2. Перенос протона в водородной связи в комплексном растворе ГМТА

Опубликован 28.08.2020 года.

Ссылка: Перенос протона в водородной связи в комплексном растворе ГМТА (холодный ядерный синтез}

  ВСТУПЛЕНИЕ

 “Атомы любого химического элемента – это как сейф, дверь которого можно либо взорвать огромной энергией, либо бесшумно открыть с помощью правильной комбинации цифр на кодовом замке. Дверь сейфа может сопротивляться применению грубой силы до определённого предела, пока не сдастся по грубой аналогии с горячим ядерным синтезом, но окажется податливой при умелой манипуляции. Нужно всего лишь разгадать код на «ядерном замке»”.

          Известно, что практические работы по  холодному ядерному синтезу уходят в 80-е годы прошлого века.

Базовые принципы конструктивного исполнения  установок для проведения практических работ прости, известны ещё с 80-х годов прошлого века по многочисленным экспериментам. Это —  металлический “стакан” (катод) с водой  и  электрод  (анод)   для подвода Ларморовской частоты. Атомы водорода  чувствительны к электромагнитным колебаниям 63,855 МГц.  Критерий начала ядерного синтеза – выделение большей энергии (нагрев раствора), чем подводится.

Экспериментаторы  давно “играются” с такой классикой путём подбора химического состава раствора от обыкновенной дистиллированной воды до сложных комплексных растворов. “Играются”  с формами стаканов, электродов, формой сигнала, фазой, способами подвода Ларморовской частоты и т.п.  —  но  это всё так и остаётся на стадиях экспериментов. Здесь все столкнулись с неразрешимым противоречием: увеличиваем энергию – разрушается, любой раствор. Если подвод энергии ограничен объективными факторами, выход напрашивается только один – “играть“ с химическим составом, структурой раствора, снижать потенциальный барьер другими способами.

  • ПРЕДЛОЖЕНИЕ

На основании Выше изложенного предлагается потенциальный барьер не снижать, не тратить на это огромное количество энергии, а использовать  “водородный” мостик в водородной связи. Т.е. предлагается обратить практическое внимание на водородную связь. 

Известно, что образование водородной связи обусловлено уникальными свойствами положительно поляризованного атома водорода. Его единственный электрон смещен в направлении атома, с которым атом водорода образует ковалентную связь. Поэтому другой стороной, на которой “оголяется” положительно заряженное ядро, атом водорода способен сближаться с другими атомами.

Теоретически можно создать такие условия, при которых возможен синтез (слияние) атомов.

  • ОСНОВА

Бывший начальник кафедры Физики  Череповецкого Высшего Военно-Инженерного Училища Радиоэлектроники Азизов Эдуард Омирович –  теоретически установил, что в комплексном растворе 1% ГМТА с тиоциановой кислотой и 99% дистиллированной воды  имеет место перенос протона по водородной связи.  В таком растворе возможен холодный ядерный синтез.

Представьте реактор величиной с 50-ти литровый газовый баллон, который в течении десятилетий отапливает жилой  дом – так говорил Азизов Эдуард Омирович о  сути своих расчётов.

В 1997 году под руководством Азизова Э.О.  я приступил к работам в рамках кандидатской диссертации по теме “Перенос протона в водородной связи”. Дальнейшие работы пришлось прекратить в связи с неожиданной смертью Азизова Э.О. 

  • НЕМНОГО ТЕОРИИ

Водородная связь – особый вид трёх центровой химической связи тип X-H-Y, в которой атом H соединён ковалентной связью с электроотрицательным атомом Х (С, N, O, S) и образует дополнительную связь с атомом Y ( N, O , S).

Основной прогресс в теории водородной связи заключается в идее о донорно акцепторной связи.

Когда говорят о донорно акцепторной связи, то имеют ввиду более или менее сильные смещения пары от донора к акцептору, приводящее к снижению энергии. Обычно принимается, что для образования донорно акцепторной связи необходимо, чтобы акцептор электронов был в достаточной степени  заряжен положительно. Если, например, атом Н не имеет остаточного положительного заряда, то связь Н…В не образуется и атомы Н и В отталкиваются.

Водородная связь – не валентное взаимодействие между группой АН одной молекулы (RAH) и атомом В в другой (BR’).

