Отчет по "народной проверке" холодного ядерного синтеза (ХЯС)

Итак,  как и обещано ранее,  Вам представляется отчет по посконно-домотканной проверке ХЯС, сделанной силами АШевцев. Здесь размещен полный научно-популярный отчет по проделанной работе для рассмотрения специалистами и критики, а с краткой  выжимкой с глобальными выводами и философским заключением – можно ознакомиться на Пульсе.

Напоминаю историю вопроса:  предложение коллективно заняться   экспериментальным   изучением своими силами реальности ХЯС для прекращения надоевших бестолковых спекуляций было в июне 2018 г., затем последовал двухнедельный мозговой штурм всех заинтересовавшихся АШевцев, а по его итогам 13 июля был выложен на обсуждение и рассмотрение План работ по народной проверке ХЯС.  

Было предложено всем желающим заняться  7 разновидностями ХЯС из более чем 30 известных, наиболее полно отражающими весь спектр этого явления. После анализа общих характерных черт известных эффектов при выборе экспериментов предпочтение отдавалась экспериментам а) наиболее широко охватывающие различные гипотезы ХЯС и б) выполнимых  любым мало-мальски рукастым человеком, чтоб  можно  проделать работу самостоятельно в домашних условиях.

Откликнулось 13 человек, я даже не ожидал так много, но к сентябрю, очевидно в результате перенапряжения камрадов от размышлений о судьбах человечества, нас осталось только трое.  Мы из разных регионов России и из-за (формально) границы. Называть этих стойких камрадов  не буду, захотят – сами откликнутся и дадут комменты. Я же только скомпоновал их и свои отчеты в виде единого текста и составил обобщающую таблицу.

История вопроса.

Стандартная реакция термоядерного синтеза T + D ---> He⁴ + n+ 17.6 МэВ. Надо, чтобы два ядра --- трития и дейтерия подлетели на расстояние порядка 1 ферми = 10^-13 см. Но в обоих ядрах сидит по одному протону, а они заряжены и как положено одноименным зарядам, они отталкиваются. Чтобы это отталкивание преодолеть, надо чтобы ядра летали с высокой скоростью, т.е., плазму надо разогреть. 60 лет разогревают. Нашли множество препятствий, часть преодолели. Остальные, причем числом по-боле, термоядерщики продолжают успешно преодолевать, им еще лет на 100 хватит.

Хорошо бы это отталкивание как-то ликвидировать убить без разогрева. В 1954 г. Зельдович умудрился опубликовать в Докладах Академии Наук маленькую заметку, что отталкивание можно убить с помощью мю-мезонов (мюонов). Подробная статья Зельдовича и Сахарова, написанная задолго до этого, но не пропускаемая Главлитом (это вам не академическая комиссия по лженауке, это было серьезно), появилась в Журнале экспериментальной и теоретической физики в 1957 г. Мысль простая: отрицательно заряженный мюон притягивается к протону, он в 200 раз тяжелее электрона и радиус его орбиты в 200 раз меньше, чем у атома водорода. Это, конечно, почти в 10³ раз больше, чем 1 ферми, но вероятность реакции резко возрастает. Более того, в Дубне обнаружили возможность образования мезомолекул (мю-мезонных молекул), в которых тритий и дейтерий в присутствии мюона почти сливаются. И в Дубне, и в Гатчине, - да и  везде где на ускорителях рождали медленные мюоны, явление было блестяще подтверждено.

Итак, ХЯС на основе мюонного катализа подтвержден корифеями ядерной физики экспериментально 60 лет назад. Единственный маааленький недостаток этого реально наблюдаемого синтеза – использование  ускорителя резко снижает общий КПД: полученная энергия намного меньше затраченной. Одновременно у разных исследователей появилась идея заменить ускоритель совершенно бесплатными природными мезонами., которые в огромных количествах рождаются под действием космического излучения в атмосфере Земли и пронизывают её на глубины до 8 км.

