Réactions nucléaires dans les ampoules et les bactéries

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

La science a ses propres sujets interdits, ses propres tabous. Aujourd'hui, peu de scientifiques osent étudier les biochamps, les ultra-faibles doses, la structure de l'eau…

Les zones sont difficiles, nuageuses, difficiles à céder. Il est facile de perdre votre réputation ici, étant connu comme un pseudo-scientifique, et il n'est pas nécessaire de parler de recevoir une subvention. En science, il est impossible et dangereux d'aller au-delà des concepts généralement admis, d'empiéter sur les dogmes. Mais ce sont les efforts des casse-cous prêts à être différents des autres qui ouvrent parfois de nouvelles voies dans la connaissance.

Nous avons observé plus d'une fois comment, au fur et à mesure que la science se développe, les dogmes commencent à vaciller et acquièrent progressivement le statut de connaissances incomplètes et préliminaires. Donc, et plus d'une fois, c'était en biologie. Ce fut le cas en physique. On voit la même chose en chimie. Sous nos yeux, la vérité du manuel "la composition et les propriétés d'une substance ne dépendent pas des méthodes de sa production" s'est effondrée sous les assauts des nanotechnologies. Il s'est avéré qu'une substance sous forme nanométrique peut changer radicalement ses propriétés - par exemple, l'or cessera d'être un métal noble.

Aujourd'hui, nous pouvons affirmer qu'il existe un bon nombre d'expériences dont les résultats ne peuvent être expliqués du point de vue des vues généralement acceptées. Et la tâche de la science n'est pas de les rejeter, mais de creuser et d'essayer de découvrir la vérité. La position « cela ne peut pas être, car cela ne peut jamais être » est commode, bien sûr, mais elle ne peut rien expliquer. De plus, des expériences incompréhensibles et inexpliquées peuvent être le signe avant-coureur de découvertes scientifiques, comme cela s'est déjà produit. L'un de ces sujets brûlants au sens littéral et figuré est celui des réactions nucléaires dites à basse énergie, qui sont aujourd'hui appelées LENR - Low-Energy Nuclear Reaction.

Nous avons demandé un docteur en sciences physiques et mathématiques Stépan Nikolaïevitch Andreevde l'Institut de Physique Générale. AM Prokhorov RAS pour nous familiariser avec l'essence du problème et avec quelques expériences scientifiques menées dans des laboratoires russes et occidentaux et publiées dans des revues scientifiques. Des expériences dont nous ne pouvons pas encore expliquer les résultats.

Réacteur "E-Сat" Andrea Rossi

À la mi-octobre 2014, la communauté scientifique mondiale était enthousiasmée par la nouvelle - un rapport a été publié par Giuseppe Levi, professeur de physique à l'Université de Bologne, et co-auteurs sur les résultats des tests du réacteur E-Сat, créé par l'inventeur italien Andrea Rossi.

Rappelons qu'en 2011 A. Rossi a présenté au public l'installation sur laquelle il a travaillé pendant de nombreuses années en collaboration avec le physicien Sergio Fokardi. Le réacteur, nommé "E-Сat" (abréviation de Energy Catalizer), produisait une quantité anormale d'énergie. E-flat a été testé par différents groupes de chercheurs au cours des quatre dernières années alors que la communauté scientifique demandait un examen par les pairs.

Le test le plus long et le plus détaillé, enregistrant tous les paramètres nécessaires du processus, a été réalisé en mars 2014 par le groupe de Giuseppe Levi, qui comprenait des experts indépendants comme Evelyn Foski, physicienne théoricienne de l'Institut national italien de physique nucléaire de Bologne, professeur de physique Hanno Essen de l'Institut royal de technologie de Stockholm et, soit dit en passant, ancien président de la Société suédoise des sceptiques, ainsi que les physiciens suédois Bo Hoystad, Roland Petersson, Lars Tegner de l'Université d'Uppsala. Les experts ont confirmé que l'appareil (Fig. 1), dans lequel un gramme de carburant était chauffé à une température d'environ 1400°C à l'aide d'électricité, produisait une quantité anormale de chaleur (AMS Acta, 2014, doi: 10.6092 / unibo / amsacta / 4084).

