«Восьмое чудо света» - так называют Болотовский минеральный источник в Свердловской области, единственное место в России, где вода имеет свойство гореть.
Уникальное зрелище почти недоступно туристам только потому, что добраться к поселку можно только в определенное время года. Поджигать воду – в прямом смысле – местных жителей теперь не так увлекает. Говорят, уже неинтересно. Теперь они используют источник вместо плиты и жарят здесь яичницу. Готовится блюдо буквально за одну минуту.
Учитель физики Галина Харлова об источнике слышала много. Но никогда не верила: не может вода гореть и все. Чтобы лично в этом убедиться, специально ехала сюда за сто двадцать километров от дома. Говорит, в первую минуту от удивления даже дыхание перехватило. Местные жители говорят обнаружили источник случайно. Кто-то из деревенских на него наткнулся. Было это лет пятьдесят тому назад. Тогда, рассказывают, сюда часто ездили ученые, изучали горящий источник.
Причину нашли довольно быстро. Оказалось, в воде – много метана: на сотни километров вокруг источника – одни болота. «Он уникален тем, что вода богата железом, газами. То, как он горит, хорошо видно ночью», – рассказывает председатель комитета экологического мониторинга Алапаевской районной администрации Сергей Пасаженников.
Уважаемые читатели!
Спасибо, что читаете наш блог! Получайте самые интересные публикации раз в месяц оформив подписку. Новым читателям предлагаем попробовать нашу воду бесплатно, при первом заказе выберите 12 бутылок (2 упаковки)
Водяная спичка - устройство для поджигания воды и проведения интересных опытов с взрывами.
Это конечно не термоядерный взрыв, но что водородный, это точно! Опыт безопасен, так как водород сгорает мгновенно, без накопления опасных объемов.
Предполагаю, что подобная буря в стакане, в масштабах планеты является источником возникновения интересных явлений - волн-убийц и цунами неизвестного происхождения , которые появляются буквально из ниоткуда , обрушиваются на судно и так же бесследно исчезают. На данный момент отсутствует внятное объяснение причин возникновения таких волн.
Возможно, все происходит так…
Анимация “Водяной”
При попадании молнии на поверхность Мирового океана, происходит водородный взрыв, а при удачном сочетании глубины воды и рельефа дна, направления удара и величины напряжения, продолжительности импульса и длительности его фронта - формируется огромная одиночная волна в результате импульсного электролиза поверхностного слоя воды, рассматриваемого в этой статье. Не последнюю роль в явлении играет резонанс.
В районе Бермудского треугольника эти условия выполняются наиболее часто, поэтому он получил свою печальную известность.
Примерно одна миллионная из 250 миллионов молний, ежегодно бьющих по поверхности Мирового океана, рождает супер-волну.
Белая волна - насыщенная газами вода, в которую попадают экипажи низколетящих летательных аппаратов, не является вымыслом и она присутствует в опытах. Вписывается в эту теорию и возникающий при ударе молнии электромагнитный импульс (ЭМИ), выводящий из строя навигационное оборудование.
В отличие от других экзотических способов поджигания воды, рассматриваемый вариант прост и имеет 100% повторяемость. Опыт показывает огромную скорость и производительность электролиза воды при коротком импульсном воздействии, а также позволяет безопасно исследовать электрогидравлический эффект и молнию в лабораторных условиях. Прибор можно использовать для изучения условий формирования блуждающих волн. В дальнейшем станет реальностью создание автоматических устройств, которые сгенерируют встречную волну для гашения разрушительных цунами и волн-убийц в охраняемых прибрежных зонах.
Предположение проверено и подтверждено на небольшом макете. GIF-анимация “Водяной” - формы волн: “одиночная башня”, “белая стена”, а также чудо-юдо с глазами и другие красивые элементы из воды, полученные при начальном для возникновения эффекта напряжении 145 вольт, показаны в тексте выше.
Любой желающий может повторить опыт и проверить предположение.
При нахождении электрода на поверхности жидкости, легко достигается эффект горения воды.
Анимация “Вода горит”
Огниво для воды.
Более года назад вышла статья “Импульсный электролиз на Google Science Fair ”, где в опытах по поджиганию воды использовался батарейный вариант импульсного электролизера. С тех пор утекло много соленой воды и был создан новый вариант устройства под названием водяная спичка (ВС). Батарейный вариант из прошлой статьи будет ВС-1, сегодняшний сетевой - ВС-2.
Ключевыми особенностями устройств являются:
- тонкий электрод - чем тоньше, тем лучше;
- работа на поверхности жидкости или в глубине, при помощи изолированного по длине катода;
- импульсный режим работы;
- короткое время импульса и длительная пауза;
- крутой фронт импульса;
- вода с большой соленостью в качестве рабочей жидкости.