Помимо вполне реального механизма мюонного катализа за последние три десятилетия неоднократно появлялись сообщения об успешной демонстрации холодного синтеза в условиях взаимодействия ядер изотопов водорода внутри металлической матрицы или на поверхности твёрдого тела. Например, были надежды, что в твердых телах из-за электронного окружения отталкивание будет слабее. Или в сонолюминесценции --- ультразвуком можно в жидкости родить микропузырьки, которые настолько малы, что будут схлопываться. В процессе схлопывания скорости могут быть сильно сверхзвуковыми. Жидкость начинает светиться. Или если крошить кристаллы, то возникают высокие напряжения, ускоряющие поглощенные в кристаллах дейтерий и тритий.

Первые сообщения такого рода были связаны с именами маститых электрохимиков (не физиков) Флейшмана и Понса, которые много лет изучали особенности электролиза тяжёлой воды в установке с палладиевым катодом.  Флейшман и Понс обнаружили избыточное выделение тепла при электролизе тяжёлой воды и задались вопросом, не является ли это следствием реакций ядерного синтеза по двум возможным схемам:

²D + ²D → ³T(1.01 MeV) + ¹H(3.02 MeV)

²D + ²D → ³He(0.82 MeV) + n(2.45 MeV)

Эти работы породили большой энтузиазм и серию проверочных работ с переменными и неустойчивыми результатами.

На протяжении последних десятка лет поиски условий протекания «холодного синтеза» сдвинулись от электрохимических опытов и электрического разогрева образцов к  «сухим» экспериментам, в которых осуществляется проникновение ядер дейтерия в кристаллическую структуру металлов переходных элементов – палладия, никеля, платины. Эти опыты относительно просты и представляются более воспроизводимыми, чем ранее упомянутые.

В отличие от столкновения «голых» ядер в горячей плазме, где энергия столкновения должна преодолеть кулоновский барьер, при проникновении ядра дейтерия в кристаллическую решётку металла кулоновский барьер между ядрами модифицируется экранирующим действием электронов атомных оболочек и электронами проводимости. Обращает внимание также «рыхлость» ядра дейтрона, объём которого в 125 раз превышает объём протона. Электрон атома в нижнем, невозбужденном S-состоянии имеет высокую вероятность оказаться внутри ядра, что приводит к эффективному исчезновению заряда ядра, которое в этом случае иногда называют «динейтроном». Можно говорить о том, что атом дейтерия вообще какую-то часть времени находится в таком «свёрнутом» нейтральном состоянии, в котором он способен проникать в другие ядра – в том числе в ядро другого дейтрона. Дополнительным фактором, влияющим на вероятность сближения ядер в кристаллической решетке, служат колебания и ударные, а также термические волны

Введение.

Исходная посылка: предполагаем,  что из уже имеющихся законов природы и свойств материалов  можно сложить новый пазл и получить ХЯС. Потому, что  ничто другое проверить невозможно. Мы НЕ претендовали на открытие новых законов природы (это дело фундаментальной физики), а также Святого Духа, Всемирного Разума и т.д. (это вопросы Веры).  Мы ставили задачу о банальном поиске ХЯС, опираясь ТОЛЬКО на обычную, общепринятую физику. Азы которой все присутствующие проходили в школе, а некоторые  изучали более глубоко в вузе. Это т.н. прикладная наука, на которой стоит вся наша цивилизация.

Но при этом, если явление имеет место быть, мы должны обязательно его следы обнаружить, даже если ХЯС связан с какими-либо потусторонними силами. Мы были практически уверены в успехе, так как пришли к обоюдному согласию, что давно открытый ядерной физикой мюонный катализ уже и есть в чистом виде ХЯС. От этой «печки» и решили танцевать, так как при этой гипотезе аппаратура для  эксперимента  от исходной модели не зависит,  просто мы несколько усложняем себе жизнь, делая аппаратуру портативной и спускаясь с ней под землю.  Т.е. эти опыты универсальны, они  носят общий характер, независимо,  мюоны порождают ХЯС или что-то другое.