Riz. un. Le réacteur E-Cat d'Andrea Rossi au travail. L'inventeur ne divulgue pas le fonctionnement du réacteur. Or, il est connu qu'une charge combustible, des éléments chauffants et un thermocouple sont placés à l'intérieur du tube en céramique. La surface du tube est nervurée pour une meilleure dissipation de la chaleur.

Le réacteur était un tube en céramique de 20 cm de long et de 2 cm de diamètre. Une charge de combustible, des éléments chauffants et un thermocouple étaient situés à l'intérieur du réacteur, dont le signal était transmis à l'unité de contrôle du chauffage. L'alimentation électrique du réacteur était assurée par un réseau électrique avec une tension de 380 volts via trois fils résistants à la chaleur, qui étaient chauffés au rouge pendant le fonctionnement du réacteur. Le combustible se composait principalement de poudre de nickel (90 %) et d'hydrure de lithium et d'aluminium LiAlH₄(dix%). Lorsqu'il est chauffé, l'hydrure de lithium et d'aluminium se décompose et libère de l'hydrogène, qui pourrait être absorbé par le nickel et entrer en réaction exothermique avec lui.

Le rapport indiquait que la chaleur totale générée par l'appareil sur 32 jours de fonctionnement continu était d'environ 6 GJ. Des estimations élémentaires montrent que le contenu énergétique d'une poudre est plus de mille fois supérieur à celui, par exemple, de l'essence !

À la suite d'analyses minutieuses de la composition élémentaire et isotopique, les experts ont établi de manière fiable que des changements dans les rapports des isotopes du lithium et du nickel sont apparus dans le combustible usé. Si la teneur en isotopes du lithium dans le combustible initial coïncidait avec la teneur naturelle: ⁶Li - 7,5%, ⁷Li - 92,5%, alors la teneur dans le combustible usé est ⁶Li a augmenté à 92%, et le contenu ⁷Li a diminué à 8%. Les distorsions de la composition isotopique du nickel étaient également fortes. Par exemple, la teneur de l'isotope nickel ⁶²Ni dans la "cendre" était de 99%, bien qu'il n'était que de 4% dans le combustible initial. Les changements détectés dans la composition isotopique et le dégagement de chaleur anormalement élevé ont indiqué que des processus nucléaires pourraient avoir eu lieu dans le réacteur. Cependant, aucun signe d'augmentation de la radioactivité caractéristique des réactions nucléaires n'a été enregistré pendant le fonctionnement de l'appareil ou après son arrêt.

Les processus se déroulant dans le réacteur ne pouvaient pas être des réactions de fission nucléaire, puisque le combustible était constitué de substances stables. Les réactions de fusion nucléaire sont également exclues, car du point de vue de la physique nucléaire moderne, la température de 1400°C est négligeable pour vaincre les forces de répulsion coulombienne des noyaux. C'est pourquoi l'utilisation du terme sensationnel "fusion à froid" pour de tels processus est une erreur trompeuse.

Probablement, nous sommes ici confrontés à des manifestations d'un nouveau type de réactions, dans lesquelles se produisent des transformations collectives à basse énergie des noyaux des éléments qui composent le combustible. Les énergies de telles réactions sont estimées de l'ordre de 1 à 10 keV par nucléon, c'est-à-dire qu'elles occupent une position intermédiaire entre les réactions nucléaires « ordinaires » de haute énergie (énergies supérieures à 1 MeV par nucléon) et les réactions chimiques (énergies de l'ordre de 1 eV par atome).

Jusqu'à présent, personne ne peut expliquer de manière satisfaisante le phénomène décrit, et les hypothèses avancées par de nombreux auteurs ne résistent pas à la critique. Pour établir les mécanismes physiques du nouveau phénomène, il est nécessaire d'étudier soigneusement les manifestations possibles de telles réactions nucléaires à basse énergie dans divers contextes expérimentaux et de généraliser les données obtenues. De plus, une quantité importante de ces faits inexpliqués s'est accumulée au fil des ans. Voici quelques-uns d'entre eux.