Водород выделяется из воды при импульсном воздействии на поверхностный слой с использованием тонкого катода (отрицательный электрод, если кто не знает, да и сам постоянно забываю) и мгновенно сгорает в присутствии кислорода. Процесс выделения/сгорания очень быстрый, поэтому имеет взрывообразный характер. К счастью жителей планеты, процесс является затухающим - сколько водорода выделяется за время импульса, столько и сгорает. Устройство использует соленую воду, так как пресная требует большие напряжения для создания аналогичных размеров водородного пламени.
Работа прибора основана на электрогидравлическом эффекте (ЭГЭ), открытом великим российским ученым Юткиным . Чтобы никому не было обидно, можно утверждать, что в других странах этот эффект действовал задолго до его открытия в виде обыкновенной молнии . Но даже обычная молния до сих пор изучена не полностью - эльфы, джеты, спрайты, а также космические лучи для запуска процесса подтверждают это.
В устройствах, работающих на эффекте ЭГЭ, требуется высокое напряжение, разрядники, а также другие большие и опасные штучки. Но соленая вода и современные комплектующие позволяют собрать прибор на базе ручки от старого паяльника, используя относительно низкое рабочее напряжение. Хотя не обошлось без микроконтроллера, схема доступна для повторения любым радиолюбителем.
В предыдущем эксперименте с поджиганием воды моя роль сводилась к созданию импульсного электролизера. Результаты опытов оказались интересными, но дочка вместо исследования ЭГЭ готовится к ЕГЭ - это новомодное увлечение все больше и больше поглощает умы и время подрастающей молодежи, а также деньги их родителей. Поэтому, экспериментальных данных в этом рассказе будет мало, желающие почитать подробности могут это сделать в предыдущей статье . Я свой интерес удовлетворил созданием более мощного устройства и коротким фильмом.
Теория ЭГЭ.
Юткин в своих опытах использовал напряжение всего лишь 20...50 кВ и более, а емкость до 1 мкФ. Теория была опубликована в работе “Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности”, в формате djVu находится .
То, что творится при ударе молнии в воду с ее напряжением в миллионы и миллиарды вольт трудно себе представить, так как энергия, запасенная в конденсаторе, и выделяющаяся при его разряде пропорциональна квадрату напряжения и определяется по формуле: W=СU^2/2.
По сравнению с разрядниками Юткина и тем более молнией, ВС-2 является детской игрушкой, но она позволяет исследовать явление в безопасных режимах в стакане на столе. Вышеприведенную формулу для расчета энергии можно использовать лишь частично, так как ВС-2 управляет количеством энергии, поступающей на катод, и разряд конденсатора производится не полностью.
По теории ЭГЭ считается, что причиной роста давления жидкости является расширение паровоздушной смеси, образовавшейся в результате мгновенного вскипания жидкости в канале стримера из-за его огромной температуры.
Но по результатам предыдущих опытов с ВС-1 можно сделать вывод, что источником роста давления является огромная скорость электролиза, а следовательно - выделение водорода и его последующее горение с большой скоростью (взрыв) в присутствии растворенного в воде кислорода.
То есть, при разряде происходит практически мгновенное разложение молекул воды на атомы водорода - топливо и кислорода - окислитель, и последующий взрыв гремучей смеси в зоне катода (кислород растворен в воде и пополняется из зоны анода).
Скорее всего, наблюдаемое кипение жидкости происходит в результате кавитации, после произошедшего взрыва водорода.
Чем больше плотность тока (определяется напряжением и диаметром катода), и чем короче фронт импульса, тем большее число молекул воды участвует в процессе электролиза и тем больше водорода выделяется при каждом импульсе.
Можно сделать вывод, что в ЭГЭ первичным является высокоскоростной электролиз, который порождает все последующие эффекты.
Гром - звук от молнии, является результатом взрыва водорода при разложении молекул воды, находящихся в атмосфере. Но если в атмосфере вследствие низкой плотности и высокой сжимаемости воздуха слышен лишь взрыв, то в воде образуются волны.
Каждый взрыв индивидуален. Сложный характер движения жидкости иллюстрирует фотография с “чудом-юдом”, где видна траектория движения разгоряченного после взрыва конца электрода.
Исследование импульсного электролиза на границе воздух-жидкость, а также с использованием тонкого закрытого электрода, погруженного в жидкость, позволит изучить явление более подробно. Данные опыты являются началом экспериментов, которые желательно продолжить с использованием современных научных приборов, более совершенной измерительной и записывающей техникой. Желательно провести измерение уровня ЭМИ. В некоторых фрагментах видео (особенно при использовании быстродействующего транзистора) заметно “захлебывание” звукового тракта камеры, чем это вызвано - воздействием ЭМИ на микрофон или его перегрузкой из-за резкого звука, непонятно.
Создание ВС-2.
