Природа термоядерного синтеза химических элементов

Кузнецов А.И., Кузнецов В.А.

Вопрос об образовании атомов химических элементов возник при установлении природы источника энергии Солнца и звезд и при разработке теории Большого Взрыва.

Согласно модели «горячей Вселенной» в первые моменты после «взрыва» не только молекулы и атомы, но даже ядра еще не могли существовать. По этой теории, Вселенная прошла эру нуклеосинтеза в самый начальный момент, когда образовались протоны и нейтроны и вслед за ними изотопы водорода, гелия и лития.

Образование ядер химических элементов от углерода до группы железа, согласно современным представлениям, происходит в результате гелиевого, углеродного, кислородного, неонового и кремниевого горения в недрах звезд, то есть благодаря термоядерным реакциям, в которых участвуют названные нуклиды [1].

Термоядерный синтез — это процесс слияния легких атомных ядер (в основном изотопов водорода: дейтерия и трития) в более тяжелые (гелий) при сверхвысоких температурах (порядка 10–100 млн °C) и давлении, сопровождающийся выделением огромного количества энергии. Этот процесс является источником энергии звезд.

Идея термоядерного синтеза возникла в первой половине XX века в связи с развитием атомной физики и астрофизики. В 1920-х гг. Артур Эддингтон выдвинул гипотезу, что источником излучения Солнца является именно термоядерный синтез лёгких элементов. Он предположил, что водородные ядра могут сливаться, образуя гелий с выделением огромного количества энергии, что согласовывалось с известными тогда данными о спектре звёзд и их долговечности [2].

Реакции синтеза происходят в агрегатном состоянии вещества, называемом плазмой — горячем заряженном газе, состоящем из положительных ионов и свободно движущихся электронов, который обладает уникальными свойствами, отличными от свойств твердых тел, жидкостей или газов.

Принято считать, что Солнце, как и другие звезды, излучает энергию именно благодаря этой реакции. Для того чтобы внутри Солнца произошло слияние ядер, они должны столкнуться друг с другом при чрезвычайно высокой температуре, около десяти миллионов градусов Цельсия. Высокая температура дает им достаточно энергии, чтобы преодолеть взаимное электрическое отталкивание. Как только ядра преодолевают его и оказываются на очень близком расстоянии друг от друга, ядерная сила притяжения между ними перевешивает силу отталкивания и позволяет им слиться. Чтобы это произошло, ядра должны находиться в замкнутом пространстве, что увеличивает вероятность их столкновения. Идеальные условия для термоядерного синтеза на Солнце обеспечивает колоссальное давление, создаваемое мощной гравитацией [3].

Все выше приведенные положения о происходящих в Солнце (звездах) процессах и их свойствах представляют собой ничем научно не обоснованные, кроме абсурдных математических моделей, выдумки. В их основе находятся надуманные процессы и свойства таких понятий как свет, гравитация и звезда, о которых до сих пор у ученых нет четкого представления.

Для авторов гипотез в начале ХХ веке простительны допущенные ошибки из-за недостатка научных данных. Однако, спустя почти сто лет, располагая большим запасом знаний о космосе, Вселенной и плазмохимии, мыслить на том же уровне не простительно для современных ученых:

1. Как можно говорить о мощной гравитации внутри звезд, если она считается самым слабым видом взаимодействия, а из-за малости масс субатомных частиц практически не влияет на их поведение.

2. До сих пор у ученых нет никакого разумного понятия сильного ядерного взаимодействия и реальности его существования в том виде, как они его представляют.

3. О каком замкнутом пространстве идет речь, если, согласно существующей теории, звезды представляют собой газовый шар.

4. Какую энергию излучает Солнце, если доказано что никаких лучей света в виде фотонов и волн, в космосе нет, а температура на всем протяжении до Земли достигает сотен градусов ниже нуля.

5. Как можно говорить о термоядерном синтезе тяжелых элементов при десятках миллионах градусов, если уже при 10 000 оС они существуют только в ионизованном состоянии [4]. Спрашивается: «Для чего нужны сверхвысокие температуры звезд?» Очевидно, только для того, чтобы объяснить придуманные несуществующие и не нужные реакции термоядерного синтеза.

