소 결합의 양성자는 떨어져 나가기 시작하여 서로 반발하지만 즉시는 아닙니다. 결국 관성이 있습니다. 그리고 이 짧은 순간에 아직 흩어지지 않았지만 외부 변동으로 인해 충돌이 발생하면 핵반응이 시작됩니다(3). Potapov의 열 발생기에서 필요한 변동은 캐비테이션 중 충격파에 의해 생성됩니다.

그러나 양성자의 스핀은 우리가 필요로 하는 방향으로 바뀌는데, 이는 분명히 포타포프 열 발생기의 소용돌이 흐름에서 물의 회전에 의해 생성된 비틀림 장에 의해 발생합니다. 최근 몇 년 동안 많은 논란이 벌어진 비틀림 장은 여전히 존재하며 성공적으로 작동하는 것으로 나타났습니다.

비틀림장을 둘러싼 논란은 이러한 장에 대한 충분히 간단한 이론이 부족했기 때문이라고 생각합니다. 예를 들어 G.I. Shipov [2]와 같은 이론가는 다음과 같이 추론합니다.

아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 시작하여 비틀림 장 방정식을 시작하면서 그는 보통 소수의 사람들이 이해하는 수백 페이지에 달하는 다층 공식을 제시합니다. 책 [1]에서 나는 상대적으로 간단한 공식 XNUMX~XNUMX개를 사용하여 비틀림 장 이론을 단 두 페이지 만에 제시했습니다. 이제 비틀림 장 개념에 반대하는 사람들은 더 이상 이러한 공식에 반대할 수 없습니다.

이에 특히 관심이 있는 사람이라면 책 [1]을 읽어보세요. 아니면 2001년 3월 체르카시에서 출판된 나의 새 책 [112]이 있는데, 여기에는 이 모든 것이 자세히 설명되어 있습니다. 마지막 책은 이론에 익숙하지 않지만 Potapov 열 발생기가 어떻게 작동하는지 이해하려는 단순한 엔지니어를 대상으로 합니다. 총 XNUMX페이지로 구성되어 있으며 도서관에서 이 책을 찾지 못한 사람은 저자에게 편지나 전화로 연락해 주세요. 우편으로 보내드리겠습니다.

그러나 Potapov 열 발생기의 핵반응으로 돌아가 보겠습니다. 위의 모든 조건을 적용한 후 열 발생기의 와류관에서 핵반응(3)의 강도가 그다지 높지 않은 것으로 밝혀졌습니다.

그리고 이 반응에서 발생하는 열은 무시할 수 있습니다. 실제로 이 반응의 결과로 중수소와 중성미자 ν라는 두 개의 입자만 형성됩니다._e . 방출된 반응 에너지(1,953MeV)는 이들 입자 사이에 분포됩니다. 그러나 질량이 거의 없는 입자인 중성미자는 빛의 속도로 날아갑니다. 그러나 신체 시스템의 운동량 보존 법칙이 있습니다. 이 법칙에 따르면, 총이 발사될 때의 반동 운동량은 총에서 나가는 총알의 운동량과 같아야 합니다. 총이 무거울수록, 총알이 가벼울수록 반동은 줄어듭니다. 따라서 여기서 반응(3)의 반동 핵(중수소)의 운동량은 중성미자가 운반하는 운동량과 같아야 합니다.

그러나 중성미자의 질량은 거의 1이고, 중수소의 질량은 그보다 훨씬 큽니다. 따라서 중수소가 핵 반응 구역 밖으로 날아가는 반동 속도는 매우 작은 것으로 나타났습니다. 계산에 따르면 중수소의 운동 에너지는 XNUMXkeV에 불과합니다.

5x10뿐이다^-2 핵반응의 결과로 방출된 에너지의 %(3). 나머지 반응 에너지(가장 큰 비중을 차지함)는 중성미자에 의해 운반됩니다. 또한 장치의 모든 벽과 지구의 전체 두께를 자유롭게 통과하여 끝없이 펼쳐진 우주 공간으로 날아갑니다.

