Осевое ионизирующее излучение вихревого теплогенератора - еще одно проявление несохранения четности?

Обсуждая результаты экспериментов по низкотемпературному ядерному синтезу, осуществляемых с использованием тяжелой воды, в первую очередь обычно рассматривают реакции (10.3) и (10.4) между дейтронами, подразумевая, что тяжелая вода имеет формулу D2О. Но тяжелая вода, получаемая обычными промышленными способами выделением ее из природных вод, состоит в основном из молекул ООН, так как в природных водах этих молекул в раз больше, чем молекул D2О [122]. Следовательно, в такой тяжелой воде столкновения атомов дейтерия с атомами протия происходят в раз чаще, чем с атомами дейтерия. А когда тяжелая вода еще и разбавлена обычной, то и того чаще. Поэтому в первую очередь следует рассматривать ядерную реакцию [6]:

(11.10)

Тем более, что с понижением температуры среды (или кинетической энергии сталкивающихся частиц) от солнечных до земных величин сечение реакций между дейтронами уменьшается быстрее, чем у реакции между дейтроном и протоном, и при энергиях ~3 кэВ сечения сравниваются, составляя . (Эти величины сечений, правда, получены при столкновениях в плазме, где ориентации спинов частиц самые случайные.)
Когда дейтрон и протон оказываются на одной ориентационно - дефектной водородной связи в воде, то, в отличие от рассмотренного в предыдущих разделах данной главы случая двух протонов на такой связи, их спины на этот раз могут быть как параллельными, так и антипараллельными. (Потому что дейтрон имеет спин 1, а значит, не является фермионом, и принцип запрета Паули на него не распространяется.) Наложение торсионного поля, делающее спины этих частиц параллельными, в данном случая только увеличивает (максимум вдвое) число связей с параллельно ориентированными спинами частиц на них.
У ядра атома гелия-3, образующегося в результате реакции (11.10) и состоящего из двух протонов и одного нейтрона, спины протонов антипараллельны, в результате чего суммарный спин и магнитный момент ядра 3Не определяется спином и магнитным моментом его нейтрона.
Можно спорить, какая взаимная ориентация спинов исходных дейтрона и протона выгоднее для быстрейшего протекания реакции (11.10), но на первый взгляд кажется, что во всех случаях эта реакция должна протекать быстрее, чем рассматривавшаяся в предыдущих разделах реакция (11.5), протекающая при трехчастичных столкновениях, ибо теперь уже достаточно столкновения всего двух частиц. Если торсионное поле ориентирует спины исходных частиц параллельно друг другу, то из закона сохранения момента количества движения следует, что спин рождаемого при реакции (11.10) гамма-кванта должен быть ориентирован в том же направлении.
Казалось бы, что в отличие от рассмотренного в предыдущих разделах случая излучения нейтрино, эти фотоны, не имеющие спиральности, теперь могут излучаться в любом направлении, а не только вдоль оси вихревой трубы, хотя их спины будут ориентированы преимущественно вдоль нее. Но в разделе 7.4 мы выдвинули предположение, что у некоторых атомарных систем, ориентированных вдоль оси вращения, должна проявляться асимметрия в распределении излучаемых ими фотонов вдоль направления спина ядра атома или вдоль направления оси вращения системы. Эта асимметрия является следствием открытого новосибирскими физиками несоблюдения закона сохранения четности в некоторых атомарных процессах. В реакции же (11.10) имеются явные проблемы с законом сохранения четности, поскольку четность фотона отрицательна, а четность всех остальных частиц, участвующих в этой реакции, - положительна. Поэтому можно ожидать, что при этом процессе, когда он протекает в вихревом потоке воды, фотон, рождающийся при реакции (11.10), будет излучаться в основном в одном направлении вдоль оси вращения вихревого потока.
И действительно, при работе вихревого теплогенератора "Юсмар" нами было зарегистрировано слабое ионизирующее излучение, направленное только вдоль оси вихревой трубы от ее горячего конца (см. раздел. 14.9).
Поскольку в результате ядерной реакции (11.10) образуются опять только две частицы, масса-энергия у одной из которых (у фотона) намного больше, чем у другой , то фотон здесь будет уносить львиную долю выделяющейся энергии реакции, то есть около 5,49 МэВ. Это должно быть моноэнергетичное у -излучение. И хотя такой энергии у-квантов соответствует минимум сечения их взаимодействия с веществом на кривой зависимости сечения от энергии, всё же это сечение достаточно велико [192]. При этом толщина слоя 10-кратного ослабления такого излучения составляет 65 см воды [192], что соизмеримо с длиной вихревой трубы теплогенератора "Юсмар". Следовательно, большая часть энергии такого осевого у - излучения должна поглощаться водой и металлом стенок теплогенератора и превращаться в них в тепло.
Если бы в вихревом теплогенераторе основным каналом рождения "лишнего" тепла была реакция (11.10), то для получения тепловой мощности -1 кВт потребовалась бы интенсивность этих реакций . Но при этом мощность у -излучения достигала бы ~1 кВт и более, что немедленно было бы зафиксировано счетчиками ионизирующего излучения. А они в непосредственной близости от теплогенератора показывают дозу на уровне, не превышающем естественный фон более чем в 2 раза. Следовательно, если ядерная реакция (11.10) и идет в вихревом теплогенераторе, то она не является основной, определяющей выход тепла в нем, а ее интенсивность намного меньше, чем .
Почему же реакция (11.10) не хочет идти? Наверно потому, что концентрация дейтерия в воде всего -0,02% [122]. А при концентрации ориентационно дефектных связей в этой воде [140] будем иметь концентрацию nd в ней дейтронов, попавших на такие водородные связи, всего лишь ~ см-3. И если реакции (11.10) идут только на дефектных водородных связях при столкновениях дейтрона и протона, находящихся на этих связях и прыгающих навстречу друг другу, меняясь местами, то только отдельные из них могут вступить в реакцию (11.10), удачно столкнувшись.
Оценим интенсивность реакций (11.10), исходя из этого. Правда, нам не известны относительные скорости 1/ск протона и дейтрона при их квантовых скачках вдоль связи. Но будем считать, что они не превышают скорости света в вакууме С. Тогда при максимальном сечении [191 ] легко вычислить ожидаемую интенсивность реакций:

