НЕЙТРИНО МАЛЫХ ЭНЕРГИЙ КАК ПРИЧИНА АНОМАЛИЙ В БЕТА-РАСПАДАХ И ХОЛОДНЫХ ЯДЕРНЫХ ТРАНСМУТАЦИЙ

Полный текст

На протяжении многих лет строго экспоненциальный характер изменения скорости распадов радиоактивных нуклидов считался несомненным. Однако в последнее время опубликован ряд работ, которые дают основание для сомнений в незыблемости этого свойства радиоактивности. Обнаружены как периодические (прежде всего с периодом 1 год) [1-21], так и спорадические [17-21] отклонения. Наиболее разумное предположение состоит в том, что аномалии скорости бета-распадов связаны с действием нейтрино или антинейтрино в соответствии с ядерными реакциями e e n + ( A, Z ) ® ( A, Z + 1) + e - или n~ + ( A, Z ) ® ( A, Z - 1) + e + . (1) Это происходит на фоне спонтанных распадов ( A, Z ) ® ( A, Z + 1) + e e +n~ или ( A, Z ) ® ( A, Z - 1) + e + + n e . (2) В этих процессах могут участвовать нейтрино, возникающие при ядерных реакциях в недрах Солнца с энергией порядка 1 МэВ, движущиеся с околосветовой скоростью, или нейтрино, являющиеся одним из компонентов «темной материи». Такие нейтрино, движущиеся в гравитационном поле Галактики, имеют скорость несколько сотен км/с и энергию много меньше 1 эВ [1; 17-19]. Периодические и спорадические изменения скорости бета-распадов. Роль космических потоков нейтрино малых энергий Как показано в [17; 18], влияние потока возникающих в недрах Солнца в результате ядерных реакций нейтрино на скорость бета-распадов ничтожно и не может быть обнаружено современными средствами. Нейтрино малых энергий (медленные нейтрино) взаимодействуют с веществом намного более эффективно. Это связано с низкой скоростью движения, в результате чего продолжительность контакта нейтрино с каждой частицей вещества становится намного больше, чем в случае «ядерных» нейтрино, движущихся со скоростью, близкой к скорости света. Однако главной причиной радикального увеличения эффективности взаимодействия нейтрино с веществом при очень низких энергиях является большая длина волны де Бройля λ = h/mv (h - постоянная Планка, v - скорость и m - масса нейтрино). λ характеризует размер области взаимодействия. Нейтрино с массой 1 эВ, движущихся в Галактике со скоростью около 4.105 м/с относительно земного наблюдателя, имеет λ порядка 1 мм [19]. Это означает, что область взаимодействия охватывает огромное число атомов (~1020 в конденсированном веществе), в отличие от нейтрино МэВных энергий, которые могут взаимодействовать лишь с одним нуклоном. Взаимодействие нейтрино малых энергий с веществом подобно взаимодействию света с прозрачной средой [19]: происходит преломление, отражение, рассеяние на неоднородностях практически без энергообмена. Поглощение возможно лишь в результате ядерных реакций. Способность нейтрино малых энергий отражаться и преломляться позволяет фокусировать их потоки при помощи вогнутых зеркал и линз. На этой основе созданы «нейтринные телескопы», зарегистрировавшие сильные всплески скорости бета-распадов. Обнаруженные ритмические изменения скорости бета-распадов с периодом 1 год связаны с прохождением Землей в процессе орбитального движения вокруг Солнца областей с различной плотностью потока и различной скоростью нейтрино. Следует заметить, что в ряде статей приведены результаты измерений, в которых аномалии скорости радиоактивного распада незаметны [22-28]. Результаты, полученные в процессе этих тщательных измерений, на первый взгляд, опровергают сообщения об аномалиях скорости радиоактивного распада. В работах [17; 18] отсутствие наблюдаемых аномалий объяснено неадекватной методикой проведения экспериментов. Задача заключается в