따라서 생성된 중수소와 함께 열 발생기의 물에 남아 있는 에너지는 물을 데우지 않습니다. 그러나이 핵 반응의 이점은 그 결과 중수소가 나타나고 (다시 동일한 수소 결합에서 다시 동일한 비틀림 장의 도움으로) 중성미자가 더 이상 운반하지 않는 다른 핵 반응으로 들어간다는 것입니다. 반응 에너지의 대부분은 사라지고 후자는 물을 가열하는 데 사용됩니다.

이것이 어떤 종류의 핵반응인지에 대한 질문으로 넘어가기 전에 다시 한 번 V. Matyushkin의 편지로 돌아가겠습니다. 그는 다음과 같이 썼습니다: "...중수소의 합성은 HXNUMX의 형성으로 이어져야 합니다._е또는 T. 결과적으로 Potapov의 설치에서와 같은 합성 반응 강도에서 이러한 각 가스의 양은 22,4-3개월 안에 ~ 5리터에 도달합니다. 이 효과(물이 가스로 분해되는 현상)의 관찰은 실제로 핵융합이 발생한다는 실험적 확인 역할을 할 수 있습니다. 그런 실험이 있었나요?"

이번에 독자는 중수소가 반응할 때 어떤 핵반응 생성물이 얻어질 수 있는지 정확하게 표시했습니다.

지난 10년 동안 상온 핵융합을 시도한 물리학자들은 두 개의 중수소를 결합하여 다음과 같은 핵 반응을 통해 헬륨-3 또는 삼중수소 XNUMXT 원자의 핵을 생성하려고 노력해 왔습니다.

²디 + ²디 → ³Н_e + n + 3,26 MeV, (4)

²디 + ²디 → ³T + p + 4,03 MeV. (5)

이러한 반응은 때때로 실제로 관찰되었지만 예상보다 확률이 훨씬 낮았습니다. 동시에, 어떤 이유로 삼중수소 원자핵의 수율은 헬륨-7 원자핵과 중성자의 수율보다 8-4배 더 컸다는 것이 확실히 밝혀졌습니다. 그러나 각 반응의 확률은 (5)와 (10) 핵물리학의 모든 표준에 따르면 동일해야 합니다. 이 비대칭성의 미스터리는 물리학자들을 XNUMX년 동안 괴롭혔지만 아직 설명을 찾지 못했습니다.

생성되는 것이 주로 중성자가 아닌 삼중수소라는 사실이 우리를 기쁘게 할 뿐이지만, 결국 중성자 조사는 γ-조사보다 훨씬 더 끔찍합니다. 그리고 삼중수소는 아주 천천히 붕괴하기 때문에 위험도가 낮습니다(반감기 12년).

물리학자들이 저온 핵융합 과정에서 중성자가 없다는 미스터리에 대해 의아해했을 때, 그들은 고농도의 중수가 D가 아닌 DOH 분자로 주로 구성되어 있다는 사실을 망각했습니다.₂O. 그리고 자연수에는 10개의 DOH 분자가 있습니다⁴ 분자 D보다 몇 배₂오[4]. 따라서 고농도의 중수에서도 중수소 원자핵과 프로튬 원자(양성자) 핵 사이의 충돌이 10에서 일어난다.⁴ 중수소 원자핵보다 몇 배 더 자주 발생합니다. 그리고 묽은 중수에서는 이 비율이 더욱 커집니다.

그러므로 우리는 먼저 다음과 같은 삼체 핵반응을 고려한다.

