Paradigmaváltás a fizikában!

A PARADOXONOK a természettudomány ideiglenes kudarcai! Hogyan lehet a paradoxonokat feloldani? Paradigmaváltást, azaz szemléletváltást, azaz a fizikai alapok felülvizsgálatát kell elvégezni!

Weboldal bejelentése

Szabálysértő honlap?
Kérünk, jelentsd be!

Ügyfélszolgálat

HuPont.hu Ügyfélszolgálat

Könnyű atommagok hasadása

  Paradigmaváltást a fizikában!  Mégpedig azonnal!!!   

Bevezetés

A magfizikusok jelenlegi állásfoglalása szerint a legkönnyebb atommagok (H, D, He) az ősrobbanásnál keletkeztek, míg a nehezebbek a csillagok és a  szupernóvák belsejében. Az atommagok egy nukleonra eső kötési energiája a nukleonszámtól függően változik. A könnyű magok esetén a fajlagos kötési energia a nukleonok számának növekedésével egyre nő, és az 55 - 60–as nukleonszámú magoknál a legnagyobb. Utána a fajlagos kötési energia kicsit csökken. Az atommagok kötési energiáját a szakirodalom pozitív energiaként kezeli, de ez valójában negatív, a kötésbe befagyott energia mérőszáma.

   A mellékelt diagram jobb oldala az U-238-as atommaggal zárul, amely egyike a természetben előforduló legnagyobb magoknak.

1. ábra   Atommagok fajlagos energiája

A nehéz atommagok hasadása, vagyis fissziója közismert folyamat, melynek hőenergiája az atomreaktorokban kerül hasznosításra. A másik ismert energiatermelő folyamat az atommagok egyesítése, azaz a magfúzió. Egy ismert próbálkozás a TOKAMAK-típusú kísérleti berendezés, mellyel már évtizedek óta komoly kísérletek folynak. Ámde ebben a berendezésben a tachnikai kihívás óriási, hiszen 100 millió fokos deuteron - trícium plazmát kell együtt tartani mélyhűtött szupravezető mágnesek között. A fellépő véletlenszerű instabilitások azonban még kezelhetetlenek. A szuper-TOKAMAK készülék első használható példánya az ITER lesz, ami viszont sajnálatos módon csak 70 év múlva termel majd áramot ipari léptékben. Ez azonban nem jelent segítséget a jelenlegi szűkös energia-viszonyok közepette. Szerencsére a természet bemutatott már az emberiségnek néhány igen furcsa jelenséget, köztük talán a lehetséges kiutat is. Csak észre kellenne venni, és mesterséges körülményekre adaptálni, ha az idevágó képességek ezt engedik.

Hidegfúzió  Fleischmann és Pounds kémikusok elektrolízise váratlan energiatermelő folyamatra mutatott rá, melynek magyarázata akár a könnyű magok fúziója is lehet. A palládium elektródok szerencsére hajlamosak feltöltődni a nehézvízből származó deutériummal. Talán a deuteron magok ott héliummá egyesülnek, bár az nem ismert, hogy miért és milyen módon. A baj csak az, hogy a folyamatot ipari méretben még nem tudták megvalósítani.

Langyos fúziók  A természetben számos rejtélyes, jól dokumentált jelenség fordul elő melyek közös jellemzője a „semmiből jött” hő, avagy valami oda nem illő égési jelenség. Ezeknél a vegyi reakciók gyanúja nagy biztonsággal kizárható. Nincs más hátra, mint feltételezni, hogy ez ideig ismeretlen energiaforrásra bukkantunk. Fennállhat például egy újfajta kombinált magreakció lehetősége, mint például a magfúzió és a magfisszió együttes fellépése.

   A langyos fúzió elnevezés onnan jön, hogy ezek a jelenségek  1000 – 2000 fok körüli hőmérsékletűek. A fizikusok számára viszont a viszonyítási alap a Nap, vagy pláne a TOKAMAK 100 millió fokos hőmérséklete, amit már nyugodtan nevezhetünk forrónak. Az alábbiakban tekintsünk meg néhányat a langyos fúziók széles skálájából.

   Extrém Neptunusz  Óriási erejű felszíni szélviharok, futóáramlatok figyelhetők meg a Neptunusz felszínén, miközben távol a Naptól hideg és mozdulatlan felszínre számítottunk. A Neptunuszon metán, nitrogén, és ammónia tartalmú légkörében kimérhető extra hő jelenik meg, ami természetesen nem lehet vegyi reakció eredménye. Erre az extra hőre eddig még nem találtak megnyugtató magyarázatot.

   Meditációs hőtermelés  A Tibeti kolostorok buddhista szerzetesei vizes lepedőt terítenek magukra és kiülnek a havas kövekre. Nem fagynak meg, sőt a lepedő megszárad rajtuk. Pedig ők nem igazán kalória-fogyasztók, hiszen erősen böjtölnek.

   Spontán égés  Döbbenetes és hihetetlen jelenség az emberi test öngyulladása, elégése és hamuvá válása. Legismertebb esete az angol öregúr a XVIII. századból, aki békés magányában üldögélt a hintaszékében. Reggelre csak a hamvait találták meg, valamint a két lábfejét, ámde azokat szinte érintetlenül. A falakon pedig szürkésfehér bevonat látszott. Aki a tűz okát kutatva komoly arccal kezdi vizsgálgatni a kandalló elhamvadt parazsát, a földön heverő megpörkölődött újságot, az adja vissza iskolai bizonyítványát kémiából, fizikából és számtanból. Ilyen esetekben egy iszonyú erejű energia-sokk lép fel nagyságrendekkel meghaladva a kémiai folyamatok szintjét, és erre jelenleg még nincs magyarázat. A tűzoltók azonban a maguk módján megoldják a problémát az esetről felvett jegyzőkönyvükben: „A test elhamvadt, a tűz oka ismeretlen.”

   Lángnyelvek az emberi testből  A következő eset egy csökkentett méretű spontán égés volt. Egy idős hölgy a mély gyásza miatt alig-alig jött ki a szobájából. Váratlanul sikoltva futott ki az előszobába, és családja megdöbbenve látta, hogy kék és zöld lángnyelvek törnek fel a torkából. Egy hét kórházi ápolás után belehalt belső égési sérüléseibe. A roppant nagy hő az élő testből tört elő, amire a modern tudomány végtére is ismer egy magyarázatot, mely szerint az anyag átalakulhat energiává. Az E=mc² képlet szerint már 1 mikrogramm anyag egyenértékű ~1 milliárd joule hőenergiával, ami már elegendő lehet akár egy ház elolvasztásához is. Esetünkben azonban kisebb volt a felszabaduló hő, és feltehetőleg kisebb energiájú folyamatról lehetett szó.

Új anyag a régebbiből keletkezhet fúzió vagy fisszió útján. Fúzió esetén kisebb atommagok egyesülnek magas hőmérsékleten, fisszió esetén pedig az atommagok kettéhasadnak. Az új anyag keletkezése előtt valószínűleg fellép egy előzetes kisebb nyereségű folyamat beindító jelenség. Ebben a "3. típusú" átalakulási folyamatban hideg vagy langyos hőmérsékleten alakul át egy könnyű atommag részben még könnyebbé, részben nehezebbé. Erre a folyamatra meglehetősen egyértelmű példák utalnak.

   Arany keletkezett  Egy japán professzor elektromos ívhegesztési kísérletet szokott bemutatni az évenként megrendezett Hidegfúziós Kongresszusokon. A visszamaradt salakban aranyszemcsék jelentek meg, pedig előtte nyoma sem volt aranynak. Nem tudok más megoldásra gondolni, mint arra, hogy egy lüktető nagyáramú elektromos ív hozta létre az atommag-átalakulást. Talán a vas hegesztőpálca atommagjai hasadnak szét, majd egyesülnek arany atommaggá.

   Kalcium születik  A tyúktojás csodája, hogy a kotlós hatására kikel belőle egy valódi élőlény, egy kiscsirke. Ám ennek a kiscsirkének komplett kalcium csontváza van, amely nem származhatott a tojáshéjból, hiszen az változatlan szilárdságú, és változatlan vastagságú maradt a költés folyamán. De nem származhatott a tojás belsejéből sem, mert ezt az előzetes vegyvizsgálatok kizárták. Nincs más logikai lehetőségünk, mint azt feltételezni, hogy biológiai folyamatok hatására születik meg a kalcium, illetve a kiscsirke kalcium csontváza.

   Egely-féle porfúzió  A kutató faszénport vagy grafitport helyezett be a mikrosütőbe, ahol az üvegtálkában lévő por felizzott. További rezonátorokat elhelyezve az izzás felerősödött, és a por folyékony állagú plazmává változott. Eközben a bevitt elektromos energia többszöröse jelent meg hőenergia formájában. A magreakció folyamata áramtalanítás után azonnal leállt. A kihűlt hamuban új anyagok jelentek meg, melyek korábban nem voltak ott. Jelentősebb előfordulási arányt mutatott a magnézium, az alumínium, a kalcium, és még egy sor további elem megtalálható volt a hamuban. A keletkezett új anyagok közül leglátványosabb volt a vas megjelenése, mert a hamut ezek után már vonzotta a mágnes. Ugyanakkor a készülékre szerelt gázkromatográf deuteront és héliumot is kimutatott, ami ugyancsak a magreakció jele. Ez a kísérlet mérföldkő az újfajta magreakció megismerésének folyamatában, lévén, hogy jól kimért, számszerű eredményeket szolgáltatott.

