Comhleá fuar agus te

Tá comhleá fuar fós i bhfolach taobh thiar de cheo tiubh, ní fiú cúis chuí a mhaíomh go bhfuil sé ann ar chor ar bith. Ar an láimh eile, tá sé deacair cruas a choinneáil agus a chur faoi smacht iomlán.

1. Clúdach eagrán míosúil na hirise Vremya atá tiomnaithe do chomhleá fuar.

Tar éis an tsaoil, tá an comhleá fuar seo nó nach bhfuil? - féadfaidh duine ón taobh amuigh ceist a chur, fiosrach faoin domhan agus faoin eolaíocht, ach nach bhfuil aithne mhaith aige ar an ábhar. Is dócha mar gheall ar tar éis nochtadh Martin Fleishman agus Stanley Pons, a d'fhógair 25 bliain ó shin gur éirigh leo fuinneamh a fháil trí chomhleá núicléach i "ceallraí" a líonadh le huisce trom le catóide Pallaidiam, níor labhair ionadaithe na heolaíochta oifigiúla go daingean agus d'aon toil , is bréag . Cé go raibh amhras ar go leor, tá go leor ionaid taighde déanta agus tá siad ag iarraidh imoibreoir "fuar" a thógáil.

Taithí geallta. B'fhéidir

Ní thuigtear go hiomlán stádas "fionnachtain" Fleishman agus Pons. Níl an fhírinne soiléir freisin faoin gcomharba a bhfuil aithne mhaith aige ar an téama “comhleá fuar” le blianta beaga anuas - gléas ar a dtugtar an Energy Catalyzer (E-Cat). Tógadh an struchtúr seo ag an aireagóir Andrea Rossi (2) le cabhair ó fhoireann faoi stiúir Sergio Focardi. De réir na cruthaitheoirí, ba cheart go n-oibreodh sé ar phrionsabal comhleá fuar nicil agus hidrigin le táirgeadh copar agus scaoileadh fuinneamh teirmeach, a thiontú ina leictreachas ansin. I gcás gach nóiméad oibríochta imoibreora 1 vata (a thiteann go 400 tar éis cúpla nóiméad), tiontaítear 292 gram uisce ag 20°C go gal ag 101°C. Léiríodh an gléas don phobal arís agus arís eile, ach ní cheadaíonn na forbróirí taighde neamhspleách.

2. Andrea Rossi lena E-Cat

De réir PhysOrg, bhí na turgnaimh a rinneadh idir Eanáir agus Aibreán 2011 mícheart agus níl aon fhíorfhianaise acu. Níor cheadaigh na forbróirí tomhais bhreise. Mar sin féin, tá an chuideachta "aireagóirí" fiontraíoch ag coinneáil taifid ar cheannacháin fheiste ó mhí na Samhna 2011 i leith.

3. An tOllamh Yoshiaki Arata

Ar an láimh eile, i mí na Bealtaine 2013, d'fhoilsigh grúpa saineolaithe neamhspleácha i gcartlann na tairsí arXiv tuarascáil ar a gcuid tástálacha ar dhá chineál imoibreoirí E-Cat HT agus E-Cat HT2, a mhair 96 agus 116 uair an chloig, faoi seach. Rinne na heolaithe is tromchúisí an t-imoibreoir a thástáil - fisiceoirí ó Ollscoil Bologna Giuseppe Levy agus Evelyn Foschi, Thorbjorn Hartman ó shaotharlann Svedberg, fisiceoir núicléach Bo Höystad, Roland Pettersson ó Ollscoil Uppsala agus Hanno Essen ón Institiúid Teicneolaíochta Ríoga. i Stócólm. Rinneadh tástáil orthu i saotharlanna Rossi san Iodáil ó Nollaig 2012 go Márta 2013. Tá sé léirithe ag tomhais go dtáirgtear fuinneamh teirmeach ord méadaíochta amháin ar a laghad níos airde ná cumhacht aon fhoinse fuinnimh cheimicigh atá ar eolas. An é seo mar sin...?

Tá eolaithe ar fud an domhain roinnte. Ní chreideann an chuid is mó go bhfuil imoibriú den sórt sin fiú indéanta. Mar sin féin, ar feadh dhá bhliain, ní raibh aon duine in ann calaois a chruthú san Iodáil.

Táthar ag súil go ndéanfaidh foireann taighde idirnáisiúnta mionstaidéar breise ar E-Cat go luath. Ba chóir go dtiocfadh deireadh leo i mí an Mhárta, agus foilseofar an chéad pháipéar fíor ar aireagán Rossi go gairid ina dhiaidh sin. In aon chás, tá an chuideachta Mheiriceá Cherokee Investment Partners anois ag iarraidh infheistíocht a dhéanamh i bhfeiste Rossi agus é a thabhairt isteach i margaí na Síne agus Mheiriceá.

Tá smaoineamh na hIodáile ar chomhleá fuar ar an gceann is guth le blianta beaga anuas. Bhí, ar ndóigh, iarrachtaí eile a chruthú a indéanta. Is é an modh, a d'fhógair grúpa fisiceoirí in Ollscoil California, Los Angeles, i 2005 ná criostail a théamh go tapa le hairíonna pirealeictreacha (nuair a théitear é, cruthaíonn sé réimse leictreach). Sa turgnamh a gcuirtear síos air, ar thaobh amháin, téadh an criostail sa raon teochta ó -34 go 7°C. Mar thoradh air sin, cruthaíodh réimse leictreach de ord 25 GV/m idir foircinn an chriostail, a luathaigh iain deoitéiriam, a imbhuail le hiain scíthe deoitéiriam. Shroich an fuinneamh ian tomhaiste 100 keV, rud a fhreagraíonn do theocht a bhaint amach atá leordhóthanach le haghaidh sintéise. Bhreathnaigh na turgnaimh neodrón le fuinneamh 2,45 MeV, rud a léiríonn comhleá teirmeanúicléach. Níl scála an fheiniméan chomh mór gur féidir é a úsáid chun críocha fuinnimh, ach ligeann duit foinse mion-neodrón a thógáil. I 2006, deimhníodh an éifeacht seo ag Institiúid Polytechnic Rensselaer.

Thuairiscigh na meáin go ndearna Yoshiaki Arata (2008), ollamh le fisic in Ollscoil Osaka sa tSeapáin, i mí na Bealtaine 3, turgnamh rathúil agus in-atáirgthe a léirigh gur tar éis nochtadh do dheoitéiriam ardbhrú i gcóras, gintear teas breise tar éis nochtadh do. Pallaidiam agus púdar ocsaíd siorcóiniam. ginte (i gcomparáid le rialú le hidrigin éadrom). Beidh núicléis na n-adamh comharsanachta gar go leor chun núicléas adaimh héiliam a fhoirmiú. Mar sin féin, tá amhras ar go leor eolaithe faoi bhunús núicléach an teasa a breathnaíodh agus cuireann siad an taithí seo i gcomparáid le turgnamh cáiliúil Fleischmann agus Pons i 1989.

Imoibrithe Comhleá Tame

Sa lá atá inniu ann, tá níos mó agus níos mó ionaid taighde, lena n-áirítear NASA, ag tuairisciú a gcuid turgnaimh chomhleá fuar. Is é an trioblóid nach féidir le duine ar bith an meicníocht imoibrithe comhleá fuar a mhíniú, agus éiríonn le turgnaimh arís agus arís eile, agus uaireanta ní.

Teastaíonn fuinneamh an-ard le frithghníomhartha comhleá “gnáth” (m.sh. teochtaí foircneacha nó imbhuailtí cáithníní). Tá núicléis na n-adamh luchtaithe go deimhneach agus ní mór dóibh na fórsaí leictreastatacha a bhfuil cur síos orthu i ndlí Coulomb a shárú chun nascadh. Is coinníoll riachtanach dó seo luas (fuinneamh cinéiteach) na núicléis. Baintear amach ardfhuinneamh na núicléis ag teochtaí an-ard nó trí núicléis a luasghéarú i luasairí cáithníní. Tarlaíonn an t-imoibriú seo i réaltaí nó nuair a phléascann buama hidrigine. Sa dá chás seo, níl imoibrithe a théann ar aghaidh ag teochtaí ollmhóra (nach dtugtar imoibrithe núicléacha “thermo”) á rialú againne. Mar sin féin, le blianta fada anuas, rinneadh iarrachtaí an próiseas seo a dhéanamh i dtimpeallacht rialaithe agus rialaithe, cosúil leis an bhfuinneamh tamed a bhaineann le meath adaimh.

Scaoiltear fuinneamh mar thoradh ar imoibriú eisiteirmeach. Le haghaidh timthriall amháin de chruthú núicléas héiliam amháin, scaoiltear 26,7 MeV ó cheithre phrótón i bhfoirm fuinneamh cinéiteach na dtáirgí imoibrithe agus radaíocht gháma (4). Scaipeann sé ar na hadaimh máguaird agus déantar é a thiontú go fuinneamh teirmeach. Gan an t-imoibriú a dhéanamh, is féidir an fuinneamh a scaoiltear le linn an imoibrithe a chinneadh ag an easnamh maise, i.e., an difríocht i maiseanna na gcomhpháirteanna agus na dtáirgí imoibrithe.

4. Amharcléiriú ar chomhleá teirmeanúicléach

Ní hé an timthriall hidrigine, ar minic a dhéanaimid caint faoi i gcomhthéacs an chomhleá teirme-nuclóra, an t-aon chineál comhleá teirmeanúicléach. I réaltaí atá níos mó agus níos teo ná an Ghrian, déantar carbón, nítrigin agus ocsaigin a shintéisiú, rud a tháirgeann beagnach an oiread fuinnimh agus atá sa timthriall hidrigine. Tarlaíonn cumaisc d’eilimintí níos troime freisin, i bhfathach agus ollfhathach, agus táirgeann pléascanna ollnóva núicléis fiú níos troime ná nicil.