том, чтобы обнаружить небольшое число актов реакции (1) на фоне большого числа актов реакции (2). Это возможно в связи с тем, что в реакциях (2) возникают электроны или позитроны с энергиями от нуля до верхней границы Еmax, характерной для каждого нуклида. В случае реакции (1) возникающие электроны или позитроны имеют энергию, превышающую Еmax на энергию поглощенного нейтрино или антинейтрино. Если число индуцированных реакций много меньше числа спонтанных распадов, для обнаружения эффектов, связанных с действием нейтрино (антинейтрино), необходимо иметь детекторы, которые могут избирательно регистрировать электроны (позитроны) с энергией, превышающей Еmax. Детекторы, использованные в работах [22-28], такой способностью не обладают. Взаимодействие нейтрино малых энергий с коллективами атомов. Многообразие возможных транcформаций Большая длина волны де Бройля λ, характеризующая размер области взаимодействия, открывает дополнительные возможности ядерных преобразований путем слабых взаимодействий с участием нейтрино. Если нейтрино имеют высокую энергию (λ порядка размера ядра или меньше), взаимодействие может происходить только с одним ядром. При достаточно низкой энергии величина λ превышает расстояние между атомами (порядка 0,1 нм в твердом или жидком веществе), и взаимодействие охватывает два или несколько атомов. Становятся возможными ядерные преобразования, при которых два или несколько атомов превращаются в два или несколько других атомов, причем в эти преобразования могут быть включены электроны. При этом должны выполняться законы сохранения барионного заряда (то есть числа нуклонов), электрического и лептонного зарядов. Так как нейтрино при малых энергиях не может внести заметный вклад в энергетику реакции, могут происходить только преобразования с положительным энергетическим балансом. Закон сохранения импульса задает распределение продуктов реакции по скоростям и углам разлета. Преобразования без участия электронов можно записать в виде уравнений [29]: или (A1, Z1) + (A2, Z2) + ν → (A3, Z3) + (A4, Z4) + ν' + Q A3 + A4 = A1 + A2, Z3 + Z4 = Z1 + Z2 (A1, Z1) + (A2, Z2) + ν̃ → (A3, Z3) + (A4, Z4) + ~ ν' + Q A3 + A4 = A1 + A2, Z3 + Z4 = Z1 + Z2 например, ν + 7Li3 + 16O8 → 11B5 + 12C6 + ν' +1,504 МэВ Нейтрино (антинейтрино) в левой части уравнений должно иметь достаточно низкую энергию, чтобы длина волны де Бройля (область взаимодействия) была больше расстояния между реагирующими атомами. Нейтрино (антинейтрино) в правой части приобретает значительную часть энергии Q и свободно уносит ее, снижая величину энергии, отдаваемой возникающими ядрами окружающей среде. Для преобразований, охватывающих два ядра с участием электронов, возможны такие процессы [30]: o Перегруппировка нуклонов с поглощением электронов: (A1, Z1) + (A2, Z2) + e- + ν̃ → (A3, Z3) + (A4, Z4) + Q A3 + A4 = A1 + A2, Z3 + Z4 = Z1 + Z2 - 1 например, 60Ni28 + 1H1 + e- + ν̃ → 4He2 + 57Fe26 + 0,569 МэВ. · Перегруппировка нуклонов с выделением электронов: (A1, Z1) + (A2, Z2) + ν → (A3, Z3) + (A4, Z4) + e- + Q A3 + A4 = A1 + A2, Z3 + Z4 = Z1 + Z2 +1 например, 61Ni28 + 64Ni28 + ν → 63Cu29 + 62Ni28 + e- + 0,995 МэВ. Был сделан компьютерный расчет возможных преобразований двух стабильных нуклидов в два других стабильных нуклида без участия и с участием электронов [29; 30]. Поражает изобилие даже таких простейших преобразований. Выявлено более миллиона вариантов. Полученные результаты можно получить у автора этой статьи в виде EXCEL-файла. LENR как проявление слабых ядерных взаимодействий В последние годы выполнено множество исследований в области, получившей название LENR (низкоэнергетические ядерные реакции, холодные ядерные трансмутации, холодный ядерный синтез). LENR очень разнообразен. Это и процессы в металлах с растворенным в них водородом [33; 34]. Это и процессы в плазме [32; 35], в газовом разряде [36] и даже биологических системах [38; 39]. Помимо энерговыделения, намного превышающего возможности химических реакций, для LENR характерно большое разнообразие возникающих химических элементов. Например, после обработки воды в реакторе «Энергонива» [32] обнаружены Li, Be, B, C, Mg, Si, P, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Sn, Se, Pb, Bi. В никель-водородном LENR-реакторе, проработавшем 7 месяцев [33], обнаружены Ca, V, Ti, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Ga, Ba, Sr, Yb, Hf. Изначально содержание этих элементов в «топливе» и конструкционных материалах было ничтожно малым. Обзор по элементным и изотопным изменениям в никель-водородных LENR-реакторах содержится в статье [34]. Огромное многообразие химических элементов, как было показано выше, возникает при ядерных трансформациях в коллективах нуклидов, инициируемых нейтрино (антинейтрино) малых энергий. Напрашивается мысль о том, что изобилие возникающих химических элементов в LENR-процессах имеет такую же природу. Но всем известно о чрезвычайно слабой интенсивности взаимодействия нейтрино с веществом. Следовательно, для возникновения эффектов ощутимой величины нужны потоки нейтрино огромной величины. Откуда они могут появиться в LENR-реакторах? Из Космоса? Согласно [17; 18], плотность потока галактических нейтрино порядка 107 см-2с-1. Этого явно недостаточно для инициирования процессов киловаттной мощности, достигаемой в ряде LENR-реакторов. Чтобы найти возможный источник интенсивных нейтринных потоков, обратим внимание на одну характерную особенность LENR-процессов: они имеют вполне ощутимый энергетический порог. Особенно отчетливо это видно на примере никель-водородных реакторов, избыточное тепловыделение в которых обнаруживается только при температурах выше 1200 оС [33; 34], то есть когда средняя энергия частиц вещества при тепловом движении превышает 0,1 эВ. В электроплазменных реакторах [32; 35] температура достигает нескольких тысяч градусов (десятые доли эВ). В установках с плазмой тлеющего газового разряда [36] энергия электронов порядка 1 эВ. На первый взгляд процессы, в которых признаки LENR обнаружены при комнатной температуре (электролиз [37], биология [38; 39]), являются исключением из этого правила. Практически же для актов энергообмена как в электрохимии, так и в процессах клеточного метаболизма характерны именно энергии порядка 1 эВ. Нейтрино имеет очень маленькую массу (в настоящее время считается, что масса электронного нейтрино и антинейтрино не превышает 0,28 эВ [40]), поэтому они могут образовываться в результате неупругих столкновений частиц вещества (электронов, ионов, нейтральных атомов) при их тепловом движении. Так как точных данных о массе нейтрино нет, для оценочных расчетов будем считать, что минимальная энергия для образования пары нейтрино-антинейтрино равна 0,5 эВ. Среднюю энергию 0,5 эВ имеют частицы в теле, нагретом до 3200 оС. Напомним, что средняя энергия теплового движения e = 1,5kT (k =1,38.10-23Дж/K - постоянная Больцмана, T - абсолютная температура). Такую и более высокую энергию имеют некоторые частицы и при меньшей температуре. Воспользовавшись функцией распределения энергии частиц при тепловом движении [41] f (e ) = 2 e exp(- e ) , p (kT )3 kT можно найти зависимость от температуры доли частиц, имеющих энергию выше заданной. Для энергии 0,5 эВ эта зависимость показана