Общие положения.

Эксперименты на ускорителях по синтезу различных элементов показали, что эффективные поперечные сечения реакций ХЯС зависят от того, в каком материале размещены ядра частицы-мишени. В этих экспериментах наблюдалось существенное увеличение вероятности взаимодействия в тех случаях, когда ядра мишени внедрены или являются частью проводящего кристалла. Эти опыты позволяют совершенно по-новому взглянуть на проблему ХЯС.

Так, экранирующий потенциал для взаимодействия атомов дейтерия в платине получен равным 675 ± 50 эВ, что в 25 раз больше, чем для свободных атомов дейтерия. Это может означать, что в кристалле платины атомы дейтерия не испытывают кулоновского отталкивания до расстояний, в 25 раз меньших, чем размер самих атомов дейтерия.

Для понимания дальнейшего следует отличать процессы DD-синтеза (как в "горячем" термояде, только в кристалле) от процессов DDμ – катализа. В последнем случае мюон как удавка сразу для двух висельников стягивает дейтоны до критически малого расстояния.

Процесс DD-синтеза в кристалле можно рассматривать на основе представления о квазимолекуле дейтерия, захваченной в одну кристаллическую ячейку. Скорость ядерного синтеза в такой системе равна проницаемости барьера, умноженной на частоту колебаний квазимолекулы:

Корректный расчет частоты колебаний такой системы в реальном потенциале  кристаллической ячейки – довольно сложная задача. В качестве начального приближения мы рассмотрели оценку ν = E/h, где E – экспериментально измеренный потенциал  экранирования. В таблице приводятся экспериментальные оценки скорости реакции DD-синтеза на основе такого подхода для кристаллов палладия, кобальта и платины.

Таблица 1

Скорости реакции DD-синтеза

Выражение для сечения синтеза (так называется в физике вероятность реакции) при столкновении двух ядер можно записать в виде:

Здесь энергия E приведена в единицах  кэВ; S(E) – т.н. астрофизический фактор, который в области малых энергий можно считать постоянной величиной. Основная зависимость сечения синтеза от энергии содержится в выражении e^−2πη, которое определяет вероятность проникновения дейтрона через кулоновский барьер. Из приведенных выражений видно, что как в случае DD-столкновений, так и в случае DDμ-катализа физика процессов  одна и та же. Мы воспользуемся этим обстоятельством, чтобы определить вероятность DD-синтеза для случая “металло-кристаллического” DD-катализа, используя экспериментальные данные по DDμ-катализу. Таким образом, мы постараемся избежать неопределенностей и сложностей для понимания, связанных с теоретическими вычислениями.

В случае DDμ-катализа размер мюонной молекулы дейтерия (иона +) сближения атомов дейтерия составит ~5×10^-13 м. На такое же расстояние сближаются ядра дейтерия при кинетической энергии ~3 кэВ. DDμ-молекула после своего образования сохраняет значительную колебательную энергию до момента слияния ядер (этот интервал времени является весьма коротким), и промежуточное ядро оказывается достаточно сильно возбужденным. Недостаточно точное знание энергии возбуждения омежуточногоядра при DDμ-катализе на данный момент вносит основную неопределенность в оценку скорости холодного синтеза в проводящих кристаллах при нормировке на DDμ-катализ. Мы выбрали для нормировки эффективную энергию в случае DDμ-катализа равной 4.5 кэВ и полагаем, что ошибка в скорости реакции холодного синтеза при такой нормировке составит фактор не более 10.

Используя выражение (1), мы нашли, что отношение сечений взаимодействия σ(4.5 кэВ)/σ(0.3 кэВ) = 1.93× 10¹⁷ Любопытно отметить, что для свободной молекулы дейтерия соотношение [σ(4.5 кэВ)/σ(0.027 кэВ)] составляет около 2.2× 10⁷⁴ (выигрыш 57 порядков!).