За основу электрической схемы ВС-2 был взят импульсный электролизер ВС-1 из предыдущей разработки.
Трансформатор, показанный на схеме, любой доступный и он находится вне платы ВС-2. Можно его не использовать, если производится питание от электрической сети. Но при этом существует риск поражения электрическим током.
В качестве задающего генератора использован микроконтроллер PIC12F675, который формирует необходимую длительность импульсов.
Излишки напряжения (предполагалась работа до 800 В) гасятся на балластном резисторе, который выполнен из сборки полуваттных резисторов. Экономичность генератора импульсов и большая скважность работы способствуют низкому уровню мощности, выделяемой на данном резисторе. Последовательное соединение и большое количество резисторов препятствуют их пробою на предельных напряжениях.
Данный вариант блока питания был выбран из-за простоты, надежности, а также в связи с тем, что предполагалась работа не от сети 220 В, где можно получить на накопительных конденсаторах лишь 311 В, а от разделительного повышающего трансформатора, позволяющего значительно поднять напряжение. Из того, что имелось в наличии собрана схема из трех трансформаторов и получено переменное напряжение 544 В, из которого после выпрямления и фильтрации получается 769 В постоянного напряжения. Это уже что-то, по сравнению с 145 В, использованных в ВС-1.
Из предыдущих опытов стало понятно, что одним из факторов, влияющих на производительность установки, является минимальная длительность фронта импульса, поэтому схемотехника устройства направлена на увеличение крутизны:
- короткая длина электродов и проводов, размещение силовых элементов в непосредственной близости от электродов для уменьшения индуктивности силовой части схемы;
- мощный драйвер MOSFET TC4452, управляющий силовым транзистором;
- новейший супер-пупер транзистор в качестве скоростного ключа: CREE Z-FET™ MOSFET на карбиде кремния (SiC) CMF10120D с параметрами Qg = 47 nC, максимальным напряжением 1200 В, сопротивлением RDS(on) = 160 mΩ и импульсным током 49 А.
При отладке на макете (работа на длинных проводах) все работало отлично. После установки на ручку паяльника и сокращении длины проводников до электродов, первый экземпляр ключа не выдержал работы на высоком напряжении 769 вольт и был заменен на его брата-близнеца. При его высокой стоимости это было шоком. Разработка силовой электроники, это затратная область деятельности.
Второй экземпляр также не смог долго продержаться. Скорее всего, происходит выброс напряжения при отключении импульса, и транзистор вылетает по превышению максимального напряжения, пополняя список жертв эксперимента. Результат контрольного измерения - пробой по всем выводам. В следующий раз, при наличии большого количества транзисторов, можно поискать область безопасной работы между 311 и 769 В.
При работе устройства пробой транзистора наблюдается так: длительность импульса уже не ограничена контроллером, и на электроде, при касании поверхности воды происходит выделение значительной энергии. Электрод не выдерживает и немного сгорает, разбрызгивая частички меди - работает предохранителем. Фрагмент виден в середине фильма “Вода горит!” (ниже по курсу).
Помимо сокращения длительности фронта, другой путь увеличения добычи водорода, а следовательно высоты пламени - увеличение напряжения на электродах. Предполагалась получение напряжения импульса до 800 В, поэтому пришлось использовать пару конденсаторов. Два последовательно соединенных конденсатора 47 мкФ х 450 В дают результирующую емкость 23,5 мкФ х 900 В.
Богатырские накопительные конденсаторы, используемые в схеме, как и Илья Муромец лежали очень долго, поэтому была проведена их формовка . Для этого, на протяжении двух суток последовательно соединенные конденсаторы находились под выпрямленным сетевым напряжением 220 В. В первые сутки напряжение на них менялось следующим образом:
С1 - 241, 235, 216, 203, 196, 190, 187, 184, 179, 175, 172, 165, 162, 155, 154 В.
С2 - 065, 072, 104, 120, 127, 134, 139, 141, 145, 148, 154, 160, 159, 153, 153 В.
Суммарное напряжение на конденсаторах зависит от величины сетевого напряжения в соответствии с формулой U=220х1,414=311 В. На вторые сутки разница напряжений не превышала 1 вольта, что является показателем окончания процесса формовки.
Ручка ВС-2 взята от паяльника ЭПСН 220 В, 40 Вт. В ней имеются углубления и упоры, которые позволяют надежно зафиксировать печатную плату с элементами.
При работе устройства происходит значительный разброс капель соленой воды, поэтому компоненты устройства расположены внутри защитной пластиковой бутылки.
Как было доказано в опытах с ВС-1, высота факела пламени зависит от толщины электрода. Электроды ВС-2 изготовлены из медной проволоки диаметром 1,7 мм. Анод должен значительно превышать по размеру катод.