Explosion électrique d'un fil de tungstène - début du 20e siècle

En 1922, les employés du Laboratoire de chimie de l'Université de Chicago Clarence Irion et Gerald Wendt ont publié un article sur l'étude de l'explosion électrique d'un fil de tungstène dans le vide (GL Wendt, CE Irion, Experimental Attempts to Decompose Tungsten at High Temperatures. Journal de l'American Chemical Society, 1922, 44, 1887-1894; Traduction russe: tentatives expérimentales pour diviser le tungstène à haute température).

Une explosion électrique n'a rien d'exotique. Ce phénomène a été découvert ni plus ni moins à la fin du XVIIIe siècle, mais dans la vie de tous les jours on l'observe en permanence, lorsque, lors d'un court-circuit, des ampoules grillent (ampoules à incandescence, bien sûr). Que se passe-t-il dans une explosion électrique ? Si la force du courant traversant le fil métallique est importante, le métal commence à fondre et à s'évaporer. Le plasma se forme près de la surface du fil. Le chauffage se produit de manière inégale: des « points chauds » apparaissent à des endroits aléatoires du fil, dans lesquels plus de chaleur est libérée, la température atteint des valeurs maximales et une destruction explosive du matériau se produit.

La chose la plus frappante à propos de cette histoire est que les scientifiques s'attendaient à l'origine à détecter expérimentalement la décomposition du tungstène en éléments chimiques plus légers. Dans leur intention, Irion et Wendt se sont appuyés sur les faits suivants déjà connus à l'époque.

Premièrement, dans le spectre visible du rayonnement du Soleil et d'autres étoiles, il n'y a pas de raies optiques caractéristiques appartenant aux éléments chimiques lourds. Deuxièmement, la température de la surface du soleil est d'environ 6 000 ° C. Par conséquent, ont-ils raisonné, les atomes d'éléments lourds ne peuvent pas exister à de telles températures. Troisièmement, lorsqu'une batterie de condensateurs est déchargée sur un fil métallique, la température du plasma formé lors d'une explosion électrique peut atteindre 20 000°C.

Sur cette base, des scientifiques américains ont suggéré que si un fort courant électrique est passé à travers un fil mince fait d'un élément chimique lourd, tel que le tungstène, et chauffé à des températures comparables à la température du Soleil, alors les noyaux de tungstène seront dans un état instable et se décomposent en éléments plus légers. Ils ont soigneusement préparé et réalisé l'expérience avec brio, en utilisant des moyens très simples.

L'explosion électrique d'un fil de tungstène a été réalisée dans une fiole sphérique en verre (Fig. 2), fermant dessus un condensateur d'une capacité de 0,1 microfarads, chargé à une tension de 35 kilovolts. Le fil était situé entre deux électrodes de fixation en tungstène soudées dans le ballon à partir de deux côtés opposés. De plus, le ballon avait une électrode "spectrale" supplémentaire, qui servait à enflammer une décharge de plasma dans le gaz formé après l'explosion électrique.

Riz. 2. Schéma de la chambre à décharges explosives d'Irion et de Wendt (expérience de 1922)

Certains détails techniques importants de l'expérience doivent être notés. Lors de sa préparation, le ballon a été placé dans une étuve, où il a été chauffé en continu à 300°C pendant 15 heures, et pendant ce temps le gaz en a été évacué. En plus de chauffer le ballon, un courant électrique a traversé le fil de tungstène, le chauffant à une température de 2000 ° C. Après dégazage, un tube de verre reliant le ballon à une pompe à mercure a été fondu avec un brûleur et scellé. Les auteurs de l'ouvrage ont fait valoir que les mesures prises ont permis de maintenir une pression extrêmement faible de gaz résiduels dans le ballon pendant 12 heures. Par conséquent, lorsqu'une tension haute tension de 50 kilovolts était appliquée, il n'y avait pas de panne entre les électrodes "spectrales" et de fixation.

