Четверг 23 Май 2019
Войти Регистрация

Login to your account

Username
Password *
Remember Me

Create an account

Fields marked with an asterisk (*) are required.
Name
Username
Password *
Verify password *
Email *
Verify email *

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11

Механизм получения дополнительной энергии

 

О природе тепловых аномалий при электролизе лёгкой воды

(Обратимый водородно-нейтронный цикл)

Сидоров Б.А., Невесский Н.Е.

Обсуждаются тепловые аномалии при электролизе лёгкой воды и высказывается предположение, что  избыточная энергия здесь поступает не от ядерных процессов, а от деформированных электронных оболочек атомов водорода.

В связи с этим исследуется классическая релятивистская модель атома водорода, определяется орбита электрона и находятся релятивистские поправки к его массе. Особое внимание уделено предельному случаю «маленького водорода», когда электрон летит на бреющем полете над самой поверхностью протона. Показано, что масса электрона в этом случае возрастает (из-за огромной скорости) в ~ 2.5 раза, а суммарная масса всей системы практически совпадает с массой нейтрона. Таким образом, «маленький водород» вполне можно рассматривать как модель нейтрона. Обсуждаются проблемы, связанные со спином и магнитным моментом нейтрона. Исследуются энергетические соотношения, характеризующие процесс сворачивания атома водорода в нейтрон и обратного процесса: - распада. Выдвигается идея о возможности замкнутого водородо-нейтронного цикла для непрерывного извлечения избыточной энергии из субквантовой среды.

Тепловые аномалии при электролизе воды были зарегистрированы Флейшманом и Понсом. Поскольку электролизу подвергалась тяжелая вода, а также потому, что кроме тепловых аномалий в электролитической ячейке обнаруживались явные свидетельства ядерных превращений, причиной феномена был назван холодный ядерный синтез.

Однако, тепловые аномалии (и сопутствующая им радиация), как выяснилось позже, наблюдались и при электролизе легкой воды. Электролиз проводился либо с использованием специальных электродов – из никеля или палладия с сильно развитой поверхностью, либо при нетрадиционных режимах (переменный ток, высокие напряжения, разряд в воде). И спрашивается, как быть в этом случае? Считать ли причиной тепловых аномалий по-прежнему некие ядерные процессы или же понимать под причиной нечто иное, вызывающее как избыточное тепло, так и ядерные превращения? Откуда и из-за чего всё же в систему поступает дополнительная энергия?

Достоверное и неизменно повторяющееся превышение по теплу было обнаружено при прохождении переменного и постоянного тока через дистиллированную воду. Использовались графитовые электроды и рабочее напряжение – порядка 400 В. Как на переменном, так и на постоянном токе превышение по теплу составляло около 30% по отношению к контрольному замеру.

     

Схема измерительной установки изображена на рис.1.  Здесь:

  1. ЛАТР
  2. Повышающий трансформатор.
  3. Ваттметр
  4. Выпрямительный мост (устанавливается только в случае работы на постоянном токе).
  5. Электролитическая ячейка (калориметр). 

 

Была наработана статистика: 10 контрольных замеров и 10 рабочих, и вычислялся средний результат.

Для уменьшения потерь тепла при калориметрировании исходная температура равнялась комнатной. Температура измерялась с помощью термопарного цифрового термометра с точностью 0.10С.

     Параметры схемы:

  • напряжение на электродах в рабочем режиме: 400 v,
  • мощность по ваттметру: 15 w,
  • объём воды – 180 ml,
  • экспозиция – 120 сек.

В контрольных замерах вода нагревалась обычным резистором. Активное сопротивление для контрольных замеров:  360 ом, 2 Вт. Ваттметр – электродинамический, класс точности: 0.2.

Для наглядности приводится таблица измерений в случае переменного тока. В ней указаны значения приращений температуры  для холостого опыта (когда вода нагревается активным сопротивлением, погруженным в калориметр, содержащим 180 мл дистиллированной воды,  в течение 120 секунд при мощности нагрева (по ваттметру) 15 ватт) и для рабочего режима с графитовыми электродами при той же мощности, экспозиции и объёме воды. Исходная температура воды для всех измерений была одинаковой: , равной температуре воздуха в помещении.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

2.2

2.2

2.1

2.2

2.2

2.2

2.1

2.2

2.2

2.2

 

2.9

2.9

2.8

3.0

2.8

2.9

2.8

2.8

2.9

2.9

Превышение по теплу в %

31.8

31.8

33.3

36.4

27.3

31.8

33.3

27.3

31.8

31.8

 

Среднее превышение по теплу в рабочем режиме по сравнению с контрольным составляло 31.7%.

Этот опыт легко повторить и убедиться, что превышение по теплу действительно имеет место. Замеры на постоянном токе приводят к аналогичному результату. Кроме того, проводились замеры на переменном токе в 5%-ом растворе Na2CO3. Эффект полностью отсутствовал, тепловыделение равнялось контрольному.

Результаты экспериментов являются принципиально новыми. Они показывают, что дополнительное тепловыделение возможно получить, используя лёгкую воду. Что касается источника дополнительного тепла, то он пока неизвестен.