Тонкий медный катод диаметром 0,07 мм (меньше найти не удалось) припаян к концу несущего электрода. При уменьшении диаметра необходимо подобрать параметры импульса (напряжение, длительность, пауза), чтобы электрод практически не разрушался при коротком импульсном воздействии.
Как следует из экспериментов с ВС-1, при взрыве водорода образуется воронка и происходит колебание поверхности жидкости. При последующих импульсах волны набегают на электрод, и поверхностный взрыв превращается в подводный - происходит “захлебывание” электрода, и уменьшение высоты пламени водорода. Удержать электрод точно на поверхности в условиях сильного шторма при помощи одной руки (вторая управляет процессом фотосъемки) становится затруднительно. Чтобы облегчить задачу, в программе ВС-2 длительность импульса уменьшена вдвое - до 100 мксек, а продолжительность паузы между импульсами увеличена втрое - до 300 мсек по сравнению с программой работы ВС-1.
Программа работы ВС-2.
start:
HIGH GPIO.2 " включение ключа
PAUSEUS 100 " длительность импульса 100 мксек
LOW GPIO.2 " отключение ключа
PAUSE 300 " продолжительность паузы 300 мсек
GOTO start
Доработка программы
Если разрешить включение подтягивающих резисторов и установить миниатюрный выключатель между выводами контроллера 7 и 8, то можно сделать две частоты выходных импульсов:
@ DEVICE INTRC_OSC_NOCLKOUT, MCLR_OFF, WDT_ON, CPD_OFF, PWRT_ON, PROTECT_ON, BOD_ON " BANDGAP0_ON
" генератор внутренний, 4МГц, GP4 и GP5 фунцционируют как порты ввода-вывода
" MCLR внутренне подключен к питанию, GP3 работает как канал порта ввода
" сторожевой таймер WDT включен
" CPD защита памяти данных EEPROM отключена
" PROTECT защита памяти программ включена
" ON=enabled - включен=разрешено, OFF=disabled - отключен=запрещено
INCLUDE «modedefs.bas»
DEFINE NO_CLRWDT 1 " не вставлять CLRWDT
DEFINE OSC 4
" Настройка контроллера
OPTION_REG = %01111111 " разрешим включение подтягивающие резисторы, предделитель подключаем к WDT,
" коэффициент деления для WDT=1:128 (при F=4 МГц время отключения около 2,8 сек)
ANSEL = 0 " цифровой режим работы аналоговых входов
CMCON = %00000111 " отключение компаратора
" Текст программы
Start: "
CLEARWDT
HIGH GPIO.2
PAUSEUS 100 " 100 мксек
LOW GPIO.2
IF GPIO.0 = 0 THEN
PAUSE 100 " 100 мсек
ELSE
PAUSE 300 " 300 мсек
ENDIF
GOTO start
END
Фото и видео
Брызги воды разлетаются от электрода на расстояние более метра, поэтому съемку пришлось проводить на большом удалении.
Необходимо использовать защитное стекло на объектив и желательно прикрыть фотоаппарат, так как соленая вода для электроники, это не очень хорошо.
В идеале желательно использовать высокоскоростную камеру, но за неимением таковой, съемка велась на зеркалку Nikon D7000 с объективом 18-105 мм.
Фотографирование лучше проводить в ручном режиме, так как при маленьком времени импульса автоматика не справляется.
Перед съемкой как можно точнее сфокусировать закрепленный на штативе аппарат на место предполагаемых взрывов с помощью дополнительного высококонтрастного объекта, так как поймать фокусировку по воде трудно. По пробным съемкам выставить время выдержки.
Теперь можно рассчитать вероятность получения удачного снимка:
- время импульса - 100 мксек;
- пауза между импульсами - 0,3 сек;
- скорострельность аппарата в непрерывном высокоскоростном режиме - 6 кадров в секунду;
- выдержка, выставленная для снимка - 1/100 сек.
То есть вероятность крайне низкая.
Скорость выделения водорода огромная, поэтому получить четкое изображение факела пламени с такой выдержкой нереально. Уменьшая выдержку для получения красивого снимка столба пламени, мы делаем еще меньшую вероятность попадания вспышки в кадр. Как вариант, можно попробовать приспособления для автоматической синхронизации, но эти устройства отсутствуют.
Все вспышки, пойманные за время съемки, а также другие фотографии, относящиеся к этому проекту, можно посмотреть в альбоме . При анализе снимков видно, что каждый удар индивидуален, хотя электрод расположен почти одинаково. Поэтому формирование высокой волны на море, при ударе молнии, имеет даже меньшую вероятность, чем получение удачного снимка.
С видео все проще, но рассмотреть место взрыва подробно становится затруднительным.
Видео “Вода горит!” Показаны три фрагмента работы.
1. Скоростной транзистор CMF10120D при работе с напряжением 311 В.
