НОВИЙ СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ЕНЕРГІЇ ІЗ ВОДНЮ

Фізика. Дослідження в фізиці.

Косінов Н. В.

Ласкаво просимо на форум

анотація

У статті розглядається новий спосіб отримання енергії з водню, заснований на витяганні енергії внутрішньої структури протона водню. Дається теоретичне обґрунтування способу. Є всі підстави вважати, що цей спосіб відкриє доступ до великих рівнями енергії при збереженні екологічної чистоти її отримання. Освоєння енергії водню без його спалювання може стати найважливішим фактором у вирішенні енергетичної проблеми.

Внутрішня структура протона

У внутрішній структурі елементарних частинок прихована величезна енергія. У роботах [2 -5] зроблені кроки в напрямку створення теорії внутрішньої структури елементарних частинок. Отримано співвідношення, що відображає закон формування структури елементарної частинки:

(1) де: n = 2,3, ...; m e - маса електрона і позитрона; j = 1 для нейтральних частинок; j = 0 для частинок, що мають заряд.

З формули видно, що закон структурогенеза речовини має бінарний характер. Бінарність зберігається на кожному кроці структуризації речовини. Бінарність в законах структурогенеза відображає те, що в формуванні речових утворень беруть участь зарядово-зв'язані частинки. Формула відображає динаміку структурогенеза, по якій відбувається формування структури речових утворень.

Співвідношення для енергій описуються наступними математичними формулами [2 - 5]:

(2)

(3)

Формула (2) може бути застосована для визначення енергії нейтральних частинок, формула (3) може бути застосована для визначення енергії заряджених частинок. Кожна з формул (2) і (3) відображає певний дискретний ряд енергетичних рівнів, яким відповідає послідовність речових утворень в динаміці структурогенеза. Формули (2) і (3) показують, що енергія, що бере участь в утворенні речовини, розділяється на дві складові. Перша складова являє собою сумарну енергію спокою речових утворень, що беруть участь у формуванні нової частинки. Так, для нейтральних речових утворень, вона має вигляд:

(4)

Друга складова представлена ​​складовими, які задають величину енергії зв'язку:

(5)

Співвідношення (2) і (3) відображають дискретний характер внутрішньої енергії елементарних частинок.

В [5] показано, що внутрішня структура протона є фрактальну конструкцію.

Фрактал, виявлений в струтуре елементарних частинок, відображає детермінований процес структурогенеза. Для фрактала протона характерне чергування симетричних і асиметричних гілок деревоподібної структури.Откритіе конкретного виду фрактала, що відображає закономірність структурогенеза протона, дозволяє отримати кількісні характеристики елементарних частинок розрахунковим шляхом і підступитися в внутрішньої енергії частинок. В [5] отримані кількісні характеристики фрактальних структур елементарних частинок і знайдено математичний опис фрактала протона. Математичне співвідношення для елементарної комірки фрактала протона має вигляд:

На основі формули для елементарної комірки фрактала отримано узагальнене математичне співвідношення, яке описує завершення фрактальні конструкції внутрішньої структури елементарних частинок. Це математичне співвідношення має вигляд:

,

де: k = 0 для ядер, k = 1 для атомів, k = -1 для нейтральних частинок.

З наведеного вище співвідношення, при n = 11, отримуємо формулу, яка описує фрактал протона:

(6)

Формула для фрактала водню буде мати вигляд:

.

