Какого ядерного топлива больше всего на Земле?

Это одна из страниц, посвященных решению энергетической проблемы. Теоретически она решена! Но, как оказалось, теория никому не нужна, и практическая реализация проблемы тоже должна лечь на плечи того, кто эту теорию построил. К сожалению, практическая реализация идеи достаточно дорога и мы вряд ли сможем её осилить, даже с вашей финансовой помощью, если бы таковая состоялась. Кроме того, сейчас (2009) надо не энергетическую установку строить, а спасать мир от глобального самоубийства, которое готовит для нас ЦЕРН. Эта организация, вместо того, чтобы проводить ядерные исследования и решать энергетическую проблему, вышла в запредельно опасную зону, - пытается сталкивать частицы с энергиями в миллионы раз больше, чем это необходимо для осуществления ядерных реакций, и в миллионы миллионов раз больше, чем это необходимо для осуществления химических реакций. Таким образом, ЦЕРН может запустить гипер-реакцию - превращение одного вида материи в другой вид, а это может превратить Землю в гипер-бомбу... Если Вы, уважаемый читатель, хотите что-то сделать для предотвращения нависшего глобального самоубийства, то Вам сюда: Деловое Предложение.

А здесь мы вернемся к решению энергетической проблемы. Решение, предлагаемое здесь, содержит цепь взаимосвязанных идей: Эффект Арки, грави-тепловая катушка, инерционно-тепловая катушка, прессъядерные реакции, ядерные реакции с катализатором, Эффект Арки в тепловыделяющих средах. В процессе поиска, начавшегося с 2000 года, получены главные результаты:
1. Грави-тепловая катушка дает новый способ нагнетания высокого давления, а это может быть использовано в ядерной энергетике.
2. Инерционно-тепловая катушка, кроме того, может быть использована, как эффективное устройство по разделению изотопов.
3. Ядерные реакции синтеза H1 и K39 при участии катализатора K40. Это не просто синтез, требующий проникновения одной частицы через кулоновский потенциальный барьер другой частицы, а цепная реакция, происходящая в два этапа. Первый этап - перезарядка протона в нейтрон, не требующая преодоления кулоновского барьера ядра K40. Второй этап - захват нейтрона ядром K39 с превращением последнего в изотоп K40.
4. Эффект Арки в тепловыделяющих средах позволяет дополнительно нагнетать давление в центральной зоне реактора. Такой реактор можно назвать Прессъядерным Реактором, а реакции происходящие в нем, - Прессъядерными Реакциями.
С 2000-го года написано множество страниц по Эффекту Арки (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, и устаревшие) и несколько страниц по решению энергетической проблемы:
Змеиный Тор и Вакуумная Энергетика, или Русская Матрешка и Теплый Синтез. Январь, 2004.
Змеиный Тор и Вакуумная Энергетика... Дискуссия. Январь, 2004.
Русская Тороидальная Матрешка. Февраль, 2004.
Русская Тороидальная Матрешка. Дискуссия. Февраль, 2004.
Русская Тороидальная Матрешка - двигатель нового типа на теплом синтезе легких ядер. Март, 2004.
Пресс-Ядерный Двигатель. Март, 2005.
Русская Тороидальная Матрешка: Перспективы и Принцип Действия. Май, 2005.
Вы здесь: Какого ядерного топлива больше всего на Земле? Февраль, 2006.
В 2007 году произведена попытка применить идею Эффекта Арки в тепловыделяющих средах к идее Европейского Супер Реактора. Расчет показал, что установка должна иметь огромные размеры; что разогрев смеси требует огромных энергетических затрат; и, наконец, что устройство достаточно опасно. Поэтому эту идею я отбросил.
В 2008 году идея дополнена следующим: смесь калия и водорода должна содержать некоторый изотоп X, приводящий к реакции X(n,2n)Y. Эта реакция дополнительно восполняет изотоп К40 в смеси.
С сентября 2008 года работа по этой идее приостановлена, в связи с тем, что сейчас все время расходуется на то, чтобы утихомирить физиков ЦЕРНа, чтобы они прекратили попытки взорвать Землю, чтобы они опустили свои амбиции в миллион раз, с энергий гипер-реакций (ТэВ) к энергиям ядерных превращений (МЭВ). Если они это сделают, то энергетическая проблема будет решена; если нет, то они взорвут Землю.