2. CMF10120D в момент, когда он пробит при работе с напряжением 769 В.
3. Устаревший транзистор 2SK1358 при работе с напряжением 311 В.
Гифка “водяной” вначале статьи, была сделана из старых кадров с участием ВС-1. Для модели ВС-2 закрытый электрод не изготавливался, так как будет очень большой разброс капель.
Эффективность процесса.
Одним из самых интересных вопросов - КПД при получении водорода, хотя он сразу и сгорает.
К полезной части, для оценки КПД, относятся электромагнитный импульс излучений в различных диапазонах спектра, колебание поверхности жидкости, выброс капель, звуковая волна - но это трудно оценить в виде цифр. Наиболее простым способом определения выработки является визуальная оценка объема водорода по кадрам видеосъемки или фотографиям области пламени.
Для четкого определения границ необходимо поснимать взрывы заранее известного объема водорода, а затем анализировать вспышки при проведении импульсного электролиза поверхностного слоя. Хотя опытные химики и взрывники наверняка и без предварительных взрывов смогут определить границы водорода, участвующего в процессе.
Так как разряд заряженного конденсатора при импульсе происходит не полностью, то формулу по расчету его энергии использовать некорректно.
Затраты энергии считаются по анализу осциллограммы на небольшом резисторе, включенном в цепь электрода или на токоограничительном резисторе блока питания.
При предварительных испытаниях устройства, когда супер-транзистор недолго работал при высоком напряжении, высота пламени водорода достигала трех сантиметров, но на видео это не успело попасть, и объем остался неизвестен. После выхода из строя двух современных ключей, за неимением лучшего, был установлен транзистор 2SK1358, который не отличается выдающимися параметрами, что заметно даже по характеру звука в фильме “Вода горит”. Поэтому для установки ВС-2 объем водорода не определялся, а дальнейшая работа производилась на “пониженном” напряжении 311 В. В предыдущих опытах с ВС-1 выработка определялась по размеру пламени, потребление - по падению напряжения на резисторе в цепи электрода.
Характер взрыва водорода в смеси с кислородом и чистого можно посмотреть в фильме , найденном на youtube.
Продолжение работ.
Работа по импульсному электролизу перспективна и интересна людям, у некоторых имеется желание повторить и продолжить опыты. Был замечен интерес к ней со стороны людей, уже занимающихся подобными исследованиями, что очень похвально. Результатов пока не видно, но это дело времени.
В Интернете выложено большое число видео с процессом электролиза. Как правило, электролиз проводят при неотключаемом напряжении - постоянном или переменном. При этом остро встает проблема сохранности электрода, который изготавливают из материалов, устойчивых к высокой температуре.
В случае же импульсного воздействия, как правило, производится полный разряд накопившего энергию конденсатора на водную среду, высоковольтный ключ/разрядник производит лишь включение цепи.
Фишкой установок ВС-1 и 2 является то, что можно ограничить длительность импульса до минимально возможной. При этом, благодаря маленькому диаметру электрода, плотность тока в импульсе достигает огромных величин, но короткое время воздействия не позволяет разрушить даже тонкую медную проволоку. При достаточно высокой частоте следования импульсов можно добиться визуального эффекта непрерывного горения водорода на поверхности воды.
По результатам эксперимента можно сделать вывод, что для начальных опытов достаточно выпрямленного сетевого напряжения, желательно - гальванически развязанного от сети при помощи трансформатора. Потребление энергии устройством небольшое, так как ВС-2 работает в импульсном режиме с большой скважностью.
Схему можно упростить, что уменьшит размеры устройства. Накопительный конденсатор достаточно использовать один, емкостью 10...47 мкФ на напряжение 450 В. Составной балластный резистор можно изготовить из трех-четырех последовательно соединенных резисторов.
При доработке устройства можно ввести регулировку длительности импульса, паузы, напряжения на накопительном конденсаторе, предусмотреть режим одиночных импульсов.
Изучайте, исследуйте, это действительно интересно, и выкладывайте свои результаты.
Интересный фильм “Повелители молний” был снят автором Антоном Войцеховским в рублике «ЕХперименты». В фильме, в частности, упоминается испытательный полигон
Общее количество молний 1,4 миллиарда в год.
350 миллионов - 25 % молний ударяет в земной шар.
Приблизительно 250 миллионов (точнее 248,5 миллионов) - 71 % молний приходится на поверхность Мирового океана.
Количество волн-убийц .
Спутники зафиксировали за три недели по всему земному шару более 10 одиночных гигантских волн, высота которых превышала 25 метров.
За год количество волн составит 173 штуки.
Итого: На 250 миллионов молний приходится 173 больших волны. Грубо можно сказать, что примерно каждая миллионная молния рождает огромную волну.
P.S.
Выступление на конференции «ХТЯиШМ–20» с обобщением результата работ.