²디 + ¹H + 전자 → ³T + V_e + 5,98MeV, (6)

다시 방향 결함이 있는 수소 결합을 진행합니다. 어떤 물리학자도 생각해 본 적이 없는 이 반응에는 금지 사항이 없습니다. 그리고 그것을 자극하기 위해 비틀림 장도 필요하지 않습니다. 반응(6)에 들어가는 원래의 양성자와 중수소는 서로 다른 유형의 입자이기 때문에 Pauli 배제 원리는 이 경우 더 이상 작동하지 않으며 이러한 입자는 상호 스핀 방향에 관계없이 동일한 수소 결합에 있을 수 있습니다. .

이것이 바로 저온 핵융합 반응에서 삼중수소 수율이 중성자 수율보다 훨씬 더 큰 이유입니다! XNUMX년의 수수께끼가 드디어 풀린 것인가?!

그러나 핵반응(6) 중에 태어난 중성미자는 다시 이 반응의 에너지 중 가장 큰 몫을 우주 공간으로 운반합니다. 이 반응은 물을 데우지도 않습니다.

사실, 중수소가 들어갈 수 있는 또 다른 잘 알려진 핵반응이 있습니다.

²디 + ¹H → ³그는 + γ + 5,49 MeV, (7)

또한 중성자 방출로 이어지지 않습니다. 그러나 이 반응의 에너지는 더 이상 중성미자에 의해 운반되지 않고 단단한 γ선의 형태로 방출됩니다.

독자는 이렇게 외칠 것입니다. 이는 V. Matyushkin이 지적한 방사선 노출의 위험으로 이어질 것입니다!

성급하게 결론을 내리지 마십시오. 사실 핵반응(7)은 패리티 보존법을 위반하여 발생합니다. 이는 이것이 매우 느린 반응이며 Potapov 와류 열 발생기의 열 출력을 크게 증가시키려는 만큼 자주 발생하지 않음을 의미합니다.

그럼에도 불구하고 Potapov 열 발생기의 소용돌이관에서 이러한 핵반응의 존재는 5 MeV의 γ-양자 에너지로 생성되는 단단한 γ-복사에 의해 실험적으로 감지되었습니다[1]. 이 방사선만이 열 발생기의 와류관 한쪽 끝에서만 관찰되며 해당 축을 따라 엄격하게 지향됩니다.

[1,3]에서 우리는 이 반응에 들어가는 중수소와 양성자의 스핀이 와류관의 축을 따라 비틀림 장에 의해 배향된다는 사실로 이것을 설명합니다. 그리고 각운동량 보존 법칙에 따르면 반응 중에 생성된 γ양자(7)도 이 방향으로 방출되어야 합니다.

핵 반응에서 한 방향으로 생성된 방사선의 실험적으로 발견된 축 방향성은 이전에 과학에 알려지지 않은 패리티 비보존의 또 다른 징후일 뿐만 아니라 초등 스핀에 대한 비틀림 장의 방향 지정 효과에 대한 아이디어의 정확성에 대한 증거로 간주될 수 있습니다. 입자. 이는 그동안 많은 논란이 있었던 비틀림장의 존재를 입증하는 증거이기도 하다.

따라서 핵반응(7) 역시 와류 열 발생기의 과잉 열 발생에 크게 기여할 수 없습니다. 그러나 그것은 γ선의 비대칭성을 통해 우리에게 핵반응 (3)과 (6)이 이러한 반응에 들어가는 "시약" 스핀의 와류관의 비틀림 장에 의해 방향이 지정될 때 다음과 같은 아이디어를 제공했습니다. 중성미자가 생성되며, 소용돌이 튜브 축을 따라 한 방향으로만 날아갑니다.

그리고 핵반응(7)의 강도가 제한되면 반응(3)과 (6)에는 그러한 제한이 없습니다.

삼중수소 수율을 측정한 [6]에 설명된 포타포프 발열체의 작동 유체에 중수를 첨가하는 실험 결과를 바탕으로 우리는 [3]에서 이 발열체가 다음과 같은 결론에 도달했습니다. 일반 물에서 작동하며 삼중수소 생산율은 ~10입니다.⁹ 원자/초

그러나 중성자는 작동 유체에 중수를 첨가할 때만 열 발생기의 복사에 나타납니다.

