Как сейчас общепринято, «Термоядерная реакция (синоним: ядерная реакция синтеза) – разновидность ядерной реакции, при которой легкие атомные ядра объединяются в более тяжелые ядра» {1, с. 20} «Известно много типов ядерных реакций. В зависимости от частиц, вызывающих реакцию, их можно классифицировать на реакции под действием нейтронов, под действием заряженных частиц и под действием гамма-квантов. Возможна классификация ядерных реакций по энергиям их вызывающим, а также по продуктам, возникающим в результате реакций (синтез, деление, скалывание и т.п.). И, наконец, возможна классификация ядерных реакций по их механизмам.
Известно, что характер взаимодействия налетающей частицы с ядром зависит от её кинетической энергии, массы, заряда и др. характеристик. Он определяется теми степенями свободы ядра (ядер), которые возбуждаются в ходе столкновения. Различие между ядерными реакциями включает и их различную длительность» {1, с. 1}. «Как известно, удельная энергия связи резко увеличивается при переходе от дейтерия 12Н (ЕСВ=1,1 МэВ) и трития 13Н (ЕСВ=2,8 МэВ) к литию 36Li (ЕСВ=5,3 МэВ) и гелию 23Не (ЕСВ=7,1 МэВ). Значит, можно ожидать, что соединение лёгких ядер в более тяжелые сопровождается выделением большого количества энергии. Например, при реакциях Для того, чтобы произошло слияние ядер, они должны сблизиться на расстояние, на котором действует сильное взаимодействие. Это расстояние – порядка размера самих ядер и во много раз меньше размера атома. На таких расстояниях электронные оболочки атомов (даже если бы они сохранились) уже не могут экранировать заряды ядер, поэтому они испытывают сильное электростатическое отталкивание. Сила этого отталкивания, в соответствии с законом Кулона, обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами. На расстояниях порядка размера ядер величина сильного взаимодействия, которое стремится их связать, начинает быстро возрастать и становится больше величины кулоновского отталкивания.
Таким образом, чтобы вступить в реакцию, ядра должны преодолеть потенциальный барьер. Например, для реакции дейтерий-тритий величина этого барьера составляет примерно 0,1 МэВ. Для сравнения, энергия ионизации водорода - 13 эВ» {1, с. 22-23}.
Обратим внимание на выделенное. При слиянии энергия связи увеличивается, а это значит, что по закону сохранения энергии при соединении ядер не излучается, а поглощается энергия, необходимая для новой стабильной связи, а не те 0,1 МЭВ, которую считают для преодоления ядрами потенциального барьера. Собственно, это и происходит в ядерных реакциях при которых происходит как деление, так и объединение ядер с испусканием частиц или γ-квантов:
[
Тем не менее, учёные объясняют и объединение, и распад ядер одной и той же формулой полной энергии Эйнштейна, определяющей дефект масс, что само по себе абсурдно и в отношении формулы, и в отношении нарушения закона сохранения.
Действительно, в оригинале полная энергия тела определяется известным выражением
где v – скорость тела, m0 – масса покоя тела.
Из этой формулы видно, что для увеличения суммарной энергии должна резко возрасти скорость тела, ведь расчёты ведутся следующим образом:
«Массы ядер можно измерить с высокой точностью при помощи масс-спектрометра. Масса атомного ядра всегда оказывается меньше суммы масс нуклонов. Это явление называют дефектом массы.
Под дефектом массы понимают разницу между суммой масс всех нуклонов, содержащихся в ядре, и массой ядра. Если mp – масса протона, mn – масса нейтрона, Z– число протонов, N = A – Z – число нейтронов, то
Нуклоны связаны в ядре благодаря ядерным силам, которые значительно превосходят силы электростатического отталкивания, действующие между протонами.
Для расщепления ядра необходимо преодолеть эти силы, т.е затратить энергию. Соединение нуклонов с образованием ядра, напротив, сопровождается высвобождением энергии, которую можно найти с помощью соотношения Эйнштейна между энергией и массой Есв = mc² (c – скорость света): Под энергией связи понимают энергию, которая высвобождается в процессе образования из нуклонов атомного ядра» {3}.
Если посмотреть на (4) с точки зрения неупругого соударения атомов, то согласно теореме Карно получается иной результат. Теорема гласит: « Кинетическая энергия , потерянная системой тел при абсолютно неупругом ударе, равна той кинетической энергии, которую имела бы система если бы её тела двигались с потерянными скоростями» {4, с. 420}.
Иными словами скорости совместного движения после слияния тел всегда меньше исходных скоростей. Так, в частности, если два одинаковых по массе тела центрально и неупруго соударяются, двигаясь встречно (что обеспечивает максимальную энергию взаимодействия), то после слияния скорость их движения вообще обращается в ноль.
