О предпороговом свечении, концентрировании энергии звукового поля и ультразвуковой эмиссии нейтронов

Ученики покойного академика Дерягина неслучайно безоговорочно поддержали в [146] гипотезу авторов работы [223] о том, что диссоциация метастабильных молекулярных ассоциатов (Н20)п является необходимым условием для возникновения сонолюминесценции в воде. Даже закрыли глаза на одно противоречие, возникающее в этой гипотезе. Оно заключается в том, что авторы работы [223] неявно полагали, будто под воздействием ультразвука молекулярные ассоциаты воды диссоциируют на ОН - радикалы быстрее, чем отдельные молекулы воды Н2О. Полагали так потому, что думали будто энергия связи этих радикалов с ассоциатами меньше, чем с атомом водорода в молекуле воды НОН. Но мы в разделе 9.3 видели, что наоборот - молекулы воды потому и объединяются в ассоциаты, что в них появляется еще и энергия связи между молекулами. А потому в обычных равновесных условиях ОН - радикал связан с молекулярным ассоциатом сильнее, чем с атомом водорода в молекуле воды.
Но это в равновесных условиях. А в неравновесных, когда, например, в ударной волне на такой ассоциат воздействует импульс с плотностью энергии, недостаточной для того чтобы разорвать отдельную молекулу, этот импульс может сконцентрироваться на крайней молекуле ассоциата и разорвать ее. Так, при крушении поезда больше всего страдают крайние вагоны состава - им передается суммарный импульс всех остальных вагонов, сцепленных друг с другом в одно целое. Или вспомните как вялый взмах пастуха длинным кнутом заставляет упругую волну изгиба бежать к тонкому кончику кнута, который в результате развивает сверхзвуковую скорость и "выстреливает" щелчком ударной волны. В конце системы происходит концентрирование энергии, первоначально распределенной равномерно. Но чтобы это произошло, необходимо движение, обусловленное неравновесностью.
Можно предложить и совсем другой механизм: молекулярные ассоциаты воды рассматриваются как шары в шаровой мельнице, между которыми находятся, как мелкие комочки, более мелкие ассоциаты и отдельные молекулы воды. При прохождении ударной волны "шары" в силу своей монолитности и инертности хлопаются друг о друга, разбивая вдребезги комочки - молекулы или мелкие ассоциаты между ними.
Этот механизм уже совсем в духе разработанной в начале 90-х годов школой Дерягина теории концентрирования упругой энергии в кристаллических телах и в дисперсиях из достаточно мелких тел [233]. При их импульсном нагружении на частицах, существенно отличающихся от большинства других частиц дисперсии либо своими размерами (чаще всего в меньшую сторону), либо механическими свойствами, согласно этой теории, концентрируется больше энергии, чем на остальных. Во главу угла теории положена гипотеза о том, что при малых размерах частиц вся порция подводимой к ним упругой энергии поглощается в отдельных микрообластях отдельных частиц в виде квантов электромагнитного поля [234]. Такой процесс возможен только когда при взаимодействии потока упругой энергии с высокодисперсной кристаллической средой образуются "гигантские" флуктуации плотности упругой энергии. А возможность возникновения такого рода флуктуации связана с наличием широкого распределения диспергируемых частиц по размерам.
Эти фразы, цитируемые нами из статьи [235], посвященной механическому диспергированию графита в шаровой мельнице, подходят и к нашему случаю рассмотрения потока воды как лавины микроскопических льдоподобных ассоциатов, имеющих широкое распределение их по размерам. Но не будем отнимать хлеб у учеников Дерягина и развивать дальше в деталях и тонкостях такой механизм диссоциирования воды под воздействием ультразвука и кавитации. Только немножко удивляет, что поддержав в работе [146] идею соавторов работы [223], дерягинцы не привели тотчас там же обрисованную нами здесь картину, объясняющую слабую сонолюминесценцию (предпороговое свечение) без развитой кавитации.
Наверно, они не сделали этого потому, что теорию концентрирования упругой энергии школа академика Дерягина разрабатывала в основном для объяснения процессов в твердых телах, а не в жидкостях. В первую очередь они стремились найти объяснение наблюдаемому при эффекте Флейшманна-Понса высокому импульсному выходу тепловой энергии в насыщенных дейтерием электродах, который оказался много больше энергетического выхода реакций ядерного синтеза, интенсивность которых оценивали по выходу нейтронов. Дерягинцы сводили свое объяснение к тому, что основным источником тепла при этом является либо капиллярная вода, о чем мы говорили в разделе 9.3, либо ассоциаты гидрида палладия или титана в металле электродов, а не ядерные реакции.
Но одновременно группа Дерягина осуществляла и эксперименты по ультразвуковому воздействию на тяжелую воду. В [236] ими было обнаружено, что при ультразвуковой кавитации в тяжелой воде с использованием титанового ультразвукового вибратора наблюдается слабая нестационарная (спорадическая) эмиссия нейтронов, сравнимая по характеру и интенсивности с происходящей на электродах при электролитических процессах в тяжелой воде.
Предположили, что замеченный эффект обусловлен ядерными реакциями на свежеполученной в результате кавитационной эрозии поверхности металла, на которой образуются еще и свежие пленки дейтерида титана (гидрида). А малую интенсивность ядерных реакций объясняли медленностью диффузионного насыщения металла Дейтерием.
Чтобы ускорить процесс, было решено совместить ультразвуковую кавитацию с электролизом. В следующей работе [198], в которой это осуществили, получили уже воспроизводимую эмиссию нейтронов с усредненной интенсивностью , что в 10 раз превышает уровень естественного фона .
В этих экспериментах, помимо вышесказанного, было отмечено еще два выявленных момента:
1) превышение выхода ядерных реакций (10.4), ведущих к наработке трития, в раз над выходом реакций (10.3), сопровождающихся излучением нейтронов;
2) наличие "постэффекта" - спорадического излучения нейтронов со столь же высокой интенсивностью в течение -10 минут после выключения ультразвуковогогенератора, но при продолжающемся электролизе.
Постэффект объяснили, конечно же, остаточными процессами в насыщенных дейтерием электродах. Наличие постэффекта и было, по-видимому, тем веским доводом, который заставил дерягинцев уделить больше внимания процессам в металле электродов, а не в кавитационных пузырьках, которые рассматривались ими лишь как источник ударных волн, воздействующих на металл.
А вот приемлемого объяснения преимущественного выхода трития, а не гелия-3 и нейтронов в ядерных реакциях, идущих при этом, в работах школы академика Дерягина, как и в работах других исследователей, так и не было найдено.

Date: 2015-07-27; view: 629; Нарушение авторских прав