RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Успехи физических наук // Архив

УФН, 2014, том 184, номер 9, страницы 947–960 (Mi ufn4916)

Эта публикация цитируется в 33 статьях

ИЗ ТЕКУЩЕЙ ЛИТЕРАТУРЫ

О термоядерных процессах в кавитирующих пузырьках

Р. И. Нигматулинa, Р. Т. Лэхи (мл.)b, Р. П. Талейарханc, К. Д. Вестd, Р. С. Блокb

a Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН
b Rensselaer Polytechnic Institute
c Purdue University
d Oak Ridge National Laboratory

Аннотация: Изложены экспериментальные и теоретические основы так называемого пузырькового термоядерного синтеза (термояда). В этом процессе в центре цилиндрической колбы с дейтерированным ацетоном при резонансной частоте $20$ кГц и сфокусированном акустическом воздействии создаётся кавитационный сферический кластер диаметром $\sim 10^{-2}$ м из сферических паровых пузырьков. Под действием акустического поля пузырьки совершают объёмные осцилляции с острым коллапсом в стадии сжатия. В течение примерно 50 акустических осцилляций кластер сохраняет околосферическую форму. В стадиях коллапсов кластер излучает с частотой $\sim 2000$ c$^{-1}$ импульсы термоядерных нейтронов с энергией $2{,}5$ МэВ. Производительность нейтронов $\sim 10^5$ c$^{-1}$. Параллельно с такой же производительностью идёт образование ядер трития. Численное исследование показало, что в центральных пузырьках кластера с паром, имеющим достаточно большую молекулярную массу, в стадии коллапса образуются сходящиеся к центрам пузырьков сферические ударные (микроударные) волны, которые фокусируют энергию в центрах пузырьков. Во время отражения ударных волн от центров пузырьков образуются экстремальные сферические (наносферические) зоны, которые имеют размер $\sim 10^{-7}$ м, температуру $\sim 10^8$ K, плотность $\sim 10^4$ кг м$^{-3}$ в течение $\sim 10^{-12}$ c. За это время в такой наносферической зоне образуется около 10 термоядерных нейтронов и ядер трития. Парадоксально, но именно кластерная (а не стримерная) кавитация и достаточно высокая молекулярная масса пара (что обеспечивает низкую скорость звука в паре) D-ацетона ($\rm C_{3}D_{6}O$), по сравнению, например, с молекулярной массой пара дейтерированной воды $\rm D_{2}O$, в наших экспериментах являются необходимыми условиями образования сходящихся сферических микроударных волн в центральных пузырьках кластера. Именно эти волны создают достаточную для образования термоядерных актов фокусировку энергии в наносферических зонах около центров пузырьков. Обсуждается критика представленной концепции “пузырькового термояда”, в том числе, опубликованная в журнале Успехи физических наук.

PACS: 28.52.-s, 47.40.Nm, 52.50.Lp

Поступила: 30 декабря 2013 г.
Доработана: 24 марта 2014 г.
Одобрена в печать: 8 апреля 2014 г.

DOI: 10.3367/UFNr.0184.201409b.0947


 Англоязычная версия: Physics–Uspekhi, 2014, 57:9, 877–890

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024