Для достижения максимальной эффективности станции и минимальных затрат на ее строительство падающий шарик должен обладать таким набором свойств, которые трудно совместить в чисто шарообразном изделии. Во-первых, шарик должен быть изготовлен из закаленной стали, чтобы обеспечить максимально упругое соударение с основанием. Во-вторых, шарик нужно изготовить из такого магнитного материала, который наводил бы максимальную эдс в индукционной катушке. В-третьих, материал шарика должен быть максимально тяжелым, чтобы при той же самой высвобождаемой энергии до предела снизить высоту падения. Поэтому предлагается заменить собственно шарик на цилиндрическую конструкцию, составленную из разных металлов: внутреннее ядро из вольфрама обеспечивает максимальную тяжесть, наружная оболочка из магнитного материала наводит максимальную эдс в индукционной катушке, нижняя полусфера из закаленной стали способствует максимально упругому соударению с основанием.
Рассчитать величину высвобождаемой энергии в такой конструкции очень легко: это та потенциальная энергия (неверное название, но не будем сейчас придираться к мелочам), которая соответствует превышению высоты отскока над высотой падения, то есть 3-4 метра. Если шарик имеет массу 1 кг, то для 4х метров получается энергия 40 дж за один цикл. Расчеты показали, что если разместить такие конструкции на площади 100 х 100 метров с учетом проходов для обслуживающего персонала, то получится мощность 15-17 МВт. А с увеличением площади до размеров 1000 х 1000 метров мощность станции вырастает до 1500 — 1700 МВт.
Надо сказать, что современные тепловые электростанции со всеми их корпусами, градирнями и подъездными путями занимают примерно такую же площадь. Но если обычная ТЭС содержит массу сложнейшего оборудования (котлы, парогенераторы, электрогенераторы, турбины, систему трубопроводов, систему водоподготовки, охладители и т. д.), то станция на «сверхпрыгающем» шарике ничего этого не имеет. И потому она окажется в сотни раз дешевле по капитальным затратам на строительство. А отсутствие затрат на топливо и отсутствие вредных экологических выбросов сделают ее запредельно конкурентоспособной. Единственный ее недостаток — внутри помещения работающей станции невозможно будет находиться без специального шумопоглощающего шлема, иначе можно будет оглохнуть от грохота сотен тысяч падающих шариков.
В 70х годах прошлого столетия белорусский физик Сергей Ушеренко наткнулся на странный энергетический парадокс, напоминающий эффект «сверхподпрыгивающего» шарика. Он обстреливал массивную стальную мишень мелкими быстролетящими песчинками и обнаружил, что отдельные песчинки прожигали мишень насквозь. Для такого сквозного прожигания требовалась энергия в 100 — 10 000 раз больше кинетической энергии песчинки. А удельное энерговыделение в прожигаемом канале составляло 10(9) ; 10(10) дж/кг, что заметно выходило за рамки химических процессов. Кроме того, спектральный анализ срезов показал наличие в образованных каналах новых химических элементов, которых ранее в мишени не было. Также неоднократно регистрировали присутствие газа радона, который обычно сопровождает ядерные реакции деления. И наконец, рентгеновская пленка рядом с опытной установкой оказывалась засвеченной, что указывало на присутствие некоторого излучения.
Эти особенности заставили многих ученых, выступающих с альтернативных позиций, склониться к мнению, будто в эффекте Ушеренко мы столкнулись с холодным ядерным синтезом. Однако такая точка зрения не согласуется с хорошо известными и пока не опровергнутыми законами ядерной физики. Вспомним, как именно выглядит график зависимости энергии связи ядра от массового числа: кривая вначале резко идет вверх, достигая максимума 8.7 Мэв/нуклон в районе железа, а затем плавно спадает к тяжелым трансурановым элементам (график показан на рис. 3.3.5). По этой причине выделение энергии возможно только при реакциях деления тяжелых элементов (что уже осуществили в атомных электростанциях) или при реакциях синтеза легких элементов (что хотят осуществить в будущих термоядерных электростанциях). Но для железа любые ядерные реакции — хоть деления, хоть синтеза — идут с поглощением энергии, а не с выделением. И потому ядерные реакции не могут обеспечить нужного выброса энергии в эффекте Ушеренко.