[6]에 설명된 이러한 실험은 중수 첨가량이 일반 물 300리터당 10ml에 도달하면 중성자 수율이 자연 배경을 초과하기 시작한다는 것을 보여주었습니다. 이 경우 열 발생기에서 기록된 중성자 플럭스의 강도는 ~ 0,1초입니다.^-1. 10시에요¹¹ 동일한 열 발생기에서 삼중수소 원자핵의 탄생 강도보다 몇 배나 작습니다. 이 결과는 저온 핵융합에 대한 다른 많은 실험에서 알려진 중성자 수율에 대한 트리톤 수율의 비율을 다시 한번 확인시켜 줍니다[7].

우리의 경우 중성자는 핵반응(4)의 결과로만 나타날 수 있으며, 그 강도는 물 속의 중수소 농도가 낮을 때 무시할 수 있을 정도로 낮습니다. 따라서 Potapov의 열 발생기는 일반 물에서 작동할 때 중성자 조사와 관련하여 절대적으로 안전합니다.

위의 내용은 우리가 고려한 핵반응의 수율이 Potapov의 열 발생기가 제공하는 과도한 열량의 출현을 보장하기에 충분하지 않다는 것을 보여줍니다. 그러나 생성된 중수소와 구조 재료뿐만 아니라 용해된 불순물의 형태로 물에 존재하는 산소, 금속, 탄소 및 기타 화학 원소 원자의 핵 사이의 소용돌이 열 발생기에서 발생할 수 있는 수십 가지의 다른 핵 반응 캐비테이션 마모가 발생하는 발열 부품은 고려되지 않습니다.

V. Matyushkin은 편지에서 그러한 반응의 수율에 대한 실험적 측정이 다소 민감한 문제라고 언급한 것이 옳습니다. 소규모 민간기업 Yu.S. 물론 Potapov는 이러한 모든 질문에 대한 답을 찾는 데 필요한 전체 연구 범위를 수행할 수 없습니다. 이러한 작업에 학술 기관을 참여시키는 것이 오랫동안 필요했지만 그들은 여전히 발을 질질 끌고 있으며 분명히 자유 열이 필요하지 않으며 임무를 수행하지 않고 계속해서 국가 목에 기생할 것이라고 생각합니다.

Yu.S. Potapov는 가장 중요한 질문에 대한 답을 찾았습니다. 그의 열 발생기는이 열 발생기의 전기 모터가 소비하는 것보다 더 많은 열 에너지를 생성하고 열 발생기의 이온화 방사선은 현재 방사선에 의해 허용되는 선량률을 초과하지 않습니다. 안전 기준.

문학 :

Potapov Yu.S., Fominsky L.P. 운동 이론의 관점에서 본 소용돌이 에너지와 저온 핵융합. - 키시나우-체르카시: OKO-Plus, 2000.387 p.
시포프 G.I. 물리적 진공 이론.-M.: TsT-Center, 1993.-362 p.
포민스키 L.P. Potapov 소용돌이 열 발생기의 작동 원리 - Cherkassy: OKO-Plus, 2001. - 112 p.
Goronovsky I.T., Nazarenko Yu.P., Nekryach E.F. 화학에 관한 짧은 참고서.-Kyiv: Nauk. 둠카, 1987.-830p.
라코볼스카야 I.V. 핵 물리학 M.: 모스크바 주립 대학 출판사, 1981.-280 p.
Bazhutov Yu.N. 기타 YuCMAP 유압 장치 작동 중 삼중수소, 중성자 및 방사성 탄소 등록 3rd Russian Conf. 저온 핵융합 및 핵 변환 RKKhYASTYA-Z.-M.: NIC FTP "Erzion", 1996.P.72.
차레프 V.A. 저온 핵융합//UFN.-1990.-No. 11-C.1-53.

저자: L. P. 포민스키

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