Возможно яркость звезд – это не показатель их высокой температуры, а только свет – энергия ионизации атомов и молекул атмосферы и газопылевых облаков - от воздействия исходящих из звезд высокоэнергичных (движущихся с высокой скоростью) ионизирующих частиц.

Доказательством этого может служить принцип работы лазера —  устройства, которое превращает энергию (электрическую, световую) в узконаправленный, мощный пучок света (поток электронов). Высокие температуры возникают только в результате воздействия этого пучка на материальные тела в месте их соприкосновения.

Очевидно, этим можно объяснить наличие более высоких температур в области короны (атмосферы) звезды и районе, находящемся на значительном удалении от нее.

Согласно основных положений плазмохимии взаимодействие между реагентами в плазме приводит к образованию конечных (целевых) продуктов, которые могут выводиться из состояния плазмы путём быстрого охлаждения (закалки). Основной особенностью плазмохимических процессов является то, что в плазме образуются в значительно больших концентрациях, чем при обычных условиях проведения химических реакций, многие реакционноспособные частицы — возбуждённые молекулы, электроны, атомы, атомарные и молекулярные ионы, свободные радикалы (образование некоторых из таких частиц возможно только в плазме), которые обусловливают новые типы химических реакций [5].

Таким образом, устойчивое образование химических элементов может идти не внутри агрегата с большим объемом плазмы и длительном нахождении их при таких условиях, а в небольшом ее объеме, откуда сразу после образования они мгновенно выводятся в область низких температур, где происходит их «закалка».

В галактиках такие условия возможны только для небольших объемов плазмы, после выбросов их из звезды в спиральный рукав с низкой температурой межзвездного или межпланетного пространства.

Другим вариантом таких условий являются зоны действия линейных молний. Они начинаются (и заканчиваются) в скоплениях заряженных частиц. Накопление зарядов, переносимых молнией, происходит за тысячные доли секунды с миллиардов мелких, хорошо изолированных друг от друга частиц, расположенных в объёме нескольких кубических километров.

Известно, что линейная молния, как и Солнце, является источником излучения ионизирующих частиц, воздействие которых на атомы приводит к их ионизации, сопровождающейся свечением.

Аналогично таким процессам, происходящим на Земле, можно предположить, что линейные молнии должны наблюдаться, как внутри звезды и ее атмосферы, так и между атмосферой и поверхностью Солнца. 

Учёные давно выяснили, что молнии – не уникальное для Земли явление. Они могут возникать не только в атмосфере планет, но и прямо посреди космического Ничего, причём мощность таких разрядов равняется триллионам земных молний. В настоящее время подтверждением наличия разрядов в космосе может служить расположенное рядом с центром нашей галактики центральное пылевое облако, диаметр которого составляет приблизительно 30 парсек. В нем постоянно фиксируются вспышки излучения неизвестной природы. Их наличие свидетельствует о том, что в облаке происходят активные процессы.

В зоне разрядов молний возникают высокие температуры. Если в земной атмосфере их значение составляет 28000 градусов Цельсия, то в космическом пространстве их величина может быть значительно больше. В отличии от звезд, кратковременное воздействие высоких температур разрядов в облаке приводит к образованию атомов химических элементов, а последующее резкое охлаждение способствует их стабилизации. Это благоприятствует образованию в этих зонах из, находящихся на достаточно близком расстоянии, протонов, нейтронов и электронов большого количества изотопов и атомов водорода, а в последующем и атомов других легких элементов.

Очевидно, количество тепла, выделяемого в результате электрических разрядов линейных молний, а не мистических реакций термоядерного синтеза, является более реальным процессом наличия высоких энергий и температур, как внутри звезд, так и вблизи их поверхности (короне).

Именно это позволяет предположить наибольшую вероятность реальности модели «холодной Вселенной» и отсутствие необходимости для этого Теории Большого Взрыва и образования звезд вследствие гравитационного сжатия пылегазового облака.

Согласно существующей теории, термоядерный синтез способен генерировать в четыре раза больше энергии на килограмм топлива, чем деление ядер (используемое на атомных электростанциях) и почти в четыре миллиона раз больше энергии, чем сжигание нефти или угля.