Розглядаючи закономірність структурогенеза протона, можна побачити прояв самоподібності в його внутрішній структурі на різних етапах структурогенеза.На кожному кроці формування структури частки простежується єдиний алгоритм формоутворення, що приводить до своєрідної топології протона. Фрактал протона описується наступною топологічної формулою [2]:

P p = 2 (2 (2 (2 (2 (2 (2 (2 (2 (2 + 1) +1) +1) +1) +1) +1) +1) +1) +1) + 1 (7)

Графічне зображення топологічної формули протона є деревоподібну фрактальну конструкцію. Процес формування протона реалізується в результаті послідовних актів енергонасичених вакууму [2,3,4]. Внутрішня структура протона утворюється системою послідовних вкладень, заснованої на єдиному алгоритмі. На кожному кроці структурогенеза протона фрактальна субструктура повторює фрактал попереднього кроку структуризації. Дослідження фрактала протона показує, що внутрішня структура протона має яскраво виражену квантованность і ієрархію внутрішньої будови. У цій ієрархії кожна підсистема створена за одним і тим же способом: кожна велика частина структури в точності повторює малу частину структури. Таким чином, виявляється просторова впорядкованість при формуванні внутрішньої структури протона. Відповідно до формул (4), (6), (7) існує ієрархічний дискретний ряд внутрішніх рівнів енергії протона. Виходячи із закону збереження енергії, видно, що для внутрішньої структури протона властива ієрархія характерних частот. В результаті, поряд з просторовою впорядкованістю, яка проявляється в фрактальної структурі протона, існує і тимчасова упорядкованість, яка проявляється в кратних характерних частотах ієрархічних рівнів підсистем внутрішньої структури. Для внутрішньої структури протона кожна частина вищого порядку будується за допомогою об'єднання двох структур нижчого порядку. Це призводить до особливої ​​сітці характерних внутрішніх частот, побудованої за принципом Подвоєння періоду. Це наочно демонструє топологічна формула протона (7). Якщо описувати динаміку структурогенеза протона і топологічну формулу протона мовою алгоритмів, то для цього підходить рекурсивний алгоритм [9]. Рекурсія копіює мале у великому і велике в малому, зберігаючи єдиний принцип побудови структури протона. Формули структурогенеза елементарних частинок і топологічна формула протона дозволили отримати теоретичним розрахунком фундаментальну константу m p / m e, що вказує на експериментальне підтвердження теорії [5,7,8,10]. Крім того, ці формули дозволили виявити механізм, відповідальний за стійкість протона, що відкриває шлях до нових способів отримання енергії. Це буде показано нижче.

Енергія вакууму і енергія протона

У квантовій теорії доведено, що мінімально можлива енергія елементарного осцилятора не може бути менше 0,5hν [6]. Ці половинки при широкому діапазоні хвиль задають дуже високий рівень енергії вакууму. Це, так звана, нульова енергія електромагнітних коливань. Експериментально енергія вакууму спостерігається в ефекті Лемба-Різерфорда і в ефекті Казимира. Щільність енергії вакууму визначається співвідношенням [6]:

, Де: h - постійна Планка, a - коефіцієнт, ν - частота.

Звідси випливає, що енергія вакууму може бути дуже великий. За словами Р. Фейнмана і Дж.Уилер, енергетичний потенціал вакууму настільки величезний, що "в вакуумі, укладеному в обсязі звичайної електричної лампочки, енергії така велика кількість, що її вистачило б, щоб закип'ятити всі океани на Землі". Однак, внаслідок високої симетрії вакууму, безпосередній доступ до цієї енергії досить скрутний. В результаті, перебуваючи, по суті, серед океану енергії, людство змушене користуватися тільки традиційними способами її отримання, заснованими на спалюванні природних енергоносіїв. Проте, при порушенні симетрії вакууму доступ до океану енергії можливий.

Сучасні способи отримання енергії можна схематично уявити так:

З + О2 → СО 2 + 0,0046 MeV,

235 U → 0,85 MeV / нуклон + ядерні відходи,

D + T → 4 He + 17,6 MeV.

Якщо проаналізувати ці способи отримання енергії, то можна побачити, що кінцевим продуктом в ланцюзі енергетичних перетворень є речовина. Причому, це кінцеве речовина стає, як правило, більш небезпечною для біосфери, ніж вихідний енергоносій. Світ вже звик до думки, що для отримання енергії потрібно впливати на речовину і на кінцевій стадії і отримувати речовина. Це відноситься і до енергетики, заснованої на спалюванні природного палива, і до атомної енергетики, і до термоядерного синтезу. При цьому вартість одержуваної енергії залишається високою, а відходи є дуже небезпечними для біосфери. Для таких способів отримання енергії підходить формулювання: "речовина на початку енергопреобразованій - речовина в кінці енергопреобразованій". Завдання полягає в тому, щоб знайти нові способи отримання енергії, вільні від недостакі традиційної схеми. Нова схема енергопреобразованій повинна виглядати так: "речовина на початку енергопреобразованій - енергія в кінці". Тоді на кінцевій стадії енергопреобразованій НЕ буде з'являтися небезпечне для біосфери речовина. Це можливо лише в разі, якщо в схемі енергопреобразованій відсутні реакції синтезу, а замість них реалізуються реакції деструктуризации речовини. Таке можливо в середовищі енергонасиченого вакууму, де відбувається порушення його симетрії. В результаті реалізується не прямий доступ до енергії вакууму, а здійснюється обмін енергії вакууму на енергію, що міститься в речовині. Перетворення речовини в енергію дозволить значно збільшити кількість одержуваної енергії і зробити процес отримання енергії екологічно чистим. Нову схему енергопреобразованій можна реалізувати при наявності високого рівня енергії збудження вакууму і впливом цієї енергією на речовину. Як "палива" для цієї мети ідеально підходить протон.

У другій половині 20-го століття теоретична фізика прийшла до висновку про можливість розпаду протона [6,11]. Розпад протона є дуже привабливу явище для мети отримання вакуумної енергії. Підтвердимо це конкретними розрахунками. В [3,7,8,10] знайдені фізичні константи, які стосуються вакууму. Ці константи дозволили отримати математичним розрахунком масу протона [5]. Формули для маси протона, із застосуванням універсальних суперконстант вакууму, безпосередньо випливають з співвідношень (1) - (7), що описують внутрішню структуру цієї частки, і мають вигляд:

(7)

Відзначимо, що з наведених вище формул, безпосередньо випливає найважливіша фундаментальна фізична константа m p / m e [5,8,10]. У формули маси протона входить доданок, яке представляє собою енергію зв'язку. Ця енергія задає ступінь стійкості частки. У нас з'явилася можливість обчислити її значення. Формула для визначення енергії зв'язку протона має вигляд [5]:

(8)

Значення енергії зв'язку, обчислене за цією формулою, дорівнює 107,74 МеВ (? 108 МеВ) і становить близько 11,5% від енергії спокою протона. Таким чином, визначена найважливіша характеристика протона, знання якої є ключовим моментом для реалізації нового способу отримання енергії. Якщо протону повідомити додаткову енергію, таку, щоб вона перевищувала енергію зв'язку, то він за певних умов стає нестійким і розпадається на легкі частинки, що мають дуже малий час життя. Таке можливо при певному рівні енергонасичених вакууму в локальній зоні простору, де знаходиться протон і створення умов для деструктуризации. На цьому заснований новий спосіб отримання енергії.

Основний етап енергопреобразованій в новому способі отримання енергії можна уявити так:

p + + 108 MeV → 938 MeV

Тут замість реакції синтезу речовини реалізується енергонасичені протона, що призводить до його деструктуризации. На рис.1 показана повна схема енергопреобразованій в новому способі отримання енергії.

Схема енергопреобразованій в новому способі отримання енергії.

Рис.1. Схема енергопреобразованій в новому способі отримання енергії.

Розрахунки показують, що енергія зв'язку дорівнює 107,74 МеВ, являє собою набір дискретних рівнів енергії і містить 10 складових:

107,74Мев = 54,9 + 20,35 + 13,35 + 8,23 + 4,84 + 2,84 + 1,62 + 0,87 + 0,48 + 0,26 (МеВ).