(11.11)

При работе теплогенератора "Юсмар" нами было зарегистрировано увеличение уровня ионизирующего излучения вдоль направления оси вихревой трубы непосредственно за ее стальным фланцем до 15 мкР/час при естественном фоне 6-8 мкР/час, измеренном за минуту до включения теплогенератора.
Сразу отметим, что величина мощности дозы этого ионизирующего излучения в 4 раза ниже предельно допустимой мощности дозы (60 мкР/час), установленной действующими Нормами радиационной безопасности (НРБ-76/87) для населения, не связанного в своей профессиональной деятельности с источниками ионизирующего излучения. Для сравнения скажем, что уровень естественного фона ионизирующего излучения (от космического излучения и излучения горных пород) на местности в различных регионах колеблется в пределах от 5 до 50 мкР/час, и на Земле очень мало мест, где он ниже 10 мкР/час.
Нами было выявлено (см. раздел 14.9), что ионизирующее излучение при работе теплогенератора имеет острую направленность строго по оси его вихревой трубы в сторону от горячего ее конца. При этом расходимость луча излучения в воздухе за горячим концом трубы остается малой (<15°). А поскольку длина столба воды, пронизываемого излучением до выхода в воздух, составляет 30 см, да еще 5 мм стали фланца, то можно сделать вывод, что это действительно высокоэнергетичное у -излучение.
Если это действительно фотоны, рождаемые ядерной реакцией (11.10), и если их энергия равна 5,49 МэВ, то после пробега 30-сантиметрового слоя воды и 5-миллиметрового слоя стали интенсивность этого излучения в результате частичного поглощения его средой должна уменьшиться примерно в 10 раз [192]. И если мощность дозы непосредственно за фланцем горячего конца вихревой трубы составляет ~10 мкР/час (за вычетом естественного фона), то в месте испускания (в вихревом потоке воды) она должна была быть в 10 раз больше, то есть -100 мкР/час. Такой мощности дозы, согласно [192], соответствует плотность потока фотонов с энергией 5,5 МэВ, составляющая - . При энергии фотона 5,5 МэВ такой поток несет мощность всего Вт/см2. А поскольку площадь сечения 75-миллиметровой трубы равна 44 см2, то весь поток фотонов в ней составляет и несет всего Вт. Понятно, что этому потоку соответствует интенсивность реакций (11.10) в вихревой трубе .
Мы получили блестящее совпадение с результатом приведенных выше теоретических оценок интенсивности ядерной реакции (11.10) в вихревой трубе теплогенератора. Это доказывает правильность наших представлений.
Таким образом, можно констатировать, что ядерная реакция (11.10) действительно не вносит ощутимого вклада в теплопроизводительность вихревого теплогенератора. Тем не менее эта реакция идет в вихревой трубе, и рождаемое ею остронаправленное осевое у-излучение доступно измерениям и легко регистрируется. ели эти выводы будут подтверждены другими исследователями, то это будет означать открытие еще одного эффекта несохранения четности в ядерных взаимодействиях, не связанных с рождением нейтрино.

Выводы к главе

1. В развитие гипотезы Л. Г. Сапогина о туннелировании орбитальных S -электронов сквозь ядра атомов объясняется явление К -захвата как поглощение протоном в ядре атома туннелирующего электрона с образованием нейтрона и излучением нейтрино.
2. Явление внутренней конверсии, при которой возбуждение ядра атома передается электрону оболочки атома без посредничества у-кванта, объясняется передачей энергии возбуждения электрону, туннелирующему сквозь ядро.
3. Рассматривается возможность стимулирования торсионным полем вихря ядерных реакций синтеза дейтронов в воде при трехчастичных столкновениях протонов на водородной связи и электрона.
4. Нейтрино, рождающиеся при синтезе дейтронов в воде, должны уносить большую часть выделяющейся энергии реакций ядерного синтеза, а появляющиеся дейтроны приобретать энергию отдачи 1016 эВ, которая идет на нагрев воды. Такие ядерные реакции, если они возможны, могут явиться идеальным механизмом для сбрасывания водой, приводимой во вращение, "лишней" энергии, которую уносят потоки рождающихся нейтрино.
5. При синтезе дейтронов в вихревом потоке рождаемые нейтрино должны излучаться в основном в одном направлении вдоль оси вихря. При этом импульс отдачи дейтронов создает в воде противоток. Это объясняет появление противотока в вихревых трубах и в закрученных струях.
6. Вихревой теплогенератор в этом случае можно использовать как источник интенсивного направленного потока нейтрино для исследовательских целей.
7. Размещение вихревого теплогенератора на космическом аппарате позволит в таком случае использовать импульс отдачи для ускорения космического аппарата подобно тому, как его ускоряет ионный двигатель. Это не потребует больших энергозатрат и будет отличаться высокой надежностью и простотой конструкции.
8. Экспериментально обнаружено остронаправленное осевое высокоэнергетичное ионизирующее излучение от вихревой трубы теплогенератора, интенсивность дозы которого в 1,5-2 раза превышает величину фона. Это может указывать на существование еще одного проявления несохранения четности в атомно-ядерных процессах, происходящих в вихревой трубе и ведущих к направленному излучению у -квантов.