Irion et Wendt ont effectué vingt et une expériences d'explosion électrique. À la suite de chaque expérience, environ 10¹⁹ particules d'un gaz inconnu. L'analyse spectrale a montré qu'il contenait une raie caractéristique de l'hélium-4. Les auteurs ont suggéré que l'hélium se forme à la suite de la désintégration alpha du tungstène, induite par une explosion électrique. Rappelons que les particules alpha apparaissant dans le processus de désintégration alpha sont les noyaux d'un atome ⁴Il.

La publication d'Irion et de Wendt a provoqué un grand écho dans la communauté scientifique de l'époque. Rutherford lui-même a attiré l'attention sur ce travail. Il a exprimé un profond doute que la tension utilisée dans l'expérience (35 kV) était suffisamment élevée pour que les électrons induisent des réactions nucléaires dans le métal. Voulant vérifier les résultats des scientifiques américains, Rutherford a réalisé son expérience - il a irradié une cible de tungstène avec un faisceau d'électrons d'une énergie de 100 keV. Rutherford n'a trouvé aucune trace de réactions nucléaires dans le tungstène, dont il a fait un rapport assez pointu dans la revue Nature. La communauté scientifique a pris le parti de Rutherford, les travaux d'Irion et Wendt ont été reconnus comme erronés et oubliés pendant de nombreuses années.

Explosion électrique d'un fil de tungstène: 90 ans plus tard

Seulement 90 ans plus tard, une équipe de recherche russe dirigée par Leonid Irbekovich Urutskoyev, docteur en sciences physiques et mathématiques, a repris les expériences d'Irion et Wendt. Les expériences, équipées d'équipements d'expérimentation et de diagnostic modernes, ont été menées au légendaire Institut de physique et de technologie de Soukhoumi en Abkhazie. Les physiciens ont nommé leur attitude "HELIOS" en l'honneur de l'idée directrice d'Irion et Wendt (Fig. 3). Une chambre d'explosion de quartz est située dans la partie supérieure de l'installation et est reliée à un système de vide - une pompe turbomoléculaire (de couleur bleue). Quatre câbles noirs mènent à la chambre de soufflage depuis le déchargeur de la batterie de condensateurs d'une capacité de 0,1 microfarads, qui se trouve à gauche de l'installation. Pour une explosion électrique, la batterie a été chargée jusqu'à 35-40 kilovolts. Le matériel de diagnostic utilisé dans les expériences (non représenté sur la figure) a permis d'étudier la composition spectrale de la lueur du plasma, qui s'est formée lors de l'explosion électrique du fil, ainsi que la composition chimique et élémentaire des produits de sa pourriture.

Riz. 3. Voici à quoi ressemble l'installation HELIOS, dans laquelle le groupe de L. I. Urutskoyev a enquêté sur l'explosion d'un fil de tungstène sous vide (expérience de 2012)

Les expériences du groupe d'Urutskoyev ont confirmé la conclusion principale des travaux il y a quatre-vingt-dix ans. En effet, à la suite de l'explosion électrique du tungstène, une quantité excessive d'atomes d'hélium-4 s'est formée (environ 10¹⁶ particules). Si le fil de tungstène était remplacé par un fil de fer, l'hélium ne s'était pas formé. A noter que dans les expériences sur l'appareil HELIOS, les chercheurs ont enregistré mille fois moins d'atomes d'hélium que dans les expériences d'Irion et de Wendt, bien que « l'apport d'énergie » dans le fil soit approximativement le même. Reste à savoir quelle est la raison de cette différence.

Au cours de l'explosion électrique, le matériau du fil a été pulvérisé sur la surface intérieure de la chambre d'explosion. L'analyse par spectrométrie de masse a montré que l'isotope du tungstène-180 était déficient en ces résidus solides, bien que sa concentration dans le fil d'origine correspondait à celle naturelle. Ce fait peut également indiquer une possible désintégration alpha du tungstène ou d'un autre processus nucléaire lors de l'explosion électrique d'un fil (L. I. Urutskoev, A. A. Rukhadze, D. V. Filippov, A. O. Biryukov, etc. Étude de la composition spectrale du rayonnement optique dans l'explosion électrique de un fil de tungstène. "Brief Communications on Physics FIAN", 2012, 7, 13-18).