на рис. 1. При комнатной температуре доля таких частиц 10-8. Заметная доля частиц с энергией выше 0,5 эВ появляется только при температуре около 1000 оС. При температуре 1600 оС таких частиц уже 10 %, а при температуре 4500 оС 50 %. Таким образом, при сделанных допущениях порог термической генерации нейтрино-антинейтринных пар около 1000 оС. Рис. 1. Доля частиц, имеющих энергию выше 0,5 эВ, в зависимости от температуры В настоящее время уровень знаний о свойствах нейтрино недостаточен для надежного определения вероятности образования нейтрино и антинейтрино при термических столкновениях частиц вещества. Ясно, что вероятность этого небольшая. Маленькая вероятность компенсируется большим числом соударений. Сделаем оценку числа соударений в секунду при тепловом движении в металлах. Чаще всего в металлах сталкиваются электроны с атомами. Длина пробега между столкновениями около 10-8 м. Скорость движения электронов при температуре 2000 К около 2.105 м/с [42. С. 117]. Следовательно, электрон при своем тепловом движении испытывает 2.1013 столкновений в секунду. Учитывая, что число свободных электронов в 1 см3 металла порядка 1023 [42. С. 115], найдем число столкновений в секунду в 1 см3 металла: 2.1036. Столь огромное число столкновений позволяет предположить, что в достаточно горячих металлах нейтрино и антинейтрино возникают с интенсивностью, достаточной для инициации ядерных трансформаций, дающих значительное энерговыделение даже при очень малых вероятностях процессов, связанных с нейтрино. Допустим, что лишь одно из 1010 соударений порождает пару нейтрино-антинейтрино, и лишь одно из 1010 нейтрино или антинейтрино вызывает ядерную трансформацию. Даже при таких огромных потерях 1 см3 горячего металла производит 2.1016 ядерных трансформаций в секунду. В каждом акте таких трансформаций выделяется порядка 1 МэВ. Так как 1 Дж эквивалентен 6,25.1012 МэВ, мощность выделяемой энергии примерно 2 кВт. Сделаем аналогичную оценку для газа, нагретого до температуры, достаточной для термической генерации нейтрино (несколько тысяч оС). В газе даже при таких температурах электронов и ионов значительно меньше, чем нейтральных атомов (молекул), поэтому сталкиваются преимущественно атомы (молекулы). Скорость их движения порядка 103 м/с, а длина пробега до столкновения при атмосферном давлении около 10-7 м [43]. Следовательно, атом (молекула) испытывает около 1010 столкновений в секунду. В 1 см3 горячего газа при атмосферном давлении содержится около 1019 атомов (молекул). В нем происходит около 1029 столкновений в секунду, что на 7 порядков меньше, чем в металлах. Таким образом, в газе, нагретом до температуры несколько тысяч градусов, термическая генерация нейтрино и антинейтрино хотя и возможна, но происходит с интенсивностью на много порядков меньшей, чем в металлах. Для интенсивной генерации нейтрино и антинейтрино требуется горячая плотная среда с большим содержанием свободных электронов. Кроме металлов такой средой является плазма высокой плотности, которая кратковременно возникает, например, при взрывах металлических проводников или при достаточно сильном импульсном энерговыделении в жидкостях. Итак, предположение о возможности ядерных трансмутаций при действии нейтрино малых энергий, возникающих в горячих металлах или плотной плазме, позволяет объяснить два эмпирически обнаруженных свойства LENR: многообразие возникающих химических элементов и температурный порог порядка 1000 оС. Можно также понять отсутствие жестких ядерных излучений. В предполагаемом механизме перегруппировка нуклонов происходит без внесения энергии, которая могла бы