Такие высокие тепловые эффекты термоядерных реакций существуют только в виде вычислений на основе закона взаимосвязи массы и энергии (E=mc2) Эйнштейна, путем расчета разницы масс (дефекта массы) между исходными ядрами (реагентами) и продуктами реакции. Выделяющаяся энергия равна массе, превратившейся в энергию, умноженной на квадрат скорости света, что дает значительно больший эффект, чем в химических реакциях.

После Второй мировой войны, когда был создан и испытан атомный реактор, внимание физиков переключилось и на возможность управляемого термоядерного синтеза. В этот же период велись работы по созданию термоядерного оружия, где использовались процессы синтеза дейтерия и трития. Однако, почти одновременно учёные начали рассматривать задачу мирного использования этих реакций в энергетике.

Уже в 1950-х годах появились первые проекты установок для удержания плазмы высокой температуры.

Однако, если на Солнце условия для термоядерного синтеза создаются естественным образом, то на Земле необходимы колоссальные материальные и энергетические затраты, для этого чтобы произвести больше энергии, чем потребовалось для ее запуска.

Образование плазмы начинается с ионизации атомов газа, процесса, в котором атомы теряют электроны из-за ввода энергии, что приводит к образованию смеси положительных ионов и свободных электронов. Этот процесс относится к типу эндотермической реакции, при которой происходит поглощение теплоты.

Разные вещества переходят в состояние плазмы при разной температуре, что объясняется строением внешних электронных оболочек атомов вещества: чем легче атом отдает электрон, тем ниже температура перехода в плазменное состояние.

Использование энергии реакций термоядерного синтеза на Земле рассматривается как экологически чистый источник энергии.

ИТЭР — крупнейший в мире экспериментальный проект в области термоядерного синтеза — объединяет экспертов из 35 стран, которые работают над тем, чтобы сделать термоядерные источники энергии реальностью

Согласно имеющихся данных, термоядерные реакции были запущены, но количество полученной при этом энергии, значительно меньше затраченной на запуск самой реакции.

Из-за физических и технических, а также политических и экономических проблем термоядерная энергетика развивается очень медленно. Международный термоядерный реактор ITER – прообраз термоядерного реактора будущего – строится на юге Франции около исследовательского центра Кадараш. Его строительство продолжается в течение многих лет, но с большим торможением. На сегодняшний момент ITER считается наиболее сложным техническим сооружением в истории человечества. Общее количество деталей реактора – более 10 млн.

Стоимость строительства крупнейшего в мире термоядерного реактора ITER (ИТЭР) значительно возросла с первоначальных ~$5 млрд до более $22 млрд, при этом требуются дополнительные $5,4 млрд на преодоление технических трудностей.

Проект разрабатывается с середины 1980-х годов и финансируется совместно семью членами (ЕС, Китай, Индия, Япония, Корея, Россия, США). Европейский Союз, объединяющий несколько стран, несет наибольшую долю расходов (около 45%), остальные участники — по 9,1%. Сроки получения первой плазмы перенесены на 2034-2039 годы.

После окончания строительства у всех стран-участниц проекта будут технологии и практические наработки для конструирования собственных термоядерных реакторов, а построенный реактор останется на территории ЕС.

ITER, по мнению многих ученых, — это проект, который обязательно провалится, но закрывать который категорически нельзя.

Таким образом, предложена гипотеза о сомнительной реальности реакций термоядерного синтеза и возможности осуществлении их на земле.

ЛИТЕРАТУРА

1. Происхождение элементов. [Электронный ресурс]. – URL: [дата обращения 12.12.2024].

2. История открытия и развития термоядерного синтеза. [Электронный ресурс]. – URL: [дата обращения 24.01.2026].

3. Что такое термоядерный синтез? [Электронный ресурс]. – URL: [дата обращения 24.01.2026]. 

4. Что такое плазма? [Электронный ресурс]. – URL: https://press.inp.nsk.su/gdl/chto-takoe-plazma [дата обращения 29.01.2026]. 

5. Плазмохимия. [Электронный ресурс]. – URL: https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/089/540.htm [дата обращения 29.01.2026].