В.А. Коноваленко
О ядерном синтезе
Что лучше, пробить стену
или найти в ней дверь?
Риторический вопрос
        В течение полувека продолжается «битва» (иначе этот процесс не назовёшь) за мирное использование реакций ядерного синтеза, но пока всё так и остаётся на уровне «разведки боем». Токамаки и лазерные пушки наращивают мощности, температура плазмы растёт, но закон Кулона по-прежнему непробиваем.
        А нужно ли его пробивать? И что означают слова «ядерный синтез»? Обязательно ли сливать воедино дейтерий с тритием (точнее, дейтон с тритоном)? Реакция поглощения нейтрона литием-6 (n + Li6 = Не4 + Т + 4,8 МэВ) это синтез или нечто другое? Если судить по энергии, то всё-таки синтез! А куда отнести поглощение нейтрона дейтоном или тем же Не3? Почему нужно соединять блоки в виде ядер, имеющих заряды, «проламываясь» сквозь закон Кулона, а не собирать «по кирпичику», по нейтрону? Мне кажется, что поглощение нейтрона любым лёгким ядром, при котором выделяется энергия (иначе говоря, все те ядерные реакции, в которых суммарная масса после реакции меньше суммарной массы до реакции), следует отнести к реакции синтеза.
        Это, конечно, не «термояд», но никаких «термо» и не требуется, так как закон Кулона «отдыхает», а энергия выделяется! Притом совсем не маленькая! Проблема в том, что пока нет надёжного источника нейтронов. Но дверь к энергии синтеза именно здесь.
        Конечно, приведённая в качестве примера реакция захвата нейтрона Li6 вряд ли экономически оправдана из-за редкости последнего, но ведь все лёгкие элементы охотно захватывают нейтроны! Подбирать и проверять такие реакции захвата можно на нейтронах, выводимых из реакторов, но практически применимые установки могут быть созданы только на основе сравнительно плотных нейтронных пучков. Вопрос только в том, откуда, кроме ядерного реактора, взять пучок нейтронов. Нужна «нейтронная пушка».
        Известны случаи захвата нейтронно-дефицитными ядрами электронов из оболочки атома с превращением одного из протонов ядра в нейтрон (p+ + e– => n0). Этот процесс происходит в ядре и энергию поставляют ядерные силы, так как нейтрон массивнее протона. А что, если пучок ускоренных протонов столкнуть с пучком ускоренных электронов с последующей магнитной сепарацией?
        Вероятно, можно так подобрать условия взаимодействия, чтобы эта реакция захвата происходила не в ядре, а в пучке, притом с существенным «нейтронным кпд». При равенстве кинетических энергий протонов и электронов образовавшиеся нейтроны сохранят вполне приличный импульс. Магнитное поле отклонит заряженные частицы, а образовавшиеся нейтроны полетят по прямой. Здесь речь идёт не о конкретной конструкции, а лишь о принципах её создания. Такая «нейтронная пушка», конечно, найдёт широчайшее применение. Поэтому имеет смысл потратить пару промиллей тех средств, которые сейчас тратятся на «термояд», на её разработку.
В оглавление