Как оказалось "Молнии играют роль в образовании горного ландшафта ".
А отсекать глыбы вполне может и ЭГЭ, что демонстрировал Юткин, в результате попадания молнии в воду, содержащуюся в каналах или пустотах горного массива.
Владимир Беляев, доктор физико-математических наук, профессор, Объединенный институт ядерных исследований
Слово "гореть" здесь понимается не как в стихотворении "... свеча горела на столе, свеча горела...", а в смысле, используемом в астрофизике. Например, под горением водорода на Солнце понимается участие водорода в процессах:
p + p = d + позитрон + нейтрино
или p + d = 3He + ?-квант.
Ниже будем обсуждать процесс:
H2O (т.е. H+H+16O) 18Ne* (1)
то есть переход молекулы воды в атом неона, в центре которого находится ядро изотопа 18Ne в возбужденном (резонансном) состоянии с квантовыми числами 1-, и энергией возбуждения 4.522 MeV. Процессы такого типа называются индуцированными переходами, в отличие от спонтанных (самопроизвольных) переходов.
Очевидно, что ядра, входящие в состав молекулы воды, будут испытывать кулоновское отталкивание на малых расстояниях и, казалось бы, их превращение в ядро 18Ne будет крайне маловероятным. Однако, ситуация не так тривиальна.
Для понимания возможных механизмов протекания процесса (1) рассмотрим два примера возникновения дальнодействия в ядерной физике.
Первый пример — эффект Ефимова. Вкратце он состоит в том, что если вы возьмете три частицы, с парным короткодействующим (например, в виде экспоненты V(r) =B exp (-r/a )) потенциалом взаимодействия, то при специальном выборе параметров B и а в системе возникает дальнодействующий потенциал вида A/R2 . Суть явления основана на очень протяженных размерах парной подсистемы. Такие системы обнаружены экспериментально и активно изучаются.
Второй пример связан с широко известным (и интуитивно понятным) явлением в ядерной физике: чем меньше энергия связи ядра, тем больше его размер. На языке квантовой механики это означает, что волновая функция такого ядра, имеющая на больших расстояниях вид экспоненты?~exp(-? r), где величина ? ~ E 1/2, а E — энергия связи, при малом E будет иметь очень длинный "хвост", значительно превышающий ядерные расстояния.
Именно с такой ситуацией сталкиваемся при рассмотрении структуры ядра 8B (бор восьмой). Оказывается, что стоит этому ядру сообщить небольшую (0.138 MeV) по ядерным масштабам энергию, как оно развалится на ядро 7Be и протон, то есть порог распада в этот канал лежит выше энергии основного состояния бора всего на 0.138 MeV. При такой малой энергии отделения протона от бора волновая функция ядра бора (по переменной 7Be-протон) имеет огромный по ядерным масштабам "хвост", порядка 300 ферми (размеры ядер — несколько ферми)! Этот хвост может "выглянуть" из-под кулоновского барьера и привести к значительному увеличению вероятности соответствующего перехода. Именно такая ситуация реализуется в процессе (1).
Горит ли вода? Почему?
В Сталинградскую битву горела Волга. Это было очень объяснимо. Во время бомбжки многочисленные катера, корабли были разбиты. Сотни тонн горючего разлилось по Волге и покрыло воду в Волге тонкой плнкой. Так как вокруг горели паромные переправы, катера загорелась и пленка на воде. Волга горела… Может мой ответ и не с научной точки зрения, но в таком случае вода действительно горит.
Есть такой известный анекдот про урановые ломы: лом обычно тонет, но в ртути лом плавает. А если лом урановый? Урановый утонет. Сам топи урановые ломы в ртути!
Так и с водой. Вода не горит. Но во фторе вода горит, причем горит очень активно, бурно, ослепительным пламенем. При этом интересно, что одним из продуктов реакции является кислород.
Но часто бывает так, что вроде бы обыкновенная вода загорается. Здесь уже упомянули про Волгу, которая горела во время Сталинградской битвы. Разумеется, горело топливо, которое попало в воду.
Пленка солярки и масла на воде всегда видна, но бывает так, что из крана течет чистая вода — и загорается от зажигалки! В свое время на Youtube циркулировали видеозаписи, мол, ужас-ужас, скоро конец света, вода загорелась! Секрет фокуса прост — струя воды увлекает струю газа из зажигалки и этот газ вспыхивает при очередном чирке колесиком. Но бывают случаи и когда водоносный пласт содержит большое содержание метана. ВОда из таких скважин вполне может загореться и вызвать накопление метана в помещениях, что приведет к отравлениям и взрывам, особенно часто случающимся в помещениях систем водоочистки. Поэтому в таких случаях приходится воду дегазировать специальными установками, в которых через воду барботируют воздух либо она падает каскадом с большой высоты в специальной хорошо вентилируемой шахте. К сожалению, метан при этом пропадает и вносит вклад в глобальное потепление.