Tá comhleá núicléach ar eolas ag an eolaíocht, mar a fheiceann tú, difriúil, ach tá baint acu i gcónaí le fuinneamh ard agus teochtaí de réir ord na milliúin kelvins. Ar an láimh eile, braitheann comhleá fuar ar phróisis eolaíocha anaithnide nó ar a laghad nach bhfuil tuairisc orthu agus nach bhfuil tástáil déanta orthu. Is é an rud is tábhachtaí do skeptics fíorú, agus amanna iolracha, go dtí go sroichfear in-atrialltacht XNUMX%.

Taighdeoirí ag Saotharlann Náisiúnta Livermore Thuairiscigh Lawrence i gCalifornia i mí Feabhra na bliana seo go raibh siad in ann, don chéad uair ina dtástálacha comhleá, níos mó fuinnimh a tháirgeadh ó imoibriú ná mar a úsáideadh chun breosla a sholáthar. Ní chiallaíonn sé seo go dtosóimid láithreach ag tógáil gléasraí cumhachta comhleá, ach is cinnte gur cinn tábhachtach é, a thuairiscítear san iris Nature. Tháirg cáithnín breosla a bhí comhdhéanta d’iseatóip hidrigine, deoitéiriam agus tritiam 17 píosa. giúl an fhuinnimh. Tá sé seo níos mó ná mar a caitheadh, cé go - a, ar an drochuair, worsens suntasach ar an iarmhéid - ach aon faoin gcéad den fhuinneamh iomlán a caitheadh ​​sa turgnamh chuaigh chun breosla. Agus tá an fhaisnéis seo cinnte chun srian a chur leis an díograis nascent.

Tá léasair 350 trilliún vata (5) i saotharlann California, ar a dtugtar an Áis Adhaint Náisiúnta freisin. Is é an tasc atá aige ná iseatóip hidrigine a adhaint go teocht an imoibrithe comhleá. Is léas é an t-olllaser i ndáiríre de 192 léas léasair luasghéaraithe i luasairí.

5. Léasair le Gléasra Teagmhais Náisiúnta Lawrence Livermore

6. Samhail d'imoibreoir teirmeanúicléach turgnamhach le fáinne plasma infheicthe taobh istigh

Má labhairt linn faoi chomhleá thermonuclear rialaithe, is é ceann de na fadhbanna a chaithfear a réiteach ná rialú an plasma superhot a ghintear (6). Tá eolaithe atá ag obair ag Saotharlann Náisiúnta Sandia ag tástáil le cornaí Helmholtz ar a dtugtar ón XNUMXú haois, rud a chruthaíonn réimse maighnéadach nuair a bhíonn an sruth ag sreabhadh. Nuair a cruthaíodh réimse maighnéadach breise in aice leis an bpríomhcheann, d'éirigh sé amach go bhforbróidh na stáit éagobhsaíochta i bhfad níos moille, rud atá ar cheann de na príomhchonstaicí maidir leis an imoibriú comhleá a chothabháil.

Tá éagobhsaíocht den chineál seo, ar a dtugtar éifeachtaí Rayleigh-Taylor, mar thoradh ar iarrachtaí chun plasma ollmhór te a “ghabháil” i dtócamaí (chun imoibriú teirmeanúicléach rialaithe a sheoladh) go dtí seo mar thoradh ar chobhsaíocht páirce agus, sa deireadh, ar a “doirteadh” plasma. Thug na heolaithe Sandia faoi deara gur cheartaigh na héagobhsaíochtaí seo trí réimse breise a chur leis na cornaí. Admhaíonn eolaithe, agus iad ag scríobh faoina bhfionnachtain san iris Physical Review Letters, nach dtuigeann siad an feiniméan go hiomlán, ach tá súil acu go gceadóidh taighde breise dóibh teicneolaíocht a fhorbairt a ligfidh don plasma a bheith cobhsaí agus, mar thoradh air sin, coinnigh an t-imoibriú teirmeanúicléach i bhfad níos faide ná mar atá sé anois.

Tá an eolaíocht faoi dhó gan chúnamh

Go dtí seo, tá an eolaíocht gan chúnamh faoi dhó maidir le comhleá teirmeanúicléach agus na hionchais lena úsáid mar fhoinse rialaithe fuinnimh. Ar thaobh amháin, níl sé an-soiléir faoi chomhleá fuar, agus mar sin níl a fhios againn cé acu an bhfuil aon dóchas ann nó é a fhágáil faoi rogha an Kunstkamera. Ar an láimh eile, ar feadh na mblianta theip air máistreacht a fháil ar eilimint an chomhleá te. B'fhéidir nach bhfuil an easpa cabhrach seo ach le feiceáil agus go luath oibreoimid ar an dá ábhar? Tá rogha againn, dá bhrí sin, níl a fhios cad - is é sin, sintéis "fuar" agus "te", nach bhfuil, ina dhiaidh sin, ar eolas conas a chur i bhfeidhm chun sochair shíochánta a thabhairt.