Выпуски

 / 

2014

 / 

Сентябрь

  

Из текущей литературы


О термоядерных процессах в кавитирующих пузырьках

 а,  б,  в,  г,  б
а Институт океанологии им. ПП Ширшова РАН, ул.Красикова 23, Москва, 117218, Российская Федерация
б Rensselaer Polytechnic Institute, 8th Street 110, Troy, New York, 12180-3590, USA
в Purdue University, West Lafayette, Indiana, USA
г Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee, USA

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.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
PACS: 28.52.−s, 47.40.Nm, 52.50.Lp (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0184.201409b.0947
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2014/9/b/
Цитата: Нигматулин Р И, Лэхи Р Т (мл.), Талейархан Р П, Вест К Д, Блок Р С "О термоядерных процессах в кавитирующих пузырьках" УФН 184 947–960 (2014)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 30 декабря 2013, доработана: 24 марта 2014, 8 апреля 2014

English citation: Nigmatulin R I, Lahey R T (Jr.), Taleyarkhan R T, West C, Block R C “On thermonuclear processes in cavitation bubblesPhys. Usp. 57 877–890 (2014); DOI: 10.3367/UFNe.0184.201409b.0947

© Успехи физических наук, 1918–2019
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение