5. Эксперименты Пиантелли

5.1. Статьи Пиантелли

Начало никель-водородным реакторам положил Пиантелли (F. Piantelli) с соавторами в 1990-х годах. В [11] и [12] приводится описание экспериментов. Также в главе 2 мы встречались с патентными заявками [2] и [3]. Патенты оформлены на Пиантелли единолично, поэтому есть основания считать его главным изобретателем. Так же есть основания полагать, что Пиантелли оказался весьма ревнивым изобретателем, опасающимся, что его изобретение и слава достанутся не одному ему. Вероятно, по этой причине Фокарди, соратник Пианелли, переметнулся в стан Росси, о котором будет упомянуто в следующих главах.

Также есть статья [13], где частично повторяются данные из [11] и [12] и добавляются некие подробности, и [14], в которой упор сделан на измерение гамма и нейтронной радиации.

Здесь рассмотрим [11] и [12] и частично [13].

Имеющиеся данные не полные. В статьях приводятся далеко не все размеры экспериментальных установок, что, впрочем, характерно для всех авторов по теме LENR. Имеется путаница с температурой. Где-то она дается в градусах Цельсия, где-то в Кельвинах, а где-то – относительно комнатной температуры, то есть дифференциальная температура. Где кончается одна единица измерений и начинается другая не всегда очевидно.

Все описанные в статьях реакторы представляют собой герметичные отрезки трубы из нержавеющей стали, в которых находится никелевый или никелированный стержень или несколько стрежней. Вокруг стержней, но внутри трубы, находится электронагреватель.

Измерительная система представлена несколькими термопарами и термометрами сопротивления, а также манометрами.

Калориметрия осуществляется путем измерения наружной температуры трубы и окружающего воздуха. Предварительно проводилась калибровка зависимости разности температур воздух/труба от мощности нагревателя.

На рис 5.1 приведен рисунок ячейки А из [12], но говорится, что аналогичная была и в [11].

Рис. 5.1 – Ячейка реактора из [11] и [12] (ячейка А).

На рис 5.2 приведен рисунок ячейки Б из [12]. Основное отличие от А в том, что вместо одного стержня из никеля в Б находится 4 стержня более тонких.

Рис. 5.2. Ячейка Б из [12].

Процедура подготовки к запуску длилась несколько суток и сопровождалась изменением температуры и давления в ячейке. В [13] приведен график температуры и давления для одной из ячеек (рис. 5.3). В процессе такой «тренировки» повышалась количество растворенного водорода в никеле, что видно по падению давления в ячейке.

Рис. 5.3. Загрузка никеля водородом.

Запуск ячейки осуществлялся броском давления или температуры. После запуска мощность избыточного тепла могла быть любой в некотором диапазоне. На рис. 5.4 приведена серия попыток запустить реактор. Видно, что мощность (вернее, температура в некоторой точке) меняется от раза к разу. Что происходило с давлением, то есть насколько оно совпадало с давлением до броска, неизвестно.

Рис. 5.4. Попытки запуска реактора скачками давления.

Удивительным является дальнейшее поведение реактора после запуска. Избыточная мощность длительное время (месяцами) остается на том уровне, который получился при запуске. И даже при изменении температуры остается практически постоянной! На рис. 5.5. график зависимости температуры от мощности.

а)
 
б)

Рис. 5.5. Температура наружной стенки трубы относительно температуры воздуха (а) в зависимости от мощности нагревателя и температура стержня внутри (б). а) Нижняя линия – без избыточного тепла. Верхняя линия – с избыточным теплом [12]. б) сразу две верхние линии избыточного тепла 20 и 50 Вт [11].

Тут мы сталкиваемся с двумя интересными явлениями. Первое явление – произвольная избыточная мощность при запуске. Второе – постоянство этой мощности в дальнейшем. Словно в стержне при запуске возбуждается то или иное определенное количество неких областей, которые генерируют избыточное тепло. И эти области так и продолжают «работать» с постоянным избыточным теплом в широком интервале температур.

Четыре стержня в ячейке Б вместо одного стержня ячейки А были установлены для проверки предположения о том, что для количества получаемого избыточного тепла играет роль только площадь поверхности, а не масса стержней [12]. Для этого площадь поверхностей стержней у обоих ячеек были сделаны одинаковыми. Стержень в ячейке А был из нержавеющей стали и покрыт электролитическим никелем толщиной 0,1 мм. В ячейке Б были четыре стержня из сплошного никеля также покрытые электролитическим никелем той же толщины.

Но в конце статьи отсутствуют выводы относительно роли поверхности стержней. Итоговая мощность, вычисленная двумя способами, приведена в табл. 5.1.

Таблица 5.1. – Сводка по двум ячейкам [12].

В приведенной таблице жирным шрифтом выделены цифры, взятые из [11] и [12]. Остальные цифры получены в результате предположений или вычислений.

Первое, что можно заметить – мощность, полученная разными способами, сильно отличается. Второе – что предположение о роли площади поверхности не нашло подтверждения. Поэтому Пиантелли не написал никаких выводов на этот счет. Почему «поэтому»? Потому что он был приверженцем предположения о решающей роли площади поверхности. Площадь одинаковая, а результат разный.

Третье – Пиантелли неправильно вычислял мощность, калориметрия была отвратительная. Давление водорода в ячейках было не более, чем атмосферное. После поглощения части водорода никелем давление было на уровне от 0,3 до 0,7 атм. Влияет ли давление водорода на измеряемую температуру? Влияет. Дело в том, что от давления зависит теплопроводность водорода, а также теплоперенос внутри ячейки и температура отдельных частей ячейки. Можно сказать, что температура перераспределяется по-разному при разном давлении водорода, несмотря на одинаковую мощность теплового источника. Степень влияния зависит от геометрии ячейки. Для сферической геометрии не влияет, но у Пиантелли была длинная тонкая ячейка. Сам Пиантелли это знал ещё по публикации [11], в которой приведена зависимость калибровочной кривой от давления (рис.5.6).