По экспериментальным оценкам скорости синтеза (DDμ)+ для P-состояния (которая существенно меньше скорости синтеза для S-состояния – наш случай) мы имеем:

λ_{f(4.5 кэВ)}  ≥ (4.1 ± 0.1) × 10⁸ с⁻¹.

Используя значение σ(4.5 кэВ)/σ(0.3 кэВ), получаем для “металло-кристаллического” катализа оценку скорости DD-синтеза:

λ_{f(0.3 кэВ)}  ≥ 2.1× 10⁻⁹ с⁻¹.

Далее. В 1 см³ палладия содержится 6.02× 10²³ · (12.6/106.4) = 0.7 × 10²³ атомов. Фракция кристаллических ячеек со сдвоенным (или большим) количеством атомов дейтерия при соотношении D : Pd ~ 1 : 1 составляет ~ 0.25 (например, при пуассоновском распределении). Ячейки кристалла с содержанием атомов дейтерия 0 или 1 в смысле реакции синтеза мы рассматриваем как “пассивные”. Таким образом, число “активных” дейтериевых ячеек в 1 см³ палладия равно 1.8 × 10²² . Пока пренебрежем тем обстоятельством, что механизм может оказаться зависимым от  ориентации спиновых состояний электронов сближенных атомов дейтерия. В 1 см³ палладия скорость реакции составит:

dN/dt ≥ 1.8 × 10²² · 2.1× 10⁻⁹ с⁻¹  ≥ 3.8 × 10¹³ c^-1

что соответствует энерговыделению более 150 Вт! Это вполне достаточно для объяснения результатов опытов на ускорителях.  Остается вопрос, возможно ли получить ХЯС, согласно этим выкладкам без ускорителей, используя интенсивный  и абсолютно бесплатный поток мюонов, пронизывающий все вокруг. Так, за время, пока Вы читали эту фразу сквозь Вас пролетело 10 тыс. мюонов!

Критерием истины является практика, а критерием теории – эксперимент. Поэтому мы выбрали три эксперимента по ХЯС, по видам рабочего вещества – газообразное, жидкое и твердое. Во всех случаях существенную роль играет (обязательное условие!) кристаллическая матрица, в которой и происходит холодный синтез дейтонов.

Было принято,  что все эксперименты проводятся по компаративному принципу: измерительная ячейка  +  находящаяся в точно таких же условиях контрольная ячейка.  Почему-то такой принцип адептами ХЯС используется крайне редко, прямо скажем, нам такие эксперименты не известны.

Было принято, что мы регистрируем только разность температур между рабочей и контрольной ячейкой с точность 0,1 К. Все остальные гипотетические признаки наличия ХЯС, такие как потоки нейтронов, образования трития и тритонов, разные гамма-излучения мы считаем противоречивыми, предвзятыми, умозрительными, неубедительными и недостоверными.  Тем более, что кроме тепла от ХЯС ничего большего и не требуется. Есть тепло – уже интересно, нет тепла – ну так и ни к чему городок городить.

Также договорились принимать во внимание только превышение температуры измерительной ячейки над контрольной в 0,3 К.

Аппаратура и материалы

Вся аппаратура у нас уже имелась, ничего экстраординарного прикупать не потребовалось: пишущие терморегуляторы типа Термодат, мультиметры, смартфоны, компьютеры, радиометр СРП. Имелись также две ячейки высокого давления, оставшиеся от других тем, начинка от пальчиковых никель-металл-гидридных аккумуляторов и термопары.

Из расходных материалов были приобретены: сцинтилляционный 2,5-Дифенилоксазолом (на 527 руб.), порошковый никель (1 тыс. руб./кг),  алюмогидрид лития = (4 000 руб./100 г),  оксид дейтерия D₂O,  10 г, примеси 50 ppm (292 руб.), всё  из  интернет- магазина «Ренессанс Ойл». Итого расходы на материалы – 1819 руб., плюс почтовые расходы и э/э ~ 50 кВт ∙ ч. Газообразный дейтерий и гелий под давлением 100 атм. по 2 г каждого заправили в ячейки из баллонов.