Исходя из этого на основании (2) мы можем записать для слияния двух тел:
Скорости v1, v2 до слияния в сравнении с совместной скоростью vсв после слияния на основе теоремы Карно:
К этому же выводу приводит и классический формализм, но без дефекта масс. В связи с этим, для термоядерной реакции вполне достаточно было бы энергии, которая необходима для преодоления сил электростатического отталкивания, т.е. 0,1 Мэв. Если же этой энергии откровенно не хватает, а дефект масс определяется разностью энергий до соединения и после, то для термоядерной реакции нужно разогреть реагенты до этого самого дефекта масс, поскольку он всецело связан с исходными скоростями ударяющихся тел, а для этого эти тела нужно ускорять. При этом получаем, величину чистой (без потерь) энергии, затрачиваемой на ускорение тел, равную
Иными словами, энергия, затрачиваемая на ускорение исходных ионов/нуклонов больше выделяющейся в результате термоядерного процесса. И это без учёта неизбежных энергетических потерь на ускорение плюс преодоление электростатического отталкивания. В значительно степени это объясняет отсутствие эффекта во всех установках: «Термоядерный синтез на основе ускорителя непрактичен, потому что поперечное сечение реактора крошечное; большинство частиц в ускорителе будут рассеиваться от топлива, а не сливаться с ним. Эти рассеяния приводят к тому, что частицы теряют энергию до такой степени, что они больше не могут подвергаться слиянию. Таким образом, энергия, вложенная в эти частицы, теряется, и легко продемонстрировать, что это намного больше энергии, чем может высвободиться в результате реакций синтеза» {5}.
На это накладываются и технологические проблемы. Так, в ТОКАМАКах нагрев плазмы обусловлен её возбуждением в тороидальной камере путём протекания индукционного тока. При этом вдоль тора формируется плазменный шнур, в котором «частицы движутся с высокой скоростью, их результирующие траектории выглядят как спираль» {5}.
Это замкнутое кольцо индукционного тока с однонаправленным движением ионов приводит к резкому уменьшению энергии взаимодействия между ионами, которое будет ограничено распределением ионов по скоростям в шнуре, что значительно ниже, чем возникающее при их встречном движении относительно друг друга, а следовательно требующее ещё дополнительной энергии для обеспечения термоядерной реакции, чем уменьшает КПД установки.
Таким образом, нагрев, наблюдающийся в существующих установках, обусловлен не описываемым релятивистским процессом дефекта массы, а излучением самой нагреваемой плазмы или взаимодействием ускоренной плазмы с литиевой преградой. Последнее тем более не может дать сверхъединичный энергетический выход, который ожидают.
Вместе с тем, резкое увеличение энергии выхода при взрывном характере является экспериментальным фактом, говорящим о том, что существуют другие, не учитываемые исследователями физические процессы, обеспечивающие значительное превосходство выхода энергии при термоядерном взрыве по сравнению с ядерным. Однако говорить об этих процессах бессмысленно при той массовой глухоте и лжи, которые имеют место в научной среде. Даже и с этой работой: если откроют, то не прочтут. Если прочтут, то не захотят понимать, увлечённые модными сентенциями псевдотеорий и погоней за лёгкой, быстрой славой и финансированием. В этой ситуации пусть тратят впустую миллиарды на абсурд, строят памятники этим закопанным миллиардам. Значит, человечество не доросло до этих знаний. Когда дорастут, снова будут тратить миллиарды и годы, чтобы понять, какая же физическая закономерность тут заложена. Главное, что делом и сейчас, и в будущем будут заняты.
Литература:
1. И.Н.Бекман, Лекция 15,
2.
3.
4. С.М. Тарг, Каткий курс теоретической механики, М., «Наука», 1970 г.
5. – // Википедия
Тем не менее, учёные объясняют и объединение, и распад ядер одной и той же формулой полной энергии Эйнштейна, определяющей дефект масс, что само по себе абсурдно и в отношении формулы, и в отношении нарушения закона сохранения.
где v – скорость тела, m0 – масса покоя тела.
Нуклоны связаны в ядре благодаря ядерным силам, которые значительно превосходят силы электростатического отталкивания, действующие между протонами.
К этому же выводу приводит и классический формализм, но без дефекта масс. В связи с этим, для термоядерной реакции вполне достаточно было бы энергии, которая необходима для преодоления сил электростатического отталкивания, т.е. 0,1 Мэв. Если же этой энергии откровенно не хватает, а дефект масс определяется разностью энергий до соединения и после, то для термоядерной реакции нужно разогреть реагенты до этого самого дефекта масс, поскольку он всецело связан с исходными скоростями ударяющихся тел, а для этого эти тела нужно ускорять. При этом получаем, величину чистой (без потерь) энергии, затрачиваемой на ускорение тел, равную
Иными словами, энергия, затрачиваемая на ускорение исходных ионов/нуклонов больше выделяющейся в результате термоядерного процесса. И это без учёта неизбежных энергетических потерь на ускорение плюс преодоление электростатического отталкивания. В значительно степени это объясняет отсутствие эффекта во всех установках: 
