Знание-сила, 2008 № 07 (973)

Сообщая о том, что Флейшман и Понс исследуют холодный ядерный синтез (ХЯС) уже более пяти лет, пресс-релиз, однако, ничего не сообщал об их предшественнике Стивене Джонсе из университета Биргхема Янга. Еще в июле 1987 года в журнале Scientific American была опубликована его статья «Холодный ядерный синтез». Джонса заинтересовал тот факт, что вблизи вулканов зафиксированы повышенные концентрации He-3; согласно его гипотезе, в недрах Земли могут протекать реакции ядерного синтеза, а существующее там сверхвысокое давление может быть тем самым фактором, который «заменяет» фактор высокой температуры.

Флейшман и Понс, с одной стороны, и Джонс — с другой заключили устную договоренность, что свои статьи про ХЯС они отправят в один и тот же журнал, Nature, и сделают это одновременно. Однако Флейшман и Понс, не дожидаясь оговоренного срока, провели самостоятельную пресс-конференцию.., более того, еще до пресс-конференции они, не сообщая об этом Джонсу, направили свои результаты для опубликования в «Журнал электроаналитической химии». Узнав об этом, Джонс немедленно направил собственную статью в журнал Nature.

Эксперимент с погружением электродов из палладия в тяжелую воду

Научное сообщество реагировало на происходящее чрезвычайно активно; исследователи из разных университетов мира попытались получить в своих лабораториях реакцию холодного ядерного синтеза. В течение десяти месяцев по тематике ХЯС было опубликовано свыше ста сорока статей. Более чем в пятидесяти процентах статей идея ХЯС отвергалась, примерно четверть статей содержала в целом позитивные оценки. В остальных случаях авторы публикаций не подтверждали и не опровергали результаты Понса и Флейшмана.

Весьма активной была реакция на происходящее правительства США. Уже в апреле 1989 года в десяти национальных лабораториях начались работы в области ХЯС. В августе того же года было начато государственное финансирование специально созданного Национального института по холодному синтезу в Солт-Лейк-Сити. Министерство энергетики США провело собственный опрос экспертов, и большинство из опрошенных негативно отнеслось к исследованиям Флейшмана и Понса. Ситуацию усугубил сам Флейшман, отказавшийся разрешить экспертам познакомиться с его лабораторными журналами. В итоге уже в июне 1991 года институт в Солт-Лейк-Сити был официально закрыт, а в 1992 году у Флейшмана и Понса закончился срок контракта в университете Юта. Они уехали из США и продолжили свои исследования по ХЯС во Франции, получая финансовую поддержку от частных фондов и некоторых японских корпораций.

Десять лет назад в истории с холодным синтезом начался новый этап. Станислав Шпак и Памела Мозье-Босс, работавшие в Департаменте прикладных наук в Центре космических и морских военных систем ВМФ США в Сан-Диего, объявили о том, что в процессе электрохимических опытов наблюдали образование трития. Свои результаты Мозье-Босс и Шпак опубликовали в различных рецензируемых журналах, одним из которых был весьма известный в научном сообществе Naturwissenschaften. На страницах этого издания в разные годы публиковали свои статьи нобелевские лауреаты Альберт Эйнштейн, Конрад Лоренц и Вернер Гейзенберг.

Новые исследования по ХЯС не остались незамеченными, и в 2002 году был опубликован доклад морского ведомства США, авторы которого утверждали, что в отношении реальности ХЯС появились принципиально новые доказательства. Наступает 2005 год, и Мозье-Босс и Шпак заявляют, что в их экспериментах возникают новые химические элементы... При этом в их экспериментах методика Флейшмана и Понса подвергается существенной модификации. Вместо палладия для изготовления электродов используется никель или золото, а в качестве электролита — раствор хлорида палладия и хлорида лития в тяжелой воде. В ходе электролиза происходит выделение на электроде одновременно и палладия, и дейтерия, вследствие чего процесс «упаковки» — который ранее занимал несколько дней — происходит всего лишь за несколько секунд.

Еще одна существенная деталь: в новых экспериментах их авторы, стремясь «завербовать» как можно больше сторонников, обращают максимальное внимание на способ регистрации тех частиц, которые сопровождают реакции синтеза. Этим они принципиально отличаются от Флейшмана и Понса, которые в качестве главного аргумента ссылались на положительный энергетический баланс исследуемых процессов. Детектор, который используют Шпак и Мозье-Босс, хорошо известен физикам-ядерщикам, и поэтому собранные с его помощью данные не вызывали у экспертов настороженности. Треки, оставляемые в детекторе при попадании в него протонов или ядер атомов трития, можно изучать с помощью микроскопа.

Рабочая область усовершенствованного реактора

В частности, при расположении детектора в непосредственной близости от электрода было обнаружено неравномерное распределение треков по поверхности детектора: около электрода треков было больше, в то время как вдали от него их вообще не было. Если же в эксперименте использовался электролит без солей палладия, то на детекторе обнаруживались только лишь несколько треков в случайных местах, и в их расположении нельзя было увидеть никакой закономерности. Шпак и Мозье-Босс даже предположили, что такие треки обусловлены фоновым радиоактивным излучением.

Научное сообщество, как и в случае Флейшмана и Понса, продолжает оставаться расколотым на два лагеря. Представители разных лагерей по-разному интерпретируют показания детектора. Так, Лоуренс Форсли, президент JWK Technologies (эта организация является партнером центра в Сан-Диего), полагает, что показания детектора не отличаются от следов, которые оставляют обычно заряженные частицы, то есть детектор фиксирует именно попадание заряженных частиц, а не результат неких химических реакций. С ним согласен и Гарри Филипс, причем и Филипс, и Форсли известны как опытные физики-ядерщики.

Представители другого лагеря полагают, что детектор на самом деле выявляет уровень радиоактивного загрязнения лабораторной установки. Есть и экстравагантные объяснения: треки, зафиксированные детектором, связаны с воздействием на детектор космических лучей. Однако главная проблема для Шпака и Мозье-Босс — это проблема воспроизводимости полученных ими данных в других лабораториях. И хотя на съезде Американского физического общества в марте 2007 года прозвучал доклад Уинтропа Уильямса из Калифорнийского университета в Беркли, подтвердившего результаты Шпака и Мозье-Босс, общее отношение экспертного сообщества остается в целом скептическим. В то же время правительственные чиновники проявляют, судя по всему, осторожный интерес к новому этапу истории с ХЯС. Дэвид Нагель, физик, представляющий университет Джорджа Вашингтона, заметил корреспонденту журнала New Scientist, что министерство энергетики США вполне может оказать экспериментам некоторую финансовую поддержку.