Таким образом, вода может гореть, если загрязнена горючими примесями. Так и кирпичами можно печку топить — предварительно вымочив в солярке.
Очень часто альтернативщики ссылаются на некий немецкий фильм про воду, где горит вода под действием некоего излучения. Так вот, есть такое понятие — газовые разряды. Разряды, в которых в качестве электродов работает жидкая вода (вернее, водные растворы), а в особенности одноэлектродные высокочастотные разряды в присутствии воды удивительно похожи на обыкновенное пламя. И это сходство не случайно: в плазме разряда происходит разложение воды на водород и кислород, которые затем просто сгорают на периферии разряда. Казалось бы — вот оно, все-таки горит вода! Но на разложение воды тратится как минимум столько же энергии, как выделяется при ее образовании, то есть при сгорании водородно-кислородной смеси. А еще тратится энергия на поддержание плазмы, на излучение и так далее. В общем, дополнительную энергию из такой горящей воды извлечь не выйдет. Но выглядит эффектно, да.
Другой журналистский штамп — это водородная энергетика: мы заменим нефть водой, из которой будем извлекать водород. Ошибка та же самая: на разложение воды нужно затратить большую энергию, чем получим при сгорании водорода.
Но все-таки есть способ получать энергию из воды. Но это пока очень далекое будущее и имя этому будущему — термоядерный синтез. Для него нужны дейтерий и тритий (до ядерного синтеза на других ядрах мы пока очень далеко). Дейтерия в природе мало в процентном отношении, но запасы его в пересчете на энергию — огромны. А вот с тритием не повезло — его нет. От слова совсем. Причина — в его радиоактивности и коротком (12 лет) периоде полураспада. К счастью, получить тритий несложно из лития, облучив его нейтронами (которые в изобилии получаются при ядерном синтезе), но его запасы как раз не так велики. Но и не так малы. Главная беда — до сих пор эту реакцию с положительным выходом энергии никто не осуществил иначе, чем в водородной бомбе. Проект ИТЭР как раз направлен на то, чтобы достичь положительного энергетического выхода термоядерной реакции.
вода не горит! горит водород. японцы разработали мотоцикл с двигателем на воде который выделяет из нее водород. но из соображений краха мировой экономики что нефть перестанет быть востребованной производство запретили.
В Германии один учный проводил исследования с водой и излучением и нечаянно нашл то излучение при котором вода горит. Обьяснить этот феномен до сих пор никто не может.
Видео эксперимента присутствует в немецком фильме про воду. Фильм демонстрируется на ТВ канале Эврика HD.
В соответствие с современными знаниями из химии о процессах горения, вода не будет гореть. Связано это с тем, что кислород в ней находится в полностью восстановленном состоянии, а водород в полностью окисленном, т.е. некому отдавать электроны и некому принимать.
В данном случае горение процесс взаимодействия с кислородом, при котором происходит свечение и тепловыделение. Химия говорит, что вода может гореть только в газообразном фторе с образованием плавиковой кислоты и фторида кислорода.
Вода самодостаточна для горения: ей не нужны топливо и окислитель.
Согласно современным представлениям о естественной энергетике /1, 2, 3/ горение – это процесс электродинамического взаимодействия свободных электронов – генераторов энергии с положительно заряженными ионами. С поверхности ионов электрон послойно отбирает мелкие положительно заряженные частицы электрино, которые отдают свою кинетическую энергию окружающей среде – плазме, нагревая ее. Для горения необходимы два обязательных условия: наличие свободных электронов и плазмы как состояния раздробленного вещества на атомы и фрагменты, имеющие положительный заряд.
При обычном горении электрон, как главный участник, имеющий наибольший отрицательный заряд, выстраивает вокруг себя сферу из положительно заряженных ионов (атомов) кислорода и взаимодействует с ними. Источником электронов является обычно углеводородное топливо, представляющее собой цепочки электронов, связывающих атомы углерода и водорода. Потеря атомом кислорода нескольких электрино, например, 286 штук, при горении метана, является атомным распадом и образует вполне понятный дефект массы атома кислорода. Этот дефект массы обычно ничтожно мал (порядка 10 -6 %) и восполняется в природных условиях. При этом кислород сохраняет свои химические свойства и после (подчеркиваю: «после») процесса энерговыделения соединяется с атомами участников в устойчивые соединения – окислы, в том числе, в углекислый газ СО 2 . То есть окисление является следствием горения.