вызвать возбуждение ядерных уровней, высвечивание которых могло бы привести к излучению гаммаквантов. Дефицит вносимой энергии приводит к тому, что из всех возможных вариантов преобразований реализуются те, при которых образуются максимально устойчивые нуклиды, не склонные ни к альфаили бета-радиоактивности, ни к испусканию нейтронов. Выделяющаяся энергия реализуется в виде кинетической энергии возникающих нуклидов. Несмотря на то, что они могут иметь энергию до нескольких МэВ, при их торможении жесткая радиация не возникает, так как массивные заряженные частицы даже при высоких энергиях теряют свою энергию в основном в результате ионизации и возбуждения атомов среды, в которой они движутся [44]. При этом происходит излучение электромагнитной радиации, но «мягкой», с энергией квантов до нескольких кэВ. Кроме того, излучение «мягких» квантов происходит при нормализации деформированных электронных оболочек возникших нуклидов. Это позволяет объяснить появление мягкого рентгеновского излучения около работающих LENR-установок. Отметим, что в слабых взаимодействиях (бета-процессах) с участием нейтрино (антинейтрино) не существует «проблемы кулоновского барьера», которая долгое время являлась обоснованием «невозможности» холодных ядерных трансмутаций. Эксперименты, подтверждающие гипотезу о роли нейтрино в холодных ядерных трансмутациях Изложенная выше гипотеза предсказывает, что металл, нагретый до температуры порядка 1000 оС и выше, излучает нейтрино и антинейтрино, вызывающие появление в окружающем веществе изначально отсутствующих химических элементов. Этот процесс сопровождается выделением тепла. Рассмотрим несколько из подтверждающих экспериментов, о которых было доложено на 26-й Российской конференции по холодным трансмутациям ядер и шаровой молнии [45]. В качестве раскаленного металла использовалась вольфрамовая нить в лампах накаливания, в частности галогенных лампах с трубчатой кварцевой оболочкой с номинальной мощностью 150 или 300 Вт (рис. 2). Зависимость удельного сопротивления вольфрама от температуры хорошо известна [46]. Поэтому температуру вольфрамовой нити несложно определить, измерив ее сопротивление при комнатной температуре R20, а также напряжение U и ток I в рабочем режиме. Зная напряжение и ток, определяем сопротивление R = U / I, а затем и температуру по формуле t(оC) = 197,6(R/R20) - 1,57(R/R20)2 - 176. Используя эти же данные, можно определить мощность, потребляемую лампой P = U.I. Следует заметить, что описанная методика определения температуры дает усредненное значение. Так, нить накала имеет более холодные (на концах и около опор) и более горячие участки. Эксперимент 1 Галогенная лампа накаливания размещена внутри цилиндрического контейнера из нержавеющей стали, который можно наполнять различными веществами (рис. 3). Для измерения мощности тепловыделения использован воздушный проточный калориметр (рис. 4). Мощность тепловыделения определяется по возрастанию температуры воздуха, омывающего исследуемый объект, расположенный в теплоизолированном цилиндре диаметром 20 см длиной 100 см. Разность температур воздуха на выходе и входе измеряется дифференциальной термопарой. Для создания стабильного потока воздуха использован вентилятор, подключенный к стабилизированному источнику питания. Калибровочные измерения показали, что погрешность измерения этим калориметром при мощности тепловыделения от 100 до 2000 Вт не превышает 3 %. Рис. 2. Галогенная лампа накаливания, использованная в описанных ниже экспериментах Рис. 3. Галогенная лампа накаливания внутри цилиндрического контейнера Рис. 4. Воздушный проточный калориметр