Поскольку  единственным измеряемым параметром являлась разность температур между измерительной и контрольной ячейками, особое внимание уделялось термоизоляции ячеек от окружающей среды и друг от друга. Это достигалось в опытах по Флейшману-Понсу и Арате  толстой строительной теплоизоляцией и заливкой щелей строительной пеной.  В высокотемпературном опыте Росси использован теплоизолятор из пустотелых кварцевых нитей (обшивка шаттла Буран) и вентилируемой щелью  между измерительной и контрольной ячейками.

Описания экспериментов

0) Прежде всего, мы убедились, что мы в состоянии регистрировать мюоны. Как оказалось, для этого можно использовать фотоаппарат или видеокамеру, например, ноутбука. Мы  загрузили  программу DECO на смартфоны и, согласно инструкции, заклеили изолентой их видеокамеры.  Смартфоны прекрасно регистрировали мюоны, хотя, конечно, в час по чайной ложке ввиду малости объема видеоматрицы.

Кроме того, использовался  антикварный радиометр СРП-1 в соответствии с последней разработкой MIT во-первых, потому что этот датчик чувствительнее, быстрее и точнее, во-вторых, просто потому что было:

Фиг. 1 Оборудование  СРП -1 для регистрации мюонов

В трубу с электронно-оптическим умножителем прямо поверх  штатного кристаллического сцинциллятора для γ-частиц , изолировав его алюминиевой фольгой,  был вставлен сцинциллятор в виде стеклянной ампулы, заполненной  сцинтилляционным 2,5-Дифенилоксазолом. Выходной каскад звукового усилителя СРП-1  подключен к  звуковому входу нетбука, работавшего в качестве «самописца» для записи количества мюонов.

На поверхности земли результаты у всех экспериментаторов были идентичными: при сравнении с  данными по фактическому магнитному полю Земли за июль – август 2018 г. с сайта Гисметео:

Фиг.2 Корреляция потока мюонов и геомагнитной активности

С неплохой корреляцией наблюдается Форбуш-эффект = резкое повышение потока мюонов  за 1- 2 суток до начала сильной магнитной бури.

Кроме того, известен факт снижения интенсивности потока мюонов в зимнее время из-за взаимодействия их прародителей-пионов с более плотным воздухом. Однако измерения потоков мюонов в июле-августе и в декабре если и отличались, то незначительно, и на результаты экспериментов повлиять по нашему мнению не могли.

Измерения в глубине земли показали, естественно, снижение интенсивности потока мюонов (фиг 3), тем не менее, до глубин 100 м мюоны нами фиксировались.

Фиг. 3 Зависимость интенсивности потока мюонов от глубины относительно уровня моря (ссылка)

Учитывая хорошую  корреляцию потока мюонов с данными фактических измерений геомагнитного поля   Гисметео,  и прогнозами  ИЗМИРАН, мы для упрощения последующих экспериментов решили каждый раз мюоны не замерять, а просто старались проводить поиск ХЯС за день- два до прогнозируемой магнитной  бури. Нам ведь чем больше мюонов – тем лучше, а сколько их – вторая проблема, решаемая, только если будет обнаружен ХЯС.

Были опробованы следующие эксперименты:

1). Опыт Флейшмана – Понса. 

а) описание авторского эксперимента

Фиг.4 Схема авторского эксперимента Флейшмана-Понса

Электролитом служил раствор 0,1 моля LiOD  в тяжёлой воде состава 99,5% D₂O + 0,5% H₂O. В качестве катода использовали палладиевые (Pd) стержни диаметром 1¸8 мм и длиной 10 см, обвитые платиновой проволокой (Pt-анод). Плотность тока варьировали в пределах 0,001÷1 A/см² при напряжении на электродах 1,54 B. Но контролировать нужно ток, вернее, плотность тока на аноде -  наилучший результат получен при 64 мА/см².