Вода, как и углеводородное топливо, представляет собой цепочки электронов, соединяющие молекулы воды в так называемый монокристалл или – большую молекулу, содержащую 3761 единичных молекул воды Н 2 О. Но в отличие от углеводородного топлива, требующего окислителя, кислород содержится в самой воде. Вода вообще идеальный объект для горения, так как она содержит не только положительно заряженные атомы кислорода, но также и положительно заряженные атомы водорода, и положительно заряженные сами молекулы воды Н 2 О и их цепочки. Причем молекула воды поляризована, то есть положительный заряд сконцентрирован на одном полюсе, что способствует возможности взаимодействия свободного электрона с молекулой воды или фрагментом цепочки даже без их разрушения на атомы (но с разрушением цепочки). Таким образом, вода содержит в себе необходимые для горения и электроны, и положительно заряженные атомы и их совокупности.
Что касается свободных электронов, то, например, при нагревании происходит разрушение воды на более мелкие цепочки. Часть из них имеет отрицательный заряд. При этом фрагмент цепочки из единичной молекулы воды с электроном связи почти нейтрален (вода – диэлектрик), а избыточный электрон на «хвосте» отрицательной цепочки в связи с этим еле держится и способен стать свободным при малом разрушительном воздействии – катализе: нагревании, обработке катализатором, резком спаде давления и т.п.
Катализ – разрушение по-гречески. Действие катализаторов, в том числе, известных металлов таблицы Менделеева в основе своей имеет два механизма: магнитный и вихревой. Магнитный, известный как омагничивание воды, заключается в нейтрализации и ослаблении межмолекулярных и межатомных связей. Второй способ – вихревой – тоже аналогичного действия. Дело в том, что вокруг атомов кристаллической решетки металлов по орбите вращается вихрь электрино со скоростью порядка 10 21 м/с. Этой скорости достаточно, чтобы разрушить молекулы, например, воды или нейтрализовать и ослабить межмолекулярные (в монокристалле) и межатомные (в молекуле) связи до такой степени, что указанные объекты будут разрушаться, скажем, в горелке – реакторе при незначительном внешнем воздействии. А далее – возникает горение воды как процесс взаимодействия свободных электронов с положительными ионами среды.
Такие экспериментальные работы проводил, например, Козлов В.Г. в конце 90-х гг. ХХ века /27/. Так называемую легкую воду получали последовательными операциями, например, сначала – как «живую» воду (щелочную, отрицательно заряженную) при электролизе через полупроницаемую мембрану, скапливающуюся на положительном электроде (катоде). Затем эту воду, разлитую тонким слоем, подвергали ультрафиолетовому излучению (катализ) и, далее, банку с водой помещали в три стеклянных сосуда с обычной водой (один в другом) для экранирования от внешних воздействий, в том числе, от действия геомагнитного поля. В сосуде вода выдерживалась некоторое время и окончательно приобретала свойства легкой воды.
Легкая вода – это вода, разбитая на короткие цепочки по 4 и более молекул воды, так как при 3-х – это вещество уже будет водяным паром, а не жидкой водой. Причем в легкую воду отсортированы только отрицательно заряженные цепочки с непрочно сидящим электроном на конце каждой цепочки. Вода эта, обладая избыточным отрицательным статическим зарядом имеет также динамический положительный заряд в виде вихря электрино вокруг отрицательных цепочек. Динамический заряд частично (процентов на 5) компенсирует отрицательный заряд, что соответственно уменьшает гравитационную силу притяжения – вес воды: поэтому она легче обычной.
Легкая вода горит на открытом воздухе, и после всего сказанного это не кажется необычным. При ее поджигании (спичкой, как и углеводородного топлива) происходит отсоединение электронов с положительными ионами.
На автомобиле «Жигули» ездили на легкой воде вместо топлива.
Легкая вода в обычных условиях нестабильна и довольно быстро (в пределах 1 часа) превращается в обычную воду.
Один из вариантов водяного реактора для приготовления водяного топлива (из воды) можно представить в следующем виде. Реактор состоит из последовательно (по ходу воды) включенных трех элементов: 1 – насоса-дезин-тегратора; 2 – оптимизатора; активатора. В дезинтеграторе механически разбивают воду (монокристаллы) на короткие цепочки молекул. Этот процесс усиливается гидравлическими ударными и звуковыми волнами, и всегда сопутствующими им эфирными электродинамическими волнами. В оптимизаторе на основе, например, магнитов (возможно, в совокупности с концентраторами и катализаторами) дополнительно нейтрализуют и ослабляют межатомные связи воды. В активаторе разделяют воду на положительно и отрицательно заряженную с помощью электродов и водопроницаемой мембраны (мертвая и живая вода; электрофизически активированная вода; тяжелая и легкая). Отрицательно заряженную воду подают в двигатель внутреннего сгорания или в горелку, а положительно заряженную воду по байпасу направляют на повторную обработку. Экспериментально можно определить рациональную последовательность чередования элементов реактора и необходимость дополнительной обработки воды (высоким напряжением, ультрафиолетовым излучением и т.п.).
Загрузка...