На рис. 5 показана зависимость теплового коэффициента (отношения мощности тепловыделения к потребляемой электрической мощности) от температуры нити накала в галогенной лампе. Измерения были сделаны при пустом контейнере и при контейнере, заполненном тетраборатом лития (10 г). Избыточное тепловыделение при температуре выше 2200 оС наблюдается даже в случае пустого контейнера, но контейнер, заполненный тетраборатом лития, дает более сильный эффект. При потребляемой электрической мощности 292 Вт температура вольфрамовой нити достигла 2390 оС. Мощность тепловыделения, измеренная проточным воздушным калориметром, 428 Вт. Таким образом, выделение энергии сверх затраченной на нагрев нити составляет 136 Вт. Увеличение температуры влечет рост избыточной мощности, однако, как видно из рис. 5, тепловой коэффициент снижается. Это связано с тем, что при высоких температурах необходимая для нагрева мощность возрастает значительно быстрее (~ T4), чем избыточное тепловыделение, рост которого подобен зависимости, показанной на рис. 1. Рис. 5. Тепловой коэффициент в зависимости от температуры нити накала в галогенной лампе, измеренный с пустым контейнером и контейнером, наполненным тетраборатом лития Для подтверждения изложенной гипотезы важно убедиться не только в том, что в веществе, окружающем раскалённый металл, выделяется много тепла, но и в том, что появляются новые химические элементы. Описанный выше эксперимент не был достаточно длительным, чтобы накопилось заметное количество новых элементов. Эта задача решена в далее описанных экспериментах. Эксперимент 2 Галогенная лампа накаливания (220 В, 300 Вт) находилась в кварцевой трубе, через которую прокачивался 10 % водный раствор KNO3. Циркулирующий раствор охлаждался, проходя через теплообменник. Реактор работал 20 ч при потребляемой мощности 450 Вт. Мощность тепловыделения, определенная по скорости нагрева раствора, около 500 Вт. Температура вольфрамовой нити около 2400 оС. Рис. 6. Экспериментальная установка с циркулирующим раствором KNO3 и галогенной лампой накаливания Образцы раствора, взятые до и после эксперимента, после выпаривания были переданы для анализа элементного состава в НИЦ «СИНТЕЗТЕХ». Были использованы два метода: рентгенофлуоресцентный (RFA) и масс-спектральный (ICP MS). Результаты анализов представлены в табл. 1. Видно, что содержание многих элементов после обработки раствора возросло в десятки и даже сотни раз. Воспользовавшись упомянутыми выше таблицами возможных преобразований нуклидов [29; 30], можно обнаружить много возможных ядерных трансформаций, в результате которых получаются химические элементы, обозначенные в табл. 1. Исходными элементами могут быть калий, азот, кислород, а также водород. Ниже приведены некоторые из возможных ядерных трансформаций, в результате которых возникают обнаруженные литий, бор, магний, алюминий, кальций, железо: ν̃ +14N7 + 39K19 + e- → 47Ti22 + 6Li3 + 0,067 МэВ; ν̃ +14N7 + 16O8 + e- → 26Mg12 + 4Нe2 + 12,074 МэВ; ν̃ +14N7+ 14N7+ e- → 26Mg12+2Н1+9,120 МэВ; ν̃ +14N7+39K19+ e- → 26Mg12+27Al13+2,636 МэВ; ν +39K19+39K19 → 24Mg12+54Fe26 + ν' +2,573 МэВ; ν̃ +14N7+41K19 + e- → 11B5+44Ca20+0,263 МэВ; ν +39K19+39K19 → 38Ar18 +40Ca20 + ν' +1,969 МэВ. Результаты анализа образцов KNO3 методами RFA Таблица 1 и ICP MS до и после обработки в установке с лампой накаливания в растворе KNO3 Элемент До После RFA ICP MS RFA ICP MS Li 0,007 0,12 B 0,017 0,08 Mg 0,050 0,55 Al 0,010 3,30 K 99,91 86,4 Ca < 0,01 10,2 Fe < 0,01 0,66 Cu 0,018 2,04 Cu 0,010 1,10 Zn < 0,01 0,58 Zn 0,010 0,13 Ni < 0,01 0,048 Сильнее всего увеличились содержание кальция (появление