В результате этого взаимодействия  образуется устойчивый комплекс RAH…BR’ c межмолекулярной водородной связью, в которой атом водорода играет роль мостика, соединяющего фрагменты RAН и BR’(RAH- донор,  BR’- акцептор).

Водородная связь возникает между электроотрицательными атомами  А и В (O,N, F) и некоторыми другими.

Один из признаков водородной связи – расстояние между Н и В в фрагменте A-H…B.  

Если оно меньше  суммы  Ван-Дер –Вальсовских радиусов атомов Н и В , то это – водородная связь.

Типичные водородные связи возникают между молекулами RAH…BR’, если они полярны. В соответствии с этим  их взаимное притяжение завершается образованием  комплекса обязано главным образом  электрическим силам. При этом протон слегка смещается в направлении к В.

  • СОСТОЯНИЕ ПРОТОНА В ВОДОРОДНОМ МОСТИКЕ

Многими косвенными данными указывается на то, что за исключением не многих частных случаев протон не находится в симметричном положении относительно А и В в водородной связи Поэтому делокализованный протон нельзя считать типичным  для водородной связи.

Как правило, потенциальная кривая в водородной связи имеет два минимума, отвечающим двум  равновесным положениям, см. рис. № 2.1.

Рис. № 2.1. Потенциальная кривая в водородной связи.

Разделяющий их  барьер имеет высоту, соизмеримую с энергией колебаний  Е в связях А-Н и Н-В. Поэтому можно предполагать возможность обратимого переноса протона между обеими потенциальными ямами.

Если частота этих переходов достаточно велика, то в системе со стационарной водородной связью, при близких Е и Е0 — потенциальный барьер  мал или отсутствует. В этом случае  протон вёл бы себя  в водородной связи — как делокализованный, т.е. устанавливалось бы  подобие таутомерного равновесия: A…H-B  ↔ A…H-B

Атом водорода чувствителен только к электромагнитным колебаниям Ларморовской частоты 63.855 МГц. Следовательно мы можем  переводить атомы  из низко потенциального состояния в  высокоэнергетическое.

Для этого необходимо остановиться на ядерном квадрупольном резонансе.

Резонансное поглощение  энергии электромагнитного поля, обусловленное квантовыми переходами между уровнями энергии, связанными с ядерными ориентациями – ядерный квадрупольный резонанс.

В конструктивном плане ядерный квадрупольный резонанс может быть проведён в квадрупольном реакторе по типу квадрупольного конденсатора, рис. № 2.2.

Рис. № 2.2. Квадрупольный реактор

Квадрупольный конденсатор, состоит из четырёх параллельных стержней специальной формы, соединённых попарно с высоковольтным источником переменного напряжения. Электрическое поле  такого конденсатора неоднородно и вызывает искривление траекторий молекул, летящих вдоль его оси. Молекулы , находящиеся в верхнем энергетическом состоянии, отклоняются к оси конденсатора. Молекулы, находящиеся в нижних энергетических состояниях, отбрасываются в стороны.

Вдоль оси  квадрупольного реактора концентрируются молекулы в верхнем энергетическом состоянии. Возбужденные частицы оказываются сфокусированными вдоль оси  резонатора, а частицы с меньшими энергетическими уровнями удаляются из области взаимодействия.

  • ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

Квадрупольный реактор строится на основе квадрупольного конденсатора. В конструктивном плане образован четырьмя цилиндрическими электродами, соединёнными попарно, к которым приложено, кроме постоянного, ещё и ВЧ напряжение (Ларморовское).

Квадрупольный реактор заполнен раствором ГМТА. С боков  размещены электроды, которые переводят молекулы ГМТА в возбуждённое состояние.

Таким образом вдоль внутренней оси  квадрупольного реактора концентрируются молекулы в верхнем энергетическом состоянии. 

Затем эту ось с  молекулами в верхнем энергетическом состоянии подвергаем ритмическому сжатию вибрацией.

  • ИТОГ

В 1997 дальнейшие практические работы пришлось прекратить в связи с неожиданной смертью Азизова Э.О. 

Первые упоминания о теме на просторах интернета размещены ещё 10 лет назад здесь:

https://forum.tks.ru/showpost.php?p=1352508&postcount=9