A magátalakulásokról általában

Jelenleg az atommagok átalakulásának kétféle formáját ismerjük. Az időrendben elsőnek megismert folyamat a Napban lejátszódó fúzió, ahol könnyű atommagok egyesülnek, és közben energiát adnak le. A másodikként megismert folyamat a maghasadás, ahol nehéz atommagok hasadnak ketté, és ez a folyamat is energia leadással jár együtt. A bevezetőben ismertetett különleges jelenségek azonban arra utalnak, hogy kell léteznie egy harmadik típusú, esetleg kombinált magátalakulásnak is, ami ugyancsak energiát termel.

Tekintsük át a magátalakulásokat röviden.

 1. Magfúzió  A Napban és a csillagokban két könnyű atommag, például két deuteron egyesül, és ekkor jelentős mennyiségű energia szabadul fel. Az egyesülést, a fúziós folyamatot azonban akadályozza az atomok elektronburka, mert ezek taszítják egymást. Az óriási nyomás, valamint a roppant sebességű hőmozgás azonban áttöri az elektronburkokat, majd legyőzi a pozitív töltésű atommagok taszító erejét is, a magok egyesülnek, azaz létrejön a magfúzió. A deuteron magokból hélium lesz, és közben rengeteg energiát sugároz szét. Később ez a folyamat folytatódik és egyre nehezebb magok jönnek létre.

 2. Magfisszió  A periódusos rendszer végén található atommagok rejtett energia-többlettel rendelkeznek, amelyet szupernova-robbanás injektált beléjük. Ezek a nagy atommagok spontán módon, vagy némi külső behatásra hajlamosak kettéhasadni és közben az energiát leadni. A hasadásra hajlamos nehézelemek izotópjai az urán-235, és a plutónium-239. Manapság ezek az elemek az atomerőművek fűtőanyagai.

 3. Kombinált magreakciók  A bevezetésben ismertetett rejtélyes jelenségekre a mai tudomány talaján állva nincs magyarázat. Leginkább maghasadásra gondolhatnánk, de azokban az eseményekben és helyzetekben nincsenek nehéz atommagok, amelyeknél számíthatnánk maghasadásra. Nincs más választásunk, mint megpróbálni a lehetetlent és a könnyű elemek között keresgélni hasadásra rábírható atommagokat. Eme 3. típusú atommag-átalakulás megértéséhez fontos tudni, hogy a szubatomi részecskéket nem az un. erős kölcsönhatás tartja össze, hanem az erős mágneses vonzás.⁽¹⁾ A helyzet ugyanis az, hogy a nukleonok belsejében köröző valencia kvarkok nagy erejű köráramokat, és ezzel együtt igen erős mágneses teret hoznak létre.⁽²⁾ Ily módon aztán az egyszerű atommagok - deuteron, hélium - erős rúdmágneseknek tekintendők. Két deuteron egymás közelében tartózkodva nagy mágneses energiával rendelkezik, és összetapadásra törekszik. Ha összetapadnak, akkor hélium keletkezik, és a mágneses helyzeti energia szérsugárzódik.

   A mágneses vonzásra épített atommag-teória viszont megenged olyan geometriát, ahol hézagok is vannak a mag belsejében. Ebben a hézagban is többlet-energia rejtőzik, és megfelelően célzott külső behatásra a hézagok záródhatnak.  Átrendeződés közben azonban a mag először részeire bomlik és szétszóródik. Maga a feldarabolódás energianyelő folyamat ugyan, de látni fogjuk, hogy egy közbeeső részleges fúzió átsegíti a folyamatot a végső fázisa felé, a nagyobb atommagok felé.  Ez utóbbi visszaviszi az energiamérleget a pozitív oldalra.

   Elképzelhető, hogy ezt a kombinált folyamatot egy külső intenzív elektromágneses impulzus idézi elő, avagy egy rezonáló elektromágneses hullám. Ámde nem lehetetlen, hogy a folyamatot egy ezideig ismeretlen fizikai hatás indítja el. Továbbá valószínű, hogy a folyamatba besegít még a kvantummechanikai rezgés, avagy a szubatomi rendszerek bizonytalansági tényezője, sőt az un. alagúteffektus is. A környező vákuumnak az a tulajdonsága, hogy többlet-energiát kölcsönözhet a részecskéknek, de a folyamat befejeztével azt visszaköveteli. Az ismert példa az elektronok átszivárgása egy vastag szigetelő rétegen, melynek energia-gátját az elektron önállóan  nem ugorhatja meg.

 
2. ábra   Reménybeli atommagok

Az ábra néhány 3. típusú reakcióra esélyes atommag képét mutatja: bór, szén, nitrogén, oxigén.  Ezekből azonban csak két atommag az, amely eléggé instabil, azaz fisszióra hajlamos, mert  üreg van a belsejükben.  Eme speciális atommagok a szén és a nitrogén magja, amelyeknek átalakulási folyamatát az alábbiakban részletesebben megvizsgáljuk.