кальция характерно и для многих других LENR-экспериментов [33; 34]). Последние из написанных уравнений - это только два из многих возможных путей появления кальция. В связи с этим можно вспомнить исследования Луи Керврана, который обнаружил, что куры продолжают нести яйца, скорлупа которых содержит много кальция, даже если полностью лишить их источников поступления кальция, заменив кальций калием [38]. Он предположил, что кальций возникает в результате ядерной реакции 39K19+1Н1→40Ca20 + 8,337 МэВ, что вызвало насмешки физиков: калий и водород не могут соединиться из-за «кулоновского барьера», а если бы это каким-либо путём происходило, то огромное энерговыделение испепелило бы курицу. Однако если это происходит в результате слабых взаимодействий ν + 39K19 + 1Н1 → 40Ca20 + ν' + 8,337 МэВ, снимается как проблема «кулоновского барьера», так и проблема огромного энерговыделения. В соответствии с законами сохранения энергии и импульса, если энергия выделяется в системе двух частиц, она распределяется обратно пропорционально массам. Так как масса нейтрино много меньше массы ядра кальция, практически всю выделяющуюся энергию уносит нейтрино. Откуда берутся нейтрино, инициирующие ядерную реакцию? Как уже было отмечено, для клеточного метаболизма характерны энергии порядка 1 эВ, что достаточно для образования нейтрино и антинейтрино. Эксперимент 3 300-ваттная галогенная лампа накаливания была обёрнута лентой из сплава свинец-олово и помещена в сосуд с водой. Во избежание перегрева и закипания вода охлаждалась в результате прокачивания через змеевик, охлаждаемый вентилятором (рис. 7). Потребляемая лампой мощность 480 Вт. Мощность тепловыделения около 550 Вт определялась по скорости нагрева воды. Температура вольфрамовой нити 2400-2450 оС. Продолжительность работы 40 ч. Образцы сплава свинец-олово до и после обработки в описываемой установке были переданы для анализа элементного состава методами RFA и ICP MS в НИЦ «СИНТЕЗТЕХ». Результаты анализов представлены в табл. 2. Видно, что содержание многих элементов после обработки многократно увеличилось. Особенно сильно возросло содержание лития, натрия, алюминия, калия, кальция, железа, кобальта, серебра, кадмия, вольфрама, висмута. Рис. 7. Галогенная лампа накаливания, обёрнутая лентой из сплава олово-свинец в сосуде с водой. Вода прокачивается через змеевик, охлаждаемый вентилятором Сплав олова и свинца благоприятен появлению вольфрама: олово имеет 12 изотопов, свинец - 4 изотопа. Комбинации этих изотопов открывают 32 канала преобразования олова и свинца в вольфрам [30]. Покажем один из вариантов таких преобразований: 118Sn50+ 206Pb82 +e- + ν̃ → 86W74+138La57+14,052 МэВ. Перегруппировки между изотопами олова могут порождать образование серебра по 8 каналам и кадмия по 9 каналам, например: 114Sn50+117Sn50+ e+ ν̃ → 109Ag47+122Te52+1,229 МэВ; 112Sn50+119Sn50+ e+ ν̃ → 110Cd48+121Sb51+1,450 МэВ. Воспользовавшись таблицами возможных преобразований нуклидов [29; 30], можно обнаружить много возможных ядерных трансформаций, в результате которых получаются химические элементы, обозначенные в табл. 2. Содержание некоторых элементов в сплаве свинец-олово до и после обработки (массовые проценты) Таблица 2 Элемент До После RFA ICP MS RFA ICP MS Li 0,0001 0,0053 B 0,0012 0,012 Na 0,13 1,16 Al 0,001 0,024 K 0,056 0,75 Ca 0,018 0,34 Fe < 0,01 0,27 Fe 0,014 0,13 Co 0,0002 0,014 Ni < 0,01 0,073 Ni 0,0006 0,018 Cu 0,012 0,041 Zn 0,0036 0,040 Pd 0,0002 0,0005 Ag 0,006 0,024 Cd 0,0005 0,0011 Sn 45,7 43,6 40,3 46,00 W < 0,01 1,51 W 0,00003 0,105 Pb 54,2 44,5 57,9 31,4 Bi 0,0005 0,057 Эксперимент 4 В стеклянный