Відповідно, енергетичний вплив на протон має здійснюватися квантами енергії і має відповідати наведеній вище 10-ти крокової сітці енергетичних рівнів. Оскільки всі елементарні частинки, на які розпадається протон, є нестійкими, то така схема не призводить до залишкових речовини на кінцевій стадії енергопреобразованій. Це робить спосіб екологічно чистим. Іншою перевагою нового способу є безпрецедентно високий енергетичний вихід. Як видно з формул для маси протона і зі співвідношення (8), питома енергія більш ніж в 1000 разів перевищує можливості атомної енергетики і в десятки разів перевищує можливості термоядерного синтезу, залишаючись при цьому екологічно чистим способом. У цьому способі здійснюється вплив на ядра атомів водню. Вплив здійснюється в локальній зоні простору при Енергонасичений вакууму в середовищі електропровідної рідини. Спосіб дозволяє отримувати теплову та електричну енергію. Розрахунки показують, що енергетичний виграш становить величину: К = 4,8 - 8,6. Витратним матеріалом є електроліт. Витрата електроліту становить ≈ 1 грам на 2500 кВт год енергії. При використанні електроліту на водній основі буде утворюватися залишкове речовина - кисень. Для генератора потужністю 100 кВт виділення О2 становить дуже незначну кількість ≈ 0,25 м 3 на рік.

Викладений вище підхід може знайти застосування для утилізації різних відходів виробництва в промисловості та енергетиці. Вплив на речовину з метою його деструктуризации може стати універсальним і ефективним інструментом забезпечення екологічної безпеки виробництва і перетворення відходів виробництва в теплову енергію. Це принципово змінює погляд на існуючі види і класи енергоносіїв і дозволить розглядати навіть небезпечні відходи як потенційні енергоносії.

ЛІТЕРАТУРА

  1. М.Жакоб, П.Ландшофф. Внутрішня структура протона. УФН, т. 133, вип. 3, 1981.
  2. Н.В.Косінов Еманація речовини вакуумом і закони структурогенеза. Фізичний вакуум і природа, N1, 1999..
  3. Н.В.Косінов Фізичний вакуум і гравітація. Фізичний вакуум і природа, N4, 2000..
  4. Н.В.Косінов. Бездротова передача енергії. Ідея. N2, 1994, с.221 -227.
  5. Н.В.Косінов. Походження протона. Фізичний вакуум і природа, N3, 2000..
  6. Я.Б.Зельдович. Теорія вакууму, бути може, вирішує проблему космології. УФН, т. 133, вип. 3, 1981.
  7. N. Kosinov. "Five Fundamental Constants of Vacuum, Lying in the Base of all Physical Laws, Constants and Formulas ". Physical Vacuum and Nature, N4, (2000).
  8. NVKosinov, ZNKosinova. "Tie of Gravitational Constant G and Planck Constant h". 51 st International Astronautical Congress 2-6 Oct. 2000 / Rio de Janeiro, Brazil.
  9. А.В. Анісімов. Інформатика. Творчість. Рекурсія. К., Наукова думка, 1988.
  10. Н.В. Косінов. "П'ять універсальних фізичних констант, що лежать в основі всіх фундаментальних констант, законів і формул фізики". Шоста Міжнародна конференція "Сучасні проблеми природознавства". Програма і тези. З-Петербург, серпень, 2000 г.
  11. А.Д.Сахаров. Порушення СР-інваріантності. З-симетрія і баріонів асиметрія Всесвіту. Листи в ЖЕТФ, т.5, 1967, с.33-35.
  12. Н.В.Косінов, В.І. Гарбарук. Вакуумне походження електрона. Фізичний вакуум і природа, N1, 1999..
  13. N.Kosinov, V.Garbaruk "Vacuum origin of Electron and Positron ". Physical Vacuum and Nature, N4, 2000..

Версія для друку
Автор: Косінов Н. В.
PS Матеріал захищений.
Дата публікації 29.01.2004гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ

Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
магнітний двигун
Джерело тепла на базі нососних агрегатів