Accélérer la désintégration alpha avec un laser

Les réactions nucléaires à basse énergie comprennent certains processus qui accélèrent les transformations nucléaires spontanées d'éléments radioactifs. Des résultats intéressants dans ce domaine ont été obtenus à l'Institut de physique générale. A. M. Prokhorov RAS dans le laboratoire dirigé par Georgy Airatovich Shafeev, docteur en sciences physiques et mathématiques. Les scientifiques ont découvert un effet surprenant: la désintégration alpha de l'uranium-238 a été accélérée par un rayonnement laser avec une intensité de crête relativement faible 10¹²–10¹³ L/cm² (AV Simakin, GA Shafeev, Influence de l'irradiation laser de nanoparticules dans des solutions aqueuses de sel d'uranium sur l'activité des nucléides. "Quantum Electronics", 2011, 41, 7, 614-618).

Riz. 4. Micrographie de nanoparticules d'or obtenues par irradiation laser d'une cible d'or dans une solution aqueuse de sel de césium 137 (expérience de 2011)

Voilà à quoi ressemblait l'expérience. Dans une cuvette avec une solution aqueuse de sel d'uranium UO₂Cl₂ Avec une concentration de 5 à 35 mg / ml, une cible en or a été placée, qui a été irradiée avec des impulsions laser d'une longueur d'onde de 532 nanomètres, d'une durée de 150 picosecondes et d'un taux de répétition de 1 kilohertz pendant une heure. Dans de telles conditions, la surface cible fond partiellement et le liquide en contact avec elle bout instantanément. La pression de vapeur pulvérise des gouttelettes d'or de taille nanométrique de la surface cible dans le liquide environnant, où elles se refroidissent et se transforment en nanoparticules solides d'une taille caractéristique de 10 nanomètres. Ce procédé est appelé ablation laser en liquide et est largement utilisé lorsqu'il est nécessaire de préparer des solutions colloïdales de nanoparticules de différents métaux.

Dans les expériences de Shafeev, 10¹⁵ nanoparticules d'or dans 1 cm³ Solution. Les propriétés optiques de telles nanoparticules sont radicalement différentes des propriétés d'une plaque d'or massive: elles ne réfléchissent pas la lumière, mais l'absorbent, et le champ électromagnétique d'une onde lumineuse à proximité des nanoparticules peut être amplifié d'un facteur 100 à 10 000 et atteindre valeurs intra-atomiques !

Les noyaux d'uranium et de ses produits de désintégration (thorium, protactinium), qui se trouvaient à proximité de ces nanoparticules, ont été exposés à des champs électromagnétiques laser amplifiés de manière multipliée. En conséquence, leur radioactivité a considérablement changé. En particulier, l'activité gamma du thorium-234 a doublé. (L'activité gamma des échantillons avant et après l'irradiation laser a été mesurée avec un spectromètre gamma à semi-conducteur.) Étant donné que le thorium-234 provient de la désintégration alpha de l'uranium-238, une augmentation de son activité gamma indique une désintégration alpha accélérée de cet isotope de l'uranium. A noter que l'activité gamma de l'uranium-235 n'a pas augmenté.

Les scientifiques de GPI RAS ont découvert que le rayonnement laser peut accélérer non seulement la désintégration alpha, mais également la désintégration bêta d'un isotope radioactif ¹³⁷Le Cs est l'un des principaux composants des émissions et des déchets radioactifs. Dans leurs expériences, ils ont utilisé un laser à vapeur de cuivre vert fonctionnant en mode pulsé répétitif avec une durée d'impulsion de 15 nanosecondes, un taux de répétition des impulsions de 15 kilohertz et une intensité maximale de 10⁹ L/cm²… Le rayonnement laser a agi sur une cible d'or placée dans une cuvette avec une solution aqueuse de sel ¹³⁷Cs, dont la teneur dans une solution d'un volume de 2 ml était d'environ 20 picogrammes.