Считать, что источником являются ядерные превращение, здесь вряд ли оправдано. Поэтому на роль причины, вызывающей аномальное тепловыделение, выдвигается идея о скрытой энергии     деформированных  электронных  оболочек.

Для того чтобы рассуждение об электронных орбитах выглядело бы корректным, используется идеология информационной теории электричества (ИТЭ, [1]), которая позволяет совместить классические и квантовые представления. Информационный подход восходит к идеям де Бройля о том, что электрон есть корпускула (а не волна), поведение которой корректируется ею же порожденной «стационарной волной», выполняющей функцию управления. По де Бройлю нет «корпускулярно-волнового дуализма», но есть две самостоятельные сущности – корпускула и волна, находящиеся в тесной взаимосвязи друг с другом [2]. Такой взгляд на вещи позволяет рассуждать об электронных орбитах, не теряя при этом волновых проявлений в поведении электронов.

рис.2

Деформация электронных орбит в атоме водорода рассматривалась Зоммерфельдом [3]. Если электрон, движущийся по круговой (1-ой Боровской) орбите, отдает в силу какого-либо возмущения часть своей кинетической энергии, то его орбита деформируется. В первом приближении она превращается в эллипс с протоном в фокусе. В следующем приближении, учитывающем изменение массы электрона со скоростью, будем иметь эллипс с непрерывно смещающимся  перигелием  или т/н  «розетку Зоммерфельда» (рис.2).  Уравнение для нахождения орбиты имеет вид: 

где . Это – красивая и точно решаемая задача о движении в центральном поле. Форма орбиты даётся выражением:

 

где p - "параметр", ε - эксцентриситет, и k - "розеточность" - выражаются через энергию Е и момент импульса М электрона:



, ,

Поскольку k < 1, то орбита смещается по ходу движения электрона. При малых деформациях смещение составляет  на оборот [α≈1/137 - постоянная тонкой структуры.], что в пересчете на длину волны соответствующего излучения даёт: λ= 1,7 мм. Такое излучение может в принципе сопутствовать электролизу и кавитации, и есть смысл попытаться его зарегистрировать.

Важно, что энергия такого деформированного атома меньше исходной, так что процесс деформации электронной орбиты – экзотермический. Орбитальный электрон прежде чем выйти на розеточную орбиту должен отдать во вне часть своей кинетической энергии в 13,6 эв. Это - уже не мало и может объяснить наблюдаемые тепловые аномалии.

Рассуждение можно продолжить и далее и рассмотреть следующую (вторую) деформацию электронной орбиты, превращающую её вновь в круговую, но чрезвычайно маленькую, сжатую, расположенную над самой поверхностью протона. Это будет так называемый «маленький водород».
Скорость электрона в такой ситуации достигает субсветовых значений. Его масса соответственно заметно возрастает, и вся система, следовательно, становится тяжелее. Нетрудно оценить насколько тяжелее. Приравнивая центробежную силу кулоновской, получим уравнение:

При известном радиусе – это уравнение для скорости. Если за радиус орбиты в «маленьком водороде» взять комптоновский радиус протона: см, то получим: 

Отсюда найдём: Таким образом, масса электрона возрастает более чем в два с половиной раза и становится равной:  Мэв. Но разница масс нейтрона и протона равна по справочным данным: Мэв. «Маленький водород», т.о. явно претендует на роль нейтрона. Совпадение по массе оказывается почти 100%-ым!

Мысль о том, что нейтрон является составной частицей – системой из протона и электрона была первой и естественной, поскольку при b-распаде из ядра вылетали именно электроны. Она интенсивно обсуждалась на заре становления ядерной физики (см., например [4]). Основная трудность для модели составного нейтрона заключалась в балансе спинов и магнитных моментов. Действительно, у протона, электрона и нейтрона – одинаковые спины: по . Магнитные же моменты протона и нейтрона – порядка ядерных, т.е. на три порядка меньше магнитного момента свободного электрона. Мотт, а также Бор отмечали, что в ядре электроны отнюдь не свободны и в столь экстремальных условиях они вовсе не обязаны вести себя как всегда. Ядерные электроны могут «претерпеть изменение индивидуальности», например, перестать вращаться, что и объяснило бы непонятное исчезновение магнитного момента в целый магнетон Бора.
Недавно эта идея получила подтверждение: в Internet было сообщение о том, что с помощью особой техники удалось остановить вращение даже свободного электрона. Электрон при этом распадался на две частицы – «холон» (электрон без спина) и «спинон» – частицу, аналогичную нейтрино и берущую на себя весь угловой момент.
Со временем, тем не менее, идея о «маленьком водороде» была оставлена, и утвердилось представление о нейтроне как о не составной, а истинно элементарной частице. То, что масса маленького водорода, как показано выше, практически совпадает с массой нейтрона, послужило бы сильным аргументом в пользу возрождения этой идеи.

