Кавитация как возбудитель ядерной реакции

В предыдущей главе рассмотрели процессы и установки, работающие на естественном ядерном топливе – воздухе. Другим естественным ядерным топливом является вода. Механизм энерговыделения в воде – ФПВР – такой же, как и в газе. Специфической особенностью является то, что в отличие от газа, в воде исходные и конечные продукты реакции одинаковы:

.

Естественно, что вода, прошедшая ФПВР, "портится", так как атом кислорода испытывает дефект массы, который вследствие малости не влияет на химические свойства воды и восстанавливается в природных условиях.

Принцип действия многих типов работающих установок по получению энергии из воды основан на использовании режима кавитации. Кавитация как режим предкипения жидкости начинается при параметрах насыщенного пара, когда давление и температура строго соответствуют определенной зависимости друг от друга. Для подгонки давления под температуру применяют, как правило, дросселирование или разгон воды в струе. Типы кавитационных установок отличаются друг от друга именно устройствами, вызывающими кавитацию, но о них – ниже.

При кавитации вследствие превышения сейсмоударного воздействия над пределом прочности суперосциллятора воды /3/ последний разрушается на молекулы водяного пара (газа). Возникший пузырек пара по указанной причине все больше наполняется паром, постепенно растет, пока, всплывая, не попадет в более холодные условия, где происходит мгновенная конденсация пара, и пузырек схлопывается. Так происходит в режиме предкипения, а в режиме кипения, когда жидкость достаточно прогрета по всей толщине, пузырек продолжает (бурно) расти и разрывается, а весь пар переходит в паровую область над жидкостью. Рост пузырька происходит медленнее, чем его мгновенное схлопывание: пузырек как бы накачивается энергией, которая сразу реализуется при схлопывании, давая большую мощность этого процесса. В результате возникают большое давление (тысячи атмосфер) и высокая температура (тысячи градусов). В §8 части первой даны их максимальные значения:

; .

Пропорционально температуре растет частота колебаний осцилляторов – молекул воды и динамические нагрузки при взаимодействии (контактном и неконтактном – электродинамическом) с соседями. Нагрузки могут превышать прочность молекул, и тогда происходит их разрушение на атомы кислорода, водорода и электроны связи этих атомов. Более того, после схлопывания происходит обратный разлет молекул и атомов из центра схлопнутого пузырька, внутри которого возникает высокий вакуум и сильная нелинейность. Вот тогда-то активированные и нераспавшиеся ранее молекулы тоже распадаются, не выдерживая колоссальной разности давлений внутри и вне них.

Свободные электроны сразу вступают во взаимодействие с атомами, вырывая из них мелкие частицы – электрино. Электрино отдают свою кинетическую энергию в виде тепла воде, превращаются в тепловые фотоны и, частично, покидают воду и аппарат в целом, частично возвращаются в молекулы воды, уменьшая дефицит их массы. Поскольку все атомы плазмы в микрозоне схлопывания пузырька снова образуют , то никаких радиоизлучений в чистой воде не происходит. Ведь именно для этого применяют воду высокой чистоты (ВВЧ) на АЭС. Тем не менее, в воде при кавитации идет ядерная реакция, и это доказано прямыми измерениями. Однако для этого в воду пришлось вводить различные добавки, в том числе соли /11, 19/. Только при этом условии возникали β, γ и нейтронное излучение, фиксируемые измерительными приборами.

Тепловые фотоны, имея положительный электрический заряд, осаждаются на металлических стенках корпусов энергоустановок, обладающих избыточным отрицательным зарядом. При отсутствии заземления корпуса концентрация положительно заряженных частиц создает потенциал относительно "земли". Этот потенциал различен в различных кавитационных установках. Так в обычном электрочайнике в режиме предкипения – кавитации, когда чайник шумит, кавитация слабая и потенциал составляет милли- и микровольты. В установках электролиза воды потенциал между корпусом и "землей" в режиме кавитации составляет уже несколько Вольт. В дроссельных установках для испытания материалов на изнашивание при кавитации потенциал относительно "земли" достигает миллиона Вольт /4/.

Следует еще отметить, что затраты энергии на разрушение связей между атомами молекулы примерно на 7 порядков меньше энергии связи их элементарных частиц. Это – при полном распаде. Но даже и при частичном ФПВР энергия элементарных частиц существенно больше энергии связи атомов, тем более, что последняя возвращается обратно при рекомбинации атомов.

Механизм разрушения молекул тесно связан с механизмом увеличения энергии молекул. В чем заключается механизм увеличения энергии и как это происходит, до сих пор не ясно, так как традиционная трактовка повышением параметров (температура, давление) ничего не объясняет. При постоянной массе молекулы увеличение энергии ее движения внутри собственной глобулы может происходить только за счет увеличения скорости. При этом могут быть два случая: 1) при наличии соседних молекул, не дающих возможности увеличить сразу размер глобулы, увеличение скорости приводит к увеличению частоты колебаний молекулы как осциллятора; 2) при внезапном разрежении (уменьшение концентрации – числа молекул в единице объема) увеличивается размер глобулы и пробег молекулы, что при постоянной частоте равносильно увеличению скорости.

Все возбуждающие – подводящие энергию воздействия логично разделить условно на механические (молекулярный уровень воздействия) и излучающие (уровень воздействия потоком элементарных частиц). Самым простым является нагревание, при котором увеличивается частота осцилляторов – молекул, и эта частота передается соседям путем электродинамического взаимодействия. При облучении частицами ускорение молекул достигается прямыми ударами непосредственным контактом и неконтактным – электродинамическим способом, а также – безударным контактным способом, при котором частицы осаждаются на молекулу и увеличивают ее массу, а, следовательно, и энергию. Чрезмерное повышение энергии и динамической нагрузки, превышающей предел прочности, приводит к разрушению молекулы.

5.2. Струйные и дроссельные
кавитационные устройства

Для установления соответствия давления температуре насыщения пара с целью получения режима кавитации жидкость дросселируют или разгоняют в различных насадках, в том числе, например, в трубах Вентури. Одной из первых установок такого рода было, например, устройство для испытания материалов на износ при кавитации по изобретению 1970 года /20/. В нем вода дросселировалась с 40…50 МПа до атмосферного давления. При этом возникала мощная кавитация в цилиндре из испытуемого материала длиной 25 мм и внутренним диаметром 1,2 мм при расходе воды 0,18…0,20 кг/с. Еще тогда авторы обнаружили, что при кавитации возникает электрический заряд большой плотности с потенциалом относительно земли более 1 миллиона Вольт, который они как раз и использовали в изобретении для измерительных целей. Однако только в 1996 году был опубликован доклад /11/, в котором сообщалось, что при кавитации в указанном устройстве идут ядерные реакции и генерируется избыточная энергия: на 1 единицу затраченной энергии выделялось 20 единиц результирующей энергии в виде тепловыделений и излучений. То есть коэффициент избыточной энергии или мощности был равен 20. Видимо ранее, в 1970 году, авторы на эти обстоятельства внимания не обращали, хотя результирующая мощность даже на таком маленьком устройстве – со спичечный коробок достигала 30 кВт. Из доклада не ясно, в чем заключается синтез, но видимо, имеется в виду синтез гелия, образование которого обычно сопровождает подобные процессы. Однако, учитывая, что энергия синтеза атомов на 20 порядков меньше, чем энергия элементарных частиц, из которых эти атомы состоят, то ясно, что избыточная энергия – это энергия распада, а не синтеза. В данном случае это энергия распада воды при кавитации с частичным ФПВР, в результате которого атомы воды теряют часть своих электрино, которые, имея положительный заряд, накапливаются в зоне кавитации на токопроводных металлических частях, имеющих отрицательный избыточный заряд, создавая определенную концентрацию частиц – электрино, и, соответственно, потенциал напряжения (~1МВ) как разность концентраций между кавитационным устройством и землей.

Отсюда один шаг до генератора электрической энергии, непосредственно получаемой из вещества без всяких промежуточных, в том числе, вращающихся устройств.

Собственно все струйно-дроссельные устройства работают по одному, описанному выше, принципу. Различие заключается в конструктивном оформлении. Так, в Краматорске работает камерный теплогенератор с коэффициентом избыточной мощности 1,3…1,4, в котором вода дросселируется из одной камеры в другую, третью /22/. Многие ультразвуковые кавитаторы, в том числе, например, для создания эмульсии мазута с водой для лучшего сгорания в котельных агрегатах, имеют дроссельные устройства (шайбы и другие). Примером собственно струйных теплогенераторов с избыточной мощностью могут служить устройства с разгоном воды в трубах Вентури, разработанные РКК "Энергия" /7/.

Достоинством струйных кавитационных установок является относительная простота, основным недостатком – большая энергия, затрачиваемая на разгон струи, именно не на прокачку жидкости, а на разгон струи.