Après deux heures d'irradiation de la cible, les chercheurs ont enregistré qu'une solution colloïdale avec des nanoparticules d'or de 30 nm s'est formée dans la cuvette (Fig. 4), et l'activité gamma du césium-137 (et, par conséquent, sa concentration dans la solution) a diminué de 75%. La demi-vie du césium 137 est d'environ 30 ans. Cela signifie qu'une telle diminution d'activité, qui a été obtenue dans une expérience de deux heures, devrait se produire dans des conditions naturelles dans environ 60 ans. En divisant 60 ans par deux heures, nous constatons que le taux de décroissance a augmenté d'environ 260 000 fois pendant l'exposition au laser. Une augmentation aussi gigantesque du taux de désintégration bêta aurait dû transformer une cuve contenant une solution de césium en une puissante source de rayonnement gamma accompagnant la désintégration bêta habituelle du césium-137. Cependant, en réalité, cela ne se produit pas. Les mesures de rayonnement ont montré que l'activité gamma de la solution saline n'augmente pas (E. V. Barmina, A. V. Simakin, G. A. Shafeev, Laser-fused cesium-137 decay. Quantum Electronics, 2014, 44, 8, 791–792).

Ce fait suggère que sous l'action du laser la désintégration du césium-137 ne se déroule pas selon le scénario le plus probable (94,6%) dans des conditions normales avec l'émission d'un quantum gamma avec une énergie de 662 keV, mais d'une manière différente - non radiative. Il s'agit vraisemblablement d'une désintégration bêta directe avec formation d'un noyau d'isotope stable ¹³⁷Ba, qui dans des conditions normales ne se réalise que dans 5,4% des cas.

Pourquoi une telle redistribution des probabilités se produit dans la réaction de désintégration bêta du césium n'est toujours pas claire. Cependant, il existe d'autres études indépendantes confirmant que la désactivation accélérée du césium-137 est possible même dans les systèmes vivants.

Sur le sujet: Réacteur nucléaire dans une cellule vivante

Réactions nucléaires à basse énergie dans les systèmes vivants

Depuis plus de vingt ans, la docteure en sciences physiques et mathématiques Alla Aleksandrovna Kornilova s'est engagée dans la recherche de réactions nucléaires à basse énergie dans des objets biologiques à la Faculté de physique de l'Université d'État de Moscou. M. V. Lomonossov. Les objets des premières expériences étaient des cultures de bactéries Bacillus subtilis, Escherichia coli, Deinococcus radiodurans. Ils ont été placés dans un milieu nutritif appauvri en fer mais contenant le sel de manganèse MnSO₄et eau lourde D₂O. Des expériences ont montré que ce système produisait un isotope déficient du fer - ⁵⁷Fe (Vysotskii V. I., Kornilova A. A., Samoylenko I. I., Découverte expérimentale du phénomène de transmutation nucléaire à basse énergie des isotopes (Mn⁵⁵à Fé⁵⁷) dans les cultures biologiques croissantes, Actes de la 6e Conférence internationale sur la fusion froide, 1996, Japon, 2, 687–693).

Selon les auteurs de l'étude, l'isotope ⁵⁷Fe est apparu dans les cellules bactériennes en croissance à la suite de la réaction ⁵⁵Mn + d = ⁵⁷Fe (d est le noyau d'un atome de deutérium, constitué d'un proton et d'un neutron). Un argument certain en faveur de l'hypothèse proposée est le fait que si l'eau lourde est remplacée par de l'eau légère ou si le sel de manganèse est exclu de la composition du milieu nutritif, alors l'isotope ⁵⁷Les bactéries Fe ne se sont pas accumulées.

Après s'être assurée que les transformations nucléaires d'éléments chimiques stables sont possibles dans les cultures microbiologiques, AA Kornilova a appliqué sa méthode à la désactivation des isotopes radioactifs à vie longue (Vysotskii VI, Kornilova AA, Transmutation of stable isotopes and deactivation of radio waste in grow Biological systems Annales de l'énergie nucléaire, 2013, 62, 626-633). Cette fois, Kornilova n'a pas travaillé avec des monocultures de bactéries, mais avec la super-association de divers types de micro-organismes afin d'augmenter leur survie dans des environnements agressifs. Chaque groupe de cette communauté est au maximum adapté à la vie en commun, à l'entraide collective et à la protection mutuelle. En conséquence, la superassociation s'adapte bien à une variété de conditions environnementales, y compris un rayonnement accru. La dose maximale typique que supportent les cultures microbiologiques ordinaires correspond à 30 kilorads, et les superassociations supportent plusieurs ordres de grandeur de plus, et leur activité métabolique n'est presque pas affaiblie.

Des quantités égales de la biomasse concentrée des micro-organismes susmentionnés et 10 ml d'une solution de sel de césium-137 dans de l'eau distillée ont été placées dans des cuvettes en verre. L'activité gamma initiale de la solution était de 20 000 becquerels. Dans certaines cuvettes, des sels des oligo-éléments vitaux Ca, K et Na ont été ajoutés en plus. Les cuvettes fermées ont été maintenues à 20°C et leur activité gamma a été mesurée tous les sept jours à l'aide d'un détecteur de haute précision.

Pendant une centaine de jours d'expérimentation dans une cellule témoin ne contenant pas de micro-organismes, l'activité du césium-137 a diminué de 0,6%. Dans une cuvette contenant en outre du sel de potassium - à 1%. L'activité a chuté le plus rapidement dans la cuvette contenant en plus le sel de calcium. Ici, l'activité gamma a diminué de 24%, ce qui équivaut à une réduction de 12 fois de la demi-vie du césium !

Les auteurs ont émis l'hypothèse qu'en raison de l'activité vitale des micro-organismes ¹³⁷Cs est converti en ¹³⁸Ba est un analogue biochimique du potassium. S'il y a peu de potassium dans le milieu nutritif, alors la transformation du césium en baryum se produit à un rythme accéléré; s'il y en a beaucoup, alors le processus de transformation est bloqué. Le rôle du calcium est simple. En raison de sa présence dans le milieu nutritif, la population de micro-organismes augmente rapidement et, par conséquent, consomme plus de potassium ou de son analogue biochimique - le baryum, c'est-à-dire qu'il pousse la transformation du césium en baryum.

Et la reproductibilité ?

La question de la reproductibilité des expériences décrites ci-dessus nécessite quelques éclaircissements. Le réacteur E-Cat, captivant par sa simplicité, est reproduit par des centaines, voire des milliers d'inventeurs enthousiastes à travers le monde. Il existe même des forums spéciaux sur Internet où les "réplicateurs" échangent leurs expériences et démontrent leurs réalisations. L'inventeur russe Alexander Georgievich Parkhomov a fait quelques progrès dans cette direction. Il a réussi à construire un générateur de chaleur fonctionnant sur un mélange de poudre de nickel et d'hydrure de lithium et d'aluminium, qui fournit une quantité d'énergie excédentaire (AG Parkhomov, Résultats des tests d'une nouvelle version de l'analogue du générateur de chaleur à haute température Rossi. "Journal des directions émergentes de la science", 2015, 8, 34-39) … Cependant, contrairement aux expériences de Rossi, aucune distorsion de la composition isotopique n'a été trouvée dans le combustible usé.

Les expériences sur l'explosion électrique des fils de tungstène, ainsi que sur l'accélération laser de la désintégration des éléments radioactifs, sont beaucoup plus compliquées d'un point de vue technique et ne peuvent être reproduites que dans des laboratoires scientifiques sérieux. A cet égard, la question de la reproductibilité d'une expérience est remplacée par la question de sa répétabilité. Pour les expériences sur les réactions nucléaires à basse énergie, une situation typique est lorsque, dans des conditions expérimentales identiques, l'effet est présent ou non. Le fait est qu'il n'est pas possible de contrôler tous les paramètres du processus, y compris, apparemment, le principal, qui n'a pas encore été identifié. La recherche des modes requis est presque aveugle et prend de nombreux mois, voire des années. Les expérimentateurs ont dû modifier le schéma de principe de l'installation plus d'une fois au cours du processus de recherche d'un paramètre de contrôle - le « bouton » qui doit être « tourné » afin d'obtenir une répétabilité satisfaisante. À l'heure actuelle, la répétabilité dans les expériences décrites ci-dessus est d'environ 30%, c'est-à-dire qu'un résultat positif est obtenu dans chaque troisième expérience. C'est beaucoup ou peu, au lecteur d'en juger. Une chose est claire: sans créer un modèle théorique adéquat des phénomènes étudiés, il est peu probable qu'il soit possible d'améliorer radicalement ce paramètre.

Tentative d'interprétation

Malgré des résultats expérimentaux convaincants confirmant la possibilité de transformations nucléaires d'éléments chimiques stables, ainsi que l'accélération de la désintégration des substances radioactives, les mécanismes physiques de ces processus sont encore inconnus.

Le principal mystère des réactions nucléaires à basse énergie est de savoir comment les noyaux chargés positivement surmontent les forces de répulsion lorsqu'ils se rapprochent, la barrière dite de Coulomb. Cela nécessite généralement des températures en millions de degrés Celsius. Il est évident que de telles températures ne sont pas atteintes dans les expériences considérées. Néanmoins, il existe une probabilité non nulle qu'une particule n'ayant pas une énergie cinétique suffisante pour vaincre les forces répulsives se retrouve néanmoins près du noyau et entre en réaction nucléaire avec lui.

Cet effet, appelé effet tunnel, est de nature purement quantique et est étroitement lié au principe d'incertitude de Heisenberg. Selon ce principe, une particule quantique (par exemple, le noyau d'un atome) ne peut pas avoir à la fois des valeurs de coordonnées et de quantité de mouvement précises. Le produit des incertitudes (écarts aléatoires inévitables par rapport à la valeur exacte) de la coordonnée et de la quantité de mouvement est borné par le bas par une valeur proportionnelle à la constante de Planck h. Le même produit détermine la probabilité de creuser un tunnel à travers une barrière potentielle: plus le produit des incertitudes de la coordonnée et de la quantité de mouvement de la particule est grand, plus cette probabilité est élevée.

Dans les travaux du docteur en sciences physiques et mathématiques, du professeur Vladimir Ivanovich Manko et de ses co-auteurs, il est montré que dans certains états d'une particule quantique (les états corrélés dits cohérents), le produit des incertitudes peut dépasser la constante de Planck de plusieurs ordres de grandeur. Par conséquent, pour les particules quantiques dans de tels états, la probabilité de franchir la barrière de Coulomb augmentera (V. V. Dodonov, V. I. Manko, Invariants et évolution des systèmes quantiques non stationnaires. "Actes de FIAN". Moscou: Nauka, 1987, v. 183, p. 286).

Si plusieurs noyaux d'éléments chimiques différents se retrouvent simultanément dans un état corrélé cohérent, alors dans ce cas un certain processus collectif peut se produire, conduisant à une redistribution des protons et des neutrons entre eux. La probabilité d'un tel processus sera d'autant plus grande que la différence entre les énergies des états initial et final d'un ensemble de noyaux sera faible. C'est cette circonstance, apparemment, qui détermine la position intermédiaire des réactions nucléaires à basse énergie entre les réactions nucléaires chimiques et "ordinaires".

Comment se forment des états corrélés cohérents ? Qu'est-ce qui fait que les noyaux s'unissent en ensembles et échangent des nucléons ? Quels cœurs peuvent et lesquels ne peuvent pas participer à ce processus ? Il n'y a pas encore de réponses à ces questions et à bien d'autres. Les théoriciens ne font que faire les premiers pas vers la résolution de ce problème des plus intéressants.

Par conséquent, à ce stade, le rôle principal dans l'étude des réactions nucléaires à basse énergie devrait appartenir aux expérimentateurs et aux inventeurs. Des études expérimentales et théoriques systémiques de ce phénomène étonnant, une analyse complète des données obtenues et une large discussion d'experts sont nécessaires.

Comprendre et maîtriser les mécanismes des réactions nucléaires à basse énergie nous aidera à résoudre une variété de problèmes appliqués - la création de centrales électriques autonomes bon marché, des technologies hautement efficaces pour la décontamination des déchets nucléaires et la transformation des éléments chimiques.