Конечно в используемой мишени присутствовали различные легирующие элементы. Однако в составе периодической таблицы все легирующие добавки лежат рядом с железом. И потому они тоже не могут обеспечить нужный выброс энергии.
И сейчас я предлагаю собственное объяснение данному феномену. В эффекте Ушеренко работает тот же механизм, который отвечает за феномен «сверхподпрыгивающего» шарика. Но вследствие того, что скорости столкновения летящего предмета с мишенью в опытах Ушеренко были намного больше (до 1 км/сек и даже выше), высвобождаемая из вакуума
Рис.3.3.5 Зависимость энергии связи ядра от массового числа.
энергия также была намного больше. Настолько больше, что металл мишени не выдерживал соударения и разрушался.
При соударении быстролетящей песчинки с мишенью внутреннее электрическое поле мишени на очень краткий миг резко возрастает и его напряженность становится достаточной для того, чтобы разделить постоянно рождающиеся из вакуума и снова уходящие в вакуум виртуальные пары частица+античастица. Частицы разлетаются в стороны и из виртуальных становятся реальными. Античастица тут же реагирует с частицей внутреннней структуры металла, порождая гамма-излучение, засвечивающее рентгеновскую пленку. И это же гамма-излучение, сталкиваясь с ионами кристаллической решетки, включает ядерные реакции, изменяющие элементный состав мишени. В ходе ядерных реакций появляется газ радон.
Создать генератор вакуумной энергии на основе данного эффекта в принципе можно. Но технические трудности могут оказаться слишком велики. Эксперименты показали, что не всякая песчинка прожигает мишень. Это делают лишь те, которые попадают прямо в центр уже имеющейся естественной микротрещинки в поверхности мишени либо искусственно созданной. В этом случае песчинка начинает работать как кумулятивный снаряд и прожигает металл. Но если песчинка ударится о мишень рядом с микротрещиной, она просто отлетит в сторону без всякого эффекта. А энергия на разгон песчинки была затрачена.
Чтобы до максимума повысить количество песчинок, прожигающих металл, надо всю поверхность мишени покрыть микротрещинками и направлять песчинки точно в их центр. А с этим могут возникнуть огромные трудности. Песчинка летит со скоростью порядка 1 км/сек и на электрическое поле не реагирует. Как тогда ею управлять и направлять в нужное место?
Конечно, можно заменить песчинки на мелкую стальную дробь и такой способ опробовал некто Рой Паттерсон из США, получив выброс энергии при соударении в 980 раз больше кинетической энергии летящих дробинок. Но даже в этом случае трудности управления полетом дробинок кажутся колоссальными. Если дробинки летят последовательно одна за другой, их полетом еще можно худо-бедно управлять, изменяя электрическое поле в нужную сторону. Но в этом случае высвобождаемая из вакуума энергия окажется слишком малой для практических целей. А если запустить параллельно сразу несколько сот или даже тысяч дробинок, управление становится невозможным. Потому что электрическое поле, направляя одну дробинку точно в центр намеченной микротрещинки, будет сбивать с правильного курса все остальные дробинки.
У данного способа извлечения энергии из вакуума есть еще один недостаток, который может сделать практическую реализацию способа недостижимой. Недостаток заключается в том, что несмотря на все усилия по управлению полетом песчинок или дробинок многие из них будут лететь мимо и соударяться с мишенью вне микротрещины. Такие песчинки просто рикошетят в стороны. До тех пор, пока мы имеем дело с экспериментальной установкой, подобный рикошет проблем не создает. Но совсем иная картина будет иметь место в случае установки промышленного назначения: отлетающие в стороны от мишени песчинки станут изнутри разрушать стенки аппарата, вызывая быстрый выход его из строя.