«Маленький водород» может возникать в результате ряда последовательных деформаций электронных орбит. Должны, таким образом, существовать переходные формы между обычным водородом и предельно свернутым, т.е. – нейтроном. Эти переходные формы сами по себе весьма интересны, поскольку могут обладать особыми промежуточными свойствами.
Они нейтральны и, подобно нейтронам, должны, видимо, обладать большой проникающей способностью и, в частности, способностью близко подходить к ядрам атомов и инициировать ядерные процессы. Вместе с тем, они как целое могут обладать большим магнитным моментом (~ электронного) и т.о. иметь заметные магнитные свойства (например, задерживаться ферромагнитными экранами).
При их образовании выделяется энергия: это – экзотермический процесс. В предельном случае превращения обычного атома водорода – в маленький водород избыток энергии составляет:

Мэв

Это – огромная энергия и её хватит и с лихвой, чтобы обеспечить все мыслимые тепловые превышения [При сворачивании водорода в нейтрон кинетическая энергия электрона сильно возрастает, но полная энергия:(включающая в себя ещё и также возрастающую, но входящую со знаком минус потенциальную энергию), тем не менее убывает]. 

Но дело этим не кончается. Напротив, дальше начинается самое интересное.
Дальше должно происходить восстановление деформированных атомов водорода до исходной формы. Это необходимо, чтобы завершить цикл.
Предельно свёрнутый атом водорода – он же нейтрон – испытывает ß-распад. Это – спонтанный (самопроизвольный) процесс, идущий против принципа Ле Шателье, т.е. в сторону увеличения (а не уменьшения) полной энергии. Он происходит в силу некоторых, нам неизвестных процессов и выглядит загадочно.
Для его объяснения (точнее, описания того, как он происходит) можно выдвинуть одну общую идею, именуемую «принципом мерцающего заряда». Обосновать её можно только в рамках информационной теории электричества. Согласно ИТЭ взаимодействие заряженных частиц – сложный многостадийный процесс. Он начинается с обмена информацией, включает её оценку и согласование с внутренними целеполагающими установками и уже после всего этого – завершается действием. Между причиной и следствием (вызовом и откликом) здесь всегда имеется задержка во времени и на протяжении этой задержки возможны всяческие (планируемые и нет) сбои.

Действие при таком взгляде на вещи производится самостоятельно, поле является информационным, а сам «заряд» трактуется, как мера способности создавать или воспринимать поле. То, что заряд может при этом «мерцать», т.е. включаться и выключаться иногда или как-то, вполне оправдано. Следствия подобных мерцаний могут быть катастрофическими и приводить к распаду.

При выключении заряда протона (или же, что эквивалентно по результату, - при временной потере электроном способности воспринимать поле протона) электрон срывается с орбиты и уносится прочь с огромной кинетической энергией. Эта энергия составляет: Мэв, т.е. как раз равна предельной энергии b-распада. Если время выключения мало и электрон не успевает полностью освободиться, то его энергия будет заключена где-то между нулём и 0.78 Мэв. Энергетический спектр будет непрерывно распределённым, как это и фиксируется в опыте.

Почему и как происходит «мерцание» - вопрос особый и его пока касаться не будем. Пока важно, что β-распад идёт спонтанно и приводит нашу систему в исходное состояние. Тем самым завершается цикл.

Это водородо-нейтронный цикл, с помощью которого можно, в принципе, создать возобновляемый и мощный источник энергии. Цикл состоит из двух стадий: а) сворачивание атома водорода в нейтрон и б) β-распад нейтрона. На первой стадии выделяется 0.309 Мэв, а на второй 0.781 Мэв. Полная (максимальная) энергия, выделяющаяся при этом составляет: 0.309+0781= 1.09 Мэв. И это – за один цикл на каждом атоме водорода!
Один грамм водорода способен выделить при таком цикле ~ 1010Дж!. [Для справки: городу Сочи требуется ~ 1016 Дж/год. Такая энергия может, в принципе, выделиться за один цикл из одного кубометра воды.] Мало того, эта энергия – возобновляемая! И на входе и на выходе мы имеем всё ту же воду. Вещество не расходуется и не меняется, хотя и выделяет огромную энергию. Фактическим источником этой энергии является не вода, а тонкая субквантовая среда (или: эфир, физический вакуум и пр. – название не важно), заполняющая внутриатомные пространства и непрерывно и всегда используемая обитателями микромира для их жизнедеятельности.

Перспективы, таким образом, открываются преобширнейшие! И приоткрываются они благодаря информационной теории электричества. Любая новая теория электричества неизбежно ведёт к переосмысливанию также и внутриядерных феноменов. Этому как нельзя более созвучны слова классика: «Нет квантов, и нет ядерных сил. Есть непознанное электричество».

 

 

Литература

1. Н.Е. Невесский. «Информационная динамика». М:, 2001.
2. Lochak G. “De Broglie’s initial conception of de Broglie waves (The wave-particle dualism). D. Reidel Publishing Company, Dordreht, Holland, 1984.
3. Борн М. “Атомная физика”. М.: Мир, 1965.
4. Атомное ядро. Сборник докладов I-ой Всесоюзной Ядерной Конференции. М.-Л. ГТТИ, 1934.

Наши эксперименты