сосуд с 900 мл воды и 14 г NaBiO3 погружена галогенная лампа накаливания номинальной мощности 150 Вт (рис. 8). Продолжительность опыта 20 ч при потребляемой мощности 270 Вт. Температура вольфрамовой нити 2200-2300 оС. Избыточное тепловыделение мощностью около 25 Вт определялось по скорости испарения воды. Так как висмутат натрия в воде нерастворим, в процессе работы установки он находился в состоянии суспензии. После окончания эксперимента в НИЦ «СИНТЕЗТЕХ» были сделаны анализы методом RFA осадка и выпаренного раствора, а также исходного порошка NaBiO3. Полученные результаты представлены в табл. 3. Рис. 8. Галогенная лампа накаливания в кипящей воде с суспензией NaBiO3 Таблица 3 Результаты анализа содержания химических элементов до и после эксперимента 4 Элемент Исходный порошок Обработанный Осадок Раствор S < 0,01 < 0,01 6,167 Ca < 0,01 0,231 < 0,01 Fe < 0,01 0,092 < 0,01 Cu < 0,01 < 0,01 0,396 Dy < 0,01 < 0,01 0,451 Ta < 0,01 0,246 < 0,01 W < 0,01 0,289 88,371 Pt 0,562 0,496 < 0,01 Bi 99,498 98,646 4,615 В исходном веществе кроме висмута обнаружена только платина. В образовавшихся осадке и растворе выявлено наличие целого ряда других элементов. В частности, как и в эксперименте 3, появилось много вольфрама. Это может произойти, например, следующими путями: 209Bi83 + 23Na11 + ν → 184W74 + 48Ca20 + ν' + 62,258 МэВ; 209Bi83 + 23Na11 + 1608 + ν → 186W74 + 62Ni28 + ν' + 76,774 МэВ. Заключение В последние годы наличие периодических и спорадических отклонений от обычного хода бета-распадов находит все больше подтверждений. В отличие от гипотезы о влиянии на бета-радиоактивность нейтрино, возникающих в недрах Солнца в результате ядерных реакций, предположение о возможном участии космических нейтрино малых энергий в процессе бета-распада позволяет, не выходя за рамки существующих научных знаний, комплексно объяснить этот феномен, противоречащий устоявшимся представлениям о радиоактивности. Обычно ядерные реакции, в которых участвует несколько частиц, маловероятны. Это связано с тем, что область ядерных взаимодействий много меньше расстояний между взаимодействующими частицами. В случае реакций с участием нейтрино малых энергий область взаимодействия, величина которой определяется длиной волны де Бройля, больше расстояний между частицами. Поэтому многочастичные взаимодействия вполне возможны. Важно также отметить, что в случае ядерных реакций с участием электронов и нейтрино (антинейтрино) не существует проблемы «кулоновского барьера». Необходимые для интенсивного протекания ядерных трансформаций огромные потоки нейтрино и антинейтрино малых энергий, возможно, возникают в результате их термической генерации в нагретых до температуры несколько тысяч градусов металлах и в плотной плазме. Анализ изменений элементного состава в веществе вокруг ламп накаливания показал существенное возрастание содержания ряда химических элементов. Наличие таких изменений, наряду с обнаруженным избыточным тепловыделением, доказывает, что действительно раскаленные металлы излучают агент, инициирующий ядерные трансформации в окружающем веществе. Соответствие обнаруженных трансформаций возможным ядерным реакциям, инициируемым нейтрино (антинейтрино), указывает на то, что этим агентом являются нейтрино и антинейтрино. Источник нейтрино-антинейтрино (горячий металл или плотная плазма) можно отделить от «топлива» - вещества, где происходят ядерные трансформации. Это открывает возможность для осознанного конструирования высокоэффективных LENR-реакторов

Об авторах

Александр Григорьевич Пархомов

Email: alexparh@mail.ru
Российский ученый-физик

Список литературы