Рис.5.6. Калибровочные кривые мощность-температура при разных давлениях.

Меду тем, у Пиантелли была возможность провести более качественную калориметрию. В обеих ячейках имеются рубашки охлаждения, предназначенные для подключения водяного калориметра. Их видно на рисунках, правда, они «надеты» не на всю конструкцию, но, можно сказать, на основную часть. Но Пиантелли даже ими не воспользовался, предпочитая менее надежный (и более громоздкий) способ оценки тепла.

Ячейка А в [11] выдавала 44 Вт, полученные по методу сравнения мощности и температуры. С учетом низкой точности измерений можно сказать, что нет разницы между 39 и 44 Вт мощности, т.е. применение цельноникелевого или покрытого никелем стержня не дало заметной разницы. Это, вероятно, укрепило мнение Пиантелли о решающей роли поверхности, хотя ячейка Б этого не подтвердила.

Опыты Пиантелли имеют огромное значение для популяризации идеи никель-водородного реактора. Вслед за ним десятки, если не сотни исследователей бросились экспериментировать. В деревнях, гаражах, в лабораториях. Ведь никель и водород гораздо доступнее, чем дейтерий и палладий.

Десятки других принялись сочинять «теории». В общем, LENR-сообщество пришло в возбужденное состояние, в котором находится по сию пору.

Как работает реактор в представлении Пиантелли? Судя по тексту патента, он считает, что водород вступает в реакцию с металлом, используя некие лазейки (принцип Паули, неопределенность Гейзенберга – такая вот наукообразность). Все это происходит на поверхности: диссоциация молекулы водорода на атомы, проникновение водорода в атом металла и реакция слияния с ядром с дефектом масс. Видим отличие от взглядов Панета с Петерсом, и Флейшмана с Понсом. Но общее тоже есть – это двухчастичное взаимодействие. Неопределенность Гейзенберга и анионы водорода призваны преодолеть кулоновский барьер.

Какова тогда роль процедуры запуска реактора? «Такое импульсное пусковое действие порождает колебания решетки, т. е. фононы, амплитуда которых такова, что Н^- ионы могут превышать второй порог активации, создавая тем самым условия, необходимые для замещения электронов атомов металла, с образованием временных ионов металл-водородного комплекса». Вот такое объяснение. Чтобы анионы водорода могли заместить электроны в оболочке металла, нужно металл хорошенько стукнуть. Даже не то, чтобы «хорошенько» - достаточно слегка шлепнуть. Неужели однажды возбужденные «ангармонические фононы» будут вечными? Какие ещё нужны условия? «Предпочтительно, чтобы указанный шаг запуска указанных ядерных реакций был связан с шагом создания градиента, т. е. разности температур, между двумя точками указанного активного ядра. Этот градиент предпочтительно установить между 100°C и 300°C. Это улучшает условия для ангармонических движений решетки, которая лежит в основе механизма, с помощью которого производятся H^- ионы». С учетом отличной теплопроводности никеля получить разницу более 100 градусов в «активном ядре»? Кстати, о каком ядре идет речь? «Активное ядро может состоять из спеченного материала микро- нано- кластеров или кластеров порошка, собранного в контейнер…».

После подачи своих патентов Пиантелли целиком сосредоточился на получении «активных ядер» на поверхности никеля. Результата к 2019 году нет.

5.2. Попытка репликации опыта Пиантелли

В 1996 году в Женеве была осуществлена попытка репликации [15] опыта, описанного в [11]. Были изготовлены три аппарата по описанию из [11]. Размеры ячейки, правда, получились другими, особенно диаметр. Потом, когда в [12] Пиантелли привел совсем другой рисунок для этой же ячейки (ячейка А), причем без размеров, стало ясно, что в Женеве изготовили совсем другую конструкцию. Кроме того, в [11] не было сказано про процедуру запуска ячейки.

Проводя изменение давления и температуры в ячейке, авторы пытались получить аномальную загрузку водорода в никель и обнаружить избыточное тепло в течение года. Но у них не получилось.

Позже Пиантелли в интервью относительно этого эксперимента сказал, что не согласен с выводами и на самом деле в Женеве был получен нужный эффект, но он остался незамеченным.

Представляется, что подобная попытка репликации очень «напрягла» Пиантелли. Кто-то может его обойти. Поэтому он не указал, в каком месте статьи находится незамеченный эффект, а также больше никогда не раскрывал никаких деталей конструкции аппаратов (статья [12] в виде препринта была написана одновременно с появлением публикации [15]).

На этом эпоха Пиантелли заканчивается. Хотя, как писал Александр Просвирнов в 2017 году:

В 2011-2012 годах получено три новых патента PCT / IB2012 / 052100, PCT / IB2012 / 053615, ITPI2011A000107. Начало эксперимента длительного выделения энергии в реакторе  (более двух с половиной лет), проверка устойчивости работы установки.

В начале 2013 года, Европейское патентное ведомство выдало Франческо Piantelli патент на  способ получения энергии из никель-водородной реакции.

В настоящее время два реактора находятся в эксплуатации, а один из них находится в рабочем состоянии в течение 2-х лет и 4 месяцев. Всего получено 5 патентов ЕС, один из патентов распространяет свое действие еще на 10 стран, включая США, Китай, Японию и Россию.

Так что Пиантелли, похоже, все ещё пытается получить «активные ядра».

>>>Далее>>>