Это избранное из переписки на форуме Scientific.ru.

Угля, нефти, газа еще хватит на 50-100 лет.
Урана хватит на ?? лет.
Водорода (дейтерия) хватило бы на ???? лет, но похоже на то, что термоядерная энергетика это тупиковая ветвь.

Работая над Русской Тороидальной Матрешкой, я пытался приспособить её для теплого синтеза, теоретически конечно, но чтобы пошла реакция, два-три ноля все равно не хватает. PTM: http://darkenergy.narod.ru/motja.html, http://darkenergy.narod.ru/motja2.html.

Потом я начал развивать идею с радиоактивным K⁴⁰, который распадается и вправо и влево, т.е., через e^-, и e⁺.

В итоге я пришел к выводу, что возможна пресс-ядерная реакция с катализатором. Горит водород (протий) и K³⁹, а катализатором является K⁴⁰. Этого топлива на Земле больше всего. Калий - шестой или седьмой элемент по распространенности в Земной коре.

Реакция записывается в две строки:
K⁴⁰ + p ------ Ca⁴⁰ + n + 0,529 МэВ.
K³⁹ + n ------ K⁴⁰ + 7,8 МэВ.

Этим делом я прекратил заниматься в прошлом году, поскольку нужно зарабатывать на хлеб насущный. Но некоторые вопросы по-прежнему давят. Где найти сечения реакций типа: X(p,n)Y? Как зависят эти сечения от интенсивности полей? Есть ли на Земле топливо подобное калию? Работают ли в этом направлении ядерщики-профессионалы, или для них кроме водорода и урана ничего не существует? Почему бы не испытать калий на ускорителе с мишенью, - протон бомбардирует слой K⁴⁰, а далее нейтрон поглощается в слое K³⁹, и образует K⁴⁰. Здесь ведь сотни миллионов градусов не нужны.

Кстати, вчера получил ответное письмо из Росатома, и оно меня здорово насмешило. Таких "экспертов" надо бы разогнать.

Народ, помогите, пжлста, разобраться. Подкиньте ссылки на сечения реакций. С уважением, DE, Иван Горелик.

Для того чтобы такая реакция произошла, энергия налетающей частицы должна, по крайней мере превосходить энергию 764 keV. Кроме того, тритий радиоактивен и в естественной смеси водорода отсутствует. Далее рассматриваем все элементы стабильные, либо с большим периодом полураспада.

He⁴ (p,n) Li⁴ - 23487 keV. Снова эндотермическая, и далее идут эндотермические реакции вплоть до самого K⁴⁰.
.
.
.
K⁴⁰ (p,n) Ca⁴ + 529.2 keV. Далее снова эндотермические реакции вплоть до ванадия V⁵⁰.
.
.
.
V⁵⁰ (p,n) Cr⁴⁸ + 256.3 keV.
.
Далее снова эндотермические реакции вплоть до In¹¹⁵, но похоже, что по индию опечатка, поэтому вычисления не провожу.
.
Далее снова эндотермические реакции вплоть до La¹³⁸.
La¹³⁸ (p,n) Ce¹³⁸ + 258,6 keV.
.
Далее снова эндотермические реакции вплоть до Lu¹⁷⁶.
Lu¹⁷⁶ (p,n) Hf¹⁷⁶ + 403.6 keV.
.
Далее сильно эндотермические реакции вплоть до слабо эндотермической реакции
Ta¹⁸⁰ (p,n) W¹⁸⁰ - 72 keV.
.
Далее сильно эндотермические (p,n) реакции.

Для всех приведенных реакций X (p,n) Y характерно то, что элемент X радиоактивен.

Содержание приведенных изотопов X в естественной смеси элемента:
K⁴⁰ - 0,0117%,
V⁵⁰ - 0,25%,
In¹¹⁵ - 95,7%,
La¹³⁸ - 0,09%,
Lu¹⁷⁶ - 2,59%,
Ta¹⁸⁰ - 0,012%.

Массовое содержание элементов в земной коре:
K - 2,35%,
V - 0,02%,
In - 10^-5 %,
La - 0,00065 %,
Lu - 0,00017 %,
Ta - 0,000024 %.

Массовое содержание изотопов X в земной коре:
K⁴⁰ - 0,000275%,
V⁵⁰ - 0,00005%,
In¹¹⁵ - 0,00001%,
La¹³⁸ - 0,0000006%,
Lu¹⁷⁶ - 0,0000044%,
Ta¹⁸⁰ - 0,000000002%.

Для восполнения элемента X нейтронным захватом необходимо наличие в природе стабильного элемента с массовым числом на единицу меньше.
В списке ниже приводятся такие элементы, и их процентное содержание в естественной смеси.
K³⁹ - 93,26%,
V⁴⁹ - нет,
In¹¹⁴ - нет,
La¹³⁷ - нет,
Lu¹⁷⁵ - 97,41%,
Ta¹⁷⁹ - нет.

Для сравнения приводим массовое содержание урана в земной коре.
U - 0,0004%.
В естественной смеси он преодставлен изотопами:
U²³⁴ - 0,0055%,
U²³⁵ - 0,72%
U²³⁸ - 99,2745%

Итак, какого ядерного топлива на Земле больше всего.
Eсли удастся осуществить реакцию, типа
X^a + p --- Y^a + n + Q1;
n + X^a-1 --- X^a + Q2,
то первое место занимает калий.

Этого ядерного топлива в несколько тысяч раз больше чем урана.
В реакции с калием-39 выгорает водород-1. Массовое содержание водорода в Земле - 1%, и сравнимо с массовым содержанием калия - 2,35%.

Второе место занимает водород-2, если удастся синтез дейтерия. Дейтерия в естественной смеси водорода 0.015%, а в Земле 0,0015%.

Третье место занимает уран, если топливом считать изотопы U²³⁵ и U²³⁸, - 0,0004%.

Четвертое место: Lu¹⁷⁵ с катализатором Lu¹⁷⁶, 0,00017 %.

Пятое изотоп занимает для ванадия V⁵⁰, - 0,00005%, реакция без катализатора.

Единственный ответ в ветке "по существу" прозвучал от Alx. «Ну что за ерунда, право...» (Alx), который сказал:
: Давайте тогда... эээ... кремний, например, посчитаем? :)
: Si28+Si28 -> Fe56.
: Какова мысля, а?
: Сколько на Земле кремния?

Этот вариант отпадает. Сравните Вашу формулу: Si28+Si28 -> Fe56.
и мою:
K40 + p -> Ca40 + n + 0,529 МэВ.
K39 + n -> K40 + 7,8 МэВ.

Но почему так?
Исторически первой я написал такую формулу
K40+K40 -> Ar40+Ca40, подобную той, что написал Alx, но у Alx в правой стороне одно слагаемое: Si28+Si28 -> Fe56.

Почему же я взял именно K40? Калий в природе существует в виде трёх изотопов: K39, K40, K41.
K39 и K41 стабильны. К40 радиоактивен с периодом полураспада порядка миллиардов лет. Из-за такого большого периода полураспада он и существует в природе. Удивительным свойством K40 является то, что он распадается "и вправо, и влево", т.е. и распадом бета+ с превращением в Ar40, и распадом бета- с превращением в Ca40.

Распад бета+ испытывают нейтронодефицитные ядра.
Распад бета- испытывают нейтроноизбыточные ядра.

Следовательно, ядро калий40 колеблется, - его гало перезаряжается. В нем то избыточный протон, то избыточный нейтрон. Следовательно, надо как-то поляризовать смесь и столкнуть два K40 в разных состояниях, чтобы они после столкновения ушли в разные стороны: Ar40 и Ca40.

Но электрический заряд K40 слишком большой, 19. Кулоновский барьер слишком высок. Кроме того налетающая частица должна быть полностью ионизирована. Поэтому реакция K40+K40 -> Ar40+Ca40 не пойдет.

А что если взять K40 в нейтроноизбыточном состоянии и ударить по нем легким нейтронодефицитным ядром? Но самое нейтронодефицитное ядро, это и есть водород H1. Так возникла первая реакция в системе записанной выше.
K40 + p -> Ca40 + n + 0,529 МэВ.

Вторая реакция элементарна. Захват нейтрона калием 39, которого на Земле в избытке, с превращением его в редкий К40. Обе реакция экзотермические. Вероятность второй реакции не вызывает сомнения. А первая реакция?

Недавно я нашел её сечения. Точнее его теоретическое значение. Для разных энергий оно различно. Объяснения таблиц здесь: arXiv: nucl-th/0104003 v1 2 Apr 2001, таблицы здесь: http://quasar.physik.unibas.ch/tommy/astro/calc/cs_frdm.asc.gz

Это строка для реакции K40 + p -> Ca40 + n.
19 40 1 79 1 1 20 41 8.363 8.892 6.614 k40 +p -g -n -a

Это таблица энергий в МэВ:
0.15045 0.16864 0.18757 0.20726 0.22777 0.24910 0.27131 0.29443
0.31848 0.34352 0.36958 0.39670 0.42493 0.45431 0.48489 0.51672
0.54984 0.58431 0.62019 0.65754 0.69640 0.73685 0.77896 0.82278
0.86838 0.91585 0.96525 1.01667 1.07018 1.12588 1.18384 1.24417
1.30697 1.37232 1.44034 1.51113 1.58481 1.66150 1.74131 1.82438
1.91084 2.00082 2.09447 2.19195 2.29339 2.39898 2.50887 2.62325
2.74228 2.86618 2.99512 3.12933 3.26901 3.41438 3.56569 3.72317
3.88706 4.05765 4.23519 4.41997 4.61229 4.81245 5.02078 5.23760
5.46326 5.69813 5.94258 6.19700 6.46179 7.32276 8.29342 9.38775
10.62152 12.01249 13.58069 15.34869 17.34197 19.58922 20.40022

Это таблица соответствующих сечений в барн:
1.089e-16 1.408e-15 1.344e-14 1.002e-13 6.101e-13 3.133e-12 1.394e-11 5.480e-11
1.937e-10 6.238e-10 1.851e-09 5.109e-09 1.321e-08 3.225e-08 7.467e-08 1.648e-07
3.481e-07 7.057e-07 1.377e-06 2.595e-06 4.710e-06 8.252e-06 1.395e-05 2.277e-05
3.590e-05 5.477e-05 8.115e-05 1.172e-04 1.654e-04 2.287e-04 3.103e-04 4.136e-04
5.420e-04 6.990e-04 8.882e-04 1.113e-03 1.375e-03 1.678e-03 2.023e-03 2.409e-03
2.837e-03 3.304e-03 3.806e-03 4.339e-03 4.896e-03 5.473e-03 6.062e-03 6.656e-03
7.250e-03 7.839e-03 8.428e-03 9.007e-03 1.371e-02 2.004e-02 2.575e-02 3.067e-02
3.508e-02 4.851e-02 5.896e-02 6.619e-02 7.304e-02 8.036e-02 8.594e-02 9.145e-02
9.492e-02 9.617e-02 1.011e-01 1.050e-01 1.083e-01 1.195e-01 1.298e-01 1.430e-01
1.600e-01 1.763e-01 1.878e-01 1.956e-01 2.029e-01 2.064e-01 2.135e-01

Вполне нормальные сечения, сравнимые с сечениями для реакций, которые исследуются в качестве кандидатов для термоядерных реакций.

Но, самое главное здесь. Эти реакции я записал для Матрешки. Матрешка вращается с большой угловой скоростью ~ 1000 Гц. И я надеюсь, что это приведет к возникновению центробежно-ядерного резонанса для сечений. Резонанс объясняется тем, что моменты ядер во вращающейся среде приобретут собственную упорядоченность.

Другими словами: есть тысяча замков и тысяча ключей беспорядочно ориентированных. Если вы будете тыкать ключами беспорядочно ориентированными, в беспорядочно ориентированные замки, то вероятность открытия замка подобна сечениям, записанным в таблице выше. Но, я надеюсь на то, что в РТМ и замки, и ключи можно будет строго ориентировать. При этом сечения возрастут на много порядков.