б) описание наших экспериментов.

Изготовлены независимо четыре экспериментальных установки по однотипной схеме:

Фиг. 5 Схема установки для повтора опыта Флейшмана-Понса

Фиг. 6 Внешний вид установки для повтора опыта Флейшмана-Понса

В качестве катода для измерительных ячеек использовались:

• трубки, изготовленные из порошкового мешметалла, добытого из старых никель-металл-гидридных аккумуляторов типа АА, прогретый в вакууме при 1400 ^оС, для прочности запрессованного  в перфорированные никелевые трубки,
• трубки, изготовленные из пористого графенового материала с напыленным палладием.

Ячейки были изготовлены максимально идентичными геометрически, но в измерительную ячейку заливался электролит на тяжелой воде:  раствор 0,1 моля LiOH - в тяжёлой воде.

В контрольную ячейку - в одном случае такой же щелочной раствор на обычной дистиллированной воде, а в другом – такой же раствор в дейтерированной воде, но в качестве катода использовалась такая  же, как трубка из меш-металла по весу и форме, трубка из химически стойкой нержавеющей стали (электрические параметры у всех ячеек совпадали).

Ячейки во всех случаях были размещены в одном цилиндрическом корпусе с хорошей теплоизоляцией и снабжены включенными встречно термопарами, так что на регистрирующем приборе отображалась только разность температур между ячейками.

Регистрация разности температур осуществлялась в стационарных условиях с помощью электронных самописцев Термодат разных моделей. Также  применялись мультиметры Fluke 189  и Fluke 187 в режиме протоколирования измерений с последующей передачей данных на комп с помощью дополнительного программного обеспечения FlukeView Forms.

Фиг. 7 Мультиметр с протоколированием Fluke 189

Этим оборудованием регистрировали разность температур между ячейками:

1  на высоте 60 м над землёй,

2  на поверхности земли,

3  под землёй – на глубинах  20, 30, 50 и 100 м,

за время от 4 часов до 125  суток в разных регионах, в городах, находящихся  на расстоянии более 2000 км.

Результаты приведены в таблице 1.

2 Опыт Росси

а) описание авторского эксперимента

Такового нет. Есть только сумбурные и противоречащие друг другу устные описания от самого Росси и псевдо подробный патент US20140326711 A1.

Однако, при всем при этом, его опыт неоднократно воспроизводился и вот самый простой и успешный аналог:

Фиг. 8 Схема авторского эксперимента Росси

В ходе эксперимента эта примитивная копия реактора Росси смогла выработать в 2,5 раза больше энергии, чем потребила.
По сути, реактор представляет собой керамическую трубку с электронагревателем и порошком Ni +10% Li[AlH₄]. Сначала реактор нагревается с помощью внешнего источника энергии, но при достижении определенной температуры реакция ХЯС должна начать производить избыточное тепло. За 90 минут работы реактор произвел сверх потребленной электроэнергии около 3МДж или 0,83 кВт-часа энергии. Это сравнимо с энергией, выделяемой при сгорании 70 г бензина. При этом уровень ионизирующих излучений (радиации) во время работы реактора не превысил фоновые показатели.

Основная польза этого эксперимента состоит в установлении факта, что нет опасной радиации. Можно смело экспериментировать и не заморачиваться счетчиками нейтронов.

б) описание наших экспериментов.

Фиг.9 Схема измерительного блока по проверке опыта Росси (вид сверху).

Реактор представляет собой простейшее устройство: два керамических стаканчика с последовательно включенными нагревателями одинакового омического сопротивления.  Стаканчики закупорены пробками из ультратонкого пустотелого кварцевого волокна и помещены между пластинами из этого же материала. Это обшивка шаттла Буран, выдерживает 1650 ^оС и не пропускает тепло. Для гарантии отсутствия теплопередачи от ячейки к ячейке между пластинами оставлен вентилируемый зазор, вся сборка  обернута титановой фольгой.

