В 1989-м исследователи Стэнли Понс и Мартин Флейшман заявили, что смогли осуществить «ядерный синтез при комнатной температуре» — научное сообщество, давно мечтавшее о так называемом «холодном ядерном синтезе», пришло в восторг. Впрочем, ликование длилось недолго: другие эксперты взялись за перепроверки, и никто не смог повторить эксперимент. Рассказываем историю «грандиозной научной аферы» XX века.
В сети нашлось такое достаточно формальное определение: «Холодный ядерный синтез — предполагаемая возможность осуществления ядерной реакции синтеза в химических (то есть атомно-молекулярных) системах без значительного нагрева рабочего вещества».
Проще говоря, «холодный термояд» — гипотетический процесс, при котором атомные ядра сливаются (то есть происходит ядерный синтез) при низких температурах и давлениях, приближенных к обычным условиям на Земле — комнатной температуре. Это отличает его от высокотемпературного синтеза, как на Солнце (или же в водородной бомбе), где требуется огромное давление с буквально миллионами градусов.
Что теоретически способен дать «холодный термояд»? Человечество получило бы едва ли не бесконечное (или, по крайней мере, приближенное к таковому) количество энергии из доступных и относительно дешевых материалов. Например, из водорода в воде. Звучит как фантастика, правда?
К другим теоретическим плюсам холодного синтеза относятся, например, малое количество радиоактивных отходов (в отличие от обычных ядерных реакторов), улучшенная безопасность (не было бы рисков взрывов, как на АЭС), а также отсутствие выбросов CO2 — в общем, процесс более экологичный.
Про «холодный синтез» ученые всерьез задумывались где-то с 1950-х годов — его преимущества в качестве чистого, дешевого и надежного источника энергии неоспоримы. Но, спойлер, даже на сегодняшний день не существует убедительных доказательств, что холодный синтез в принципе возможен.
Впрочем, в 1980-х двое ученых посчитали, что «холодный термояд» уже достигнут. Ниже — история, сперва приведшая мировое научное сообщество в восторг, но после, по сути, поставившая на карьерах исследователей крест.
Забегая чуть вперед, отметим: сенсационное заявление сделали ученые, вполне заслуживающие доверия тогдашнего профессионального сообщества.
Так, перебравшийся из Великобритании в США член Королевского общества и экс-президент Международного общества электрохимиков Мартин Флейшман уже был известен благодаря исследованиям, связанным с открытием поверхностно-усиленного рамановского рассеяния света. Соавтор «открытия», американец Стэнли Понс, на тот момент возглавлял химический факультет Университета Юты и уже был знаком с Флейшманом.
Как упоминалось выше, на протяжении десятилетий ученые пытались отыскать способы контролировать процесс холодного ядерного синтеза, но все попытки были безуспешными. «Температуры, считающиеся необходимыми для слияния атомов, — то есть сотни миллионов градусов по Цельсию — устойчивы лишь в течение нескольких секунд», — пишут в Independent.
Однако Флейшман и Понс полагали, что смогли найти гораздо более простой способ, используя то, что химики называют электролизом. Их концепция относительно проста: два электрода погружаются в проводящий раствор — между ними пропускается электричество. В простой электролизной ячейке реакция расщепляет воду, образуя водород на одном электроде и кислород на другом.
На пресс-конференции в стенах Университета Юты 23 марта 1989-го исследователи подавали электрический ток на ячейку. Тогда, по их мнению, атомы дейтерия из тяжелой воды, которые проникали в палладиевый катод, вступали в реакцию синтеза и таким образом образовывали атомы гелия.
Избыточная энергия от такого явления якобы преобразовывалась в тепло. Флейшман и Понс заявляли, что подобный процесс просто не может быть итогом ни одной из известных (на тот момент) химических реакций.
На первых этапах «прорыву в энергетике» поверили даже некоторые коллеги ученых, не говоря уже о журналистах — те быстро окрестили «открытие» именно «холодным ядерным синтезом». Впрочем, исследователи, по воспоминаниям, были как минимум не против подобного внимания.
В том числе благодаря усилиям медиа Флейшман и Понс попали на обложки известнейших журналов: Time и Newsweek — в «холодный термояд» поверили не только простые обыватели по всему миру, но и «влиятельные политические фигуры».
Впрочем, как продолжают в Independent, вскоре количество сомневающихся физиков и химиков начало расти. «Сотни ученых по всему миру пытались повторить эксперимент — ни один из них не смог получить подобных результатов, — пишет издание. — По мере того как число неудачных попыток возрастало, скептицизм переходил во враждебность. Другие ученые пришли к выводу, что Флейшман и Понс ошиблись в своих расчетах и что избыточная энергия не производится».
Это привело к тому, что уже в начале мая 1989 года на конференции Американского физического общества идею Флейшмана и Понса, по сути, сравняли с землей. Чуть позднее в New York Times появилась разгромная статья, а в 1990-м профессор Клоуз, руководитель отдела теоретической физики Лаборатории Резерфорда — Эплтона (Великобритания), задался целью выяснить, была ли работа Флейшмана и Понса «заблуждением, ошибкой или мошенничеством». И, как утверждается, «нашел доказательства всех трех причин».
Мартина Флейшмана и Стэнли Понса по факту изгнали из научного сообщества. Понс был вынужден уйти из Университета Юты, через определенное время исследователи эмигрировали во Францию, где продолжали работы при поддержке компании Technova (дочерняя структура Toyota). «Но репутация была разрушена», — резюмируется в одном из тематических материалов на тему.
Флейшман скончался в 2012 году, Понс уже давно ушел из публичного поля (что немудрено — мужчине 81 год). Впрочем, ученые до конца утверждали: научное сообщество отвергло их не по научным, а по идеологическим причинам.
Boston Globe (американская ежедневная газета) еще в 2004 году подсчитала, что в этой области работало «100—200 исследователей, большинство из которых пострадало от репутационных издержек». Исследования холодного синтеза в основном финансировались частными и/или небольшими государственными инвестиционными фондами в США, Италии, Японии и Индии.
Например, в журнале Nature в мае 2019 года сообщалось, что Google потратила порядка $10 миллионов на работы по изучению холодного синтеза. Впрочем, группа ученых из известных исследовательских лабораторий (например, MIT, Lawrence Berkeley National Lab), трудившаяся над разработкой экспериментальных протоколов, пришла к резонному выводу: «Холодного ядерного синтеза нет».
Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро
Перепечатка текста и фотографий Onlíner запрещена без разрешения редакции. ga@onliner.by