Измерительная трубочка, как и в опытах Росси, заполнялась Ni +10% Li[AlH₄]. Сначала реактор нагревался с помощью внешнего источника энергии, но при достижении определенной температуры (мы брали 1000^оС, 1100^оС, 1200^оС и 1280^оС), реакция ХЯС  должна начать производить избыточное тепло. Поскольку есть подозрение, что избыточное тепло производилось не ХЯС, а в результате разложения алюмогидрида лития (для чего он, собственно, и используется в химии) по реакциям:

3 LiAlH4 → Li3AlH6 + 2 Al + 3 H2 
2 Li3AlH6 → 6 LiH + 2 Al + 3 H2 
2 LiH + 2 Al → 2 LiAl + H2 ,

то контрольная трубочка заполнялась смесью кварцевого песка с таким же количеством алюмогидрида лития, что и измерительная трубочка. Термопары включались, как всегда, встречно.

Фиг.10 Внешний вид установки для проверки опыта Росси

Измерения производились

1  на высоте 60 м над землёй,

2  на поверхности земли,

3  под землёй – на глубине 100 м,

Результаты в табл. 1.

3) Опыт Араты

а) описание авторского эксперимента

Фиг. 11 Схема авторского эксперимента Арата

2- контейнер, содержащий образец 1, представляющий собой, в частности, засыпку (в палладиевой капсуле) из окиси циркония с покрытием из палладия (ZrO₂-Pd); T_inи Т_s – положения термопар, измеряющих температуру образца и контейнера, соответственно.

Образец = размолотый до размеров 50 ангстрем порошок, состоящий из палладиевых нанокластеров, диспергированных внутри ZrO₂ – матрицы. Исходный материал был получен посредством отжига аморфного сплава палладия с цирконием Zr₆₅Pd ₃₅.

Контейнер перед началом опыта прогревается и откачивается (обезгаживается). После его охлаждения до комнатной температуры начинается медленный напуск водорода (Н₂) или дейтерия (D₂) из баллона с давлением порядка 100 атмосфер. При этом контролируется давление в контейнере и температура в двух выделенных точках. В течение первых десятков минут напуска давление внутри контейнера остаётся близким к нулевому за счёт интенсивной абсорбции газа порошком. При этом происходит быстрый разогрев образца, достигающий максимума (60-70⁰С) через 15-18 минут, после чего начинается охлаждение образца. Вскоре после этого (около 20 минуты) начинается монотонный рост давления газа внутри контейнера.

При напуске водорода  на 15-й минуте достигается максимальная температура 61⁰С, после чего начинается остывание.

При напуске дейтерия  максимальная температура оказывается на десять градусов выше (71⁰С) и достигается несколько позже – на ~ 18-й минуте.

Авторы утверждают, что наблюдаемые различия воспроизводимы. Наблюдаемое быстрое разогревание порошка объясняется энергией химического взаимодействия водорода/дейтерия с металлом, при котором образуются гидридометаллические  соединения. Различие процессов в случае водорода и дейтерия авторы трактуют как свидетельство протекания во втором случае реакции синтеза ядер дейтерия по схеме ²D+²D -> ⁴He +  24 MeV. Такая реакция совершенно невероятна в классическом термояде (порядка 10^-6 разницы) при столкновении «голых» ядер из-за необходимости удовлетворять законам сохранения импульса и момента импульса. Однако в условиях твёрдого тела такая реакция может оказаться доминирующей. Существенно, что при этой реакции не происходит появления быстрых частиц, отсутствие (или дефицит) которых неизменно рассматривался в качестве решающего аргумента против гипотезы о ядерном синтезе.

В случае напуска водорода, начиная с 500-ой минуты, температуры образца и контейнера сравниваются с комнатной. В противоположность этому при напуске дейтерия к 3000-й минуте устанавливается  стационарное превышение температуры образца над температурой контейнера, который, в свою очередь оказывается заметно теплее комнатной температуры (~ на 1,5⁰С для случая образца ZrO₂-Pd).

При напуске H₂ ни в газе, ни в рабочем веществе не обнаружено ни гелия, ни дейтерия. При напуске D₂ и в газе, и в рабочем веществе обнаружен гелий. Можно предполагать, что происходит  слияние ядер дейтерия с образованием протона и трития: D + D -> p + T  + 4,032 МэВ . Особенностью этой реакции служит отсутствие нейтронов и гамма-излучения.

б) описание наших экспериментов.

Фиг. 12  Схема измерительной ячейки  по проверке опыта Арата

Фиг. 13 Внешний вид измерительных ячеек

Фиг.  14   Установка в сборе в транспортной почтовой коробке

Ячейки были заполнены: измерительная - газообразным дейтерием, контрольная – газообразным гелием и обе – до заполнения - одинаковыми навесками прогретого при 1400 ^оС  в вакууме  порошкового сплава Zr₆₅Pd₃₅, из никель-металл-гидридных аккумуляторов: Zr₆₅Pd₃₅ давно известный адсорбент для водорода. Дробить его не потребовалось, он уже молотый.

После заполнения ячейки замерялись  в течение 500 минут, затем снизившееся давление газа, обусловленное его поглощением металлом,  восполнялось до 100 атм., после чего измерения продолжались.  Выдержка в 500 минут связана с тем, что за это время в оригинальном опыте Араты устанавливался стационарный режим.

В дальнейшем давление в ячейках контролировалось по встроенным манометрам, через 2 месяца в измерительной ячейке фиксировалось давление 89 атм, в контрольной – 95 атм.,  что было признано нами приемлемым, особенно учитывая конечный результат, который приведен в табл. 1.

Результаты

Таблица 2

Сводная таблица результатов экспериментов

Заключение.

Эксперименты проводились 

1. тремя исследователями, разных специальностей и лично друг с другом не знакомыми,
2. в далеко удаленных точках,  более 2000 км.
3. изготовлено 7 экспериментальных установок,
4. проведено 29 экспериментов,
5. на разных высотах и глубинах под землёй,  
6. испробованы все агрегатные состояния рабочего вещества,
7. впервые использован компаративный метод измерений, парами одинаковых ячеек.

При максимально корректных экспериментах, с полным уважением к данным авторов, опубликованным в литературе, и дополнительными преференциями в пользу предполагаемого мюонного катализа, при самом строгом анализе, мы ни разу не получили ни малейшего намека на ХЯС.  95% доверительный интервал наблюдавшихся колебаний температуры даже не дотянул до условного рубежа в 0,3 К, с которого имело бы смысл продолжить исследования. Это притом, что в литературе во всех положительных результатах опытов наблюдались приросты температуры в десятки К.

Возможны два объяснения. Либо авторы (а количество статей по ХЯС перевалило за 30 тыс.) сговорились и не открывают все свои ноу-хау. Но какой в этом смысл? Либо ХЯС в течение 30 лет исследований так и не обнаружен. А отчеты об удачных результатах энергетических экспериментов являются плодом добросовестных заблуждений исследователей и ошибок в методиках.

 (Sic!)  Это ни в коей мере не должно бросать тень скептицизма на нормальные  исследовательские работы, которые проводятся далеко не только в интересах ХЯС и не рассчитаны на коммерческий успех. Как показано в разделе  "Общие положения", ХЯС существует и реально доступен, только энергетический выход у него мал или, при учете вносимой энергии, даже отрицателен. А наша попытка проверить возможность использования потока природных мюонов однозначно показала, что природного энергетического  эффекта нет. (Sic!)  

Нам, к сожалению, ввиду отсутствия специалистов-биологов и биохимиков, не удалось выполнить четвертую серию экспериментов – по изучению явления трансмутации в биологических объектах.  Впрочем, трансмутация, возможно, вообще не связана с ХЯС и точно, что не пригодна для получения энергии, так что критического  интереса это направление работ все равно не представляло.

Внимаем критике!