Спиновый электронный конденсат. Спиновый нуклидный электронный конденсат Текст научной статьи по специальности «Физика»

СПИНТРОНИКА

СПИНОВЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ КОНДЕНСАТ. СПИНОВЫЙ НУКЛИДНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ КОНДЕНСАТ

Мышинский Г. В.

Объединенный институт ядерных исследований, http://www.jinr.ru/ 141980 Дубна, Московская область, Российская Федерация

Поступила в редакцию 10 ноября 2018, принята 08 декабря 2018 Представлена действительным членом РАЕН А.А. Корниловой

В сильном магнитном поле атомные электроны спариваются в бозоны — ортобозоны. У ортобозона спины электронов параллельны S = 1, а энергии равны. Электронные ортобозоны образуют в атоме спиновый электронный Бозе-Эйнштейна конденсат, у которого магнитные моменты электронов направлены в одну сторону. Такой атом называется трансатомом. Магнитные моменты электронов порождают внутри и снаружи трансатома гигантское, направленное, неоднородное и анизотропное магнитное поле. Это поле, взаимодействуя с магнитными и орбитальными моментами протонов и нейтронов атомного ядра, изменяет структуру последнего и превращает атомное ядро в трансядро. Трансатом с трансядром составляют спиновый нуклидный электронный конденсат. Это новое состояние материи, основываясь на свойствах которого можно создать новые технологии.

Ключевые слова: квантовая физика, атомная физика, ядерная физика, спин Бозе-Эйнштейна конденсат, низкоэнергетические ядерные реакции, аномальные явления.

PACS: 03.75.Mn; 03.75.Nt; 25.60.Pj; 32.10.-f; 76.30.-v_

Содержание

1. Введение (411)

2. Электронные осцилляции. Образование трасатомов (412)

3. Спаривание электронов в ортобозон (414)

4. Свойства ортобозонов (415)

5. "Капсулы", ортогелий (417)

6. Ядерные ортобозоны. Реакции трансмутации (419)

7. Технологии (420)

8. Спиновая материя (421)

9. Заключение (423) литература (423)

1. ВВЕДЕНИЕ

Концепция спинового нуклидного

электронного конденсата (СНЭК) связана с созданием теории низкоэнергетической трансмутации химических элементов (превращение одних элементов в другие, далее трансмутация). Реакции трансмутации происходят в слабо возбужденной конденсированной среде [1-5]. Многочисленные и разнообразные, простые и сложные эксперименты по низкоэнергетической трансмутации

демонстрируют очевидность этих процессов. В этой статье дается краткое описание возможности существования спинового электронного и спинового нуклидного электронного конденсатов. Обсуждаются их свойства и возможные технологии, основанные на этих свойствах.

Главным свойством реакций трансмутации является то, что в их продуктах появляются "посторонние" химические элементы, отсутствующие в исходном материале до начала указанных реакций. Кроме этого, в продуктах реакции наблюдаются повышенный выход некоторых элементов и групп элементов и другое отношение изотопов химических элементов отличное от природного соотношения.

Полученные в реакциях трансмутации изотопы элементов являются

нерадиоактивными. Во время протекания этих реакций также не обнаружены в- и у-радиационные излучения. В специальных экспериментах с радиоактивными изотопами демонстрируется их превращение в стабильные изотопы.

Другим важным свойством этих реакций является регистрация в них избыточной тепловой (в отдельных экспериментах — электрической) энергии, величину которой невозможно объяснить химическими реакциями.

Отмечено, что в реакциях трансмутации, протекающих в относительно легкой по элементам среде, наряду с "посторонними" легкими элементами, получаются тяжелые элементы, которые невозможно получить в парных, ядерных реакциях. Более того, в некоторых экспериментальных методиках выход продуктов трансмутаций достигает десятков процентов от всей массы конденсированной среды, что несопоставимо с выходом продуктов в обычных ядерных реакциях. Таким образом, следует предположить, что в реакциях трансмутации происходит взаимодействие одновременно многих атомов, и, соответственно, многих ядер. Последнее означает, что атомы должны притягиваться друг к другу, а структура их электронных оболочек должна автоматически приводить к сближению ядер до расстояний действия ядерных сил и началу процессов ядерных преобразований. В этом случае, вероятность ядерных реакций становится равной вероятности атомных превращений.

Таким образом, становится очевидным, что для осуществления низкоэнергетических реакций трансмутации необходимо, чтобы структура атомов и ядер кардинально изменилась. Наиболее простым и известным способом изменить структуру электронных уровней в атоме является помещение последнего в магнитное поле.

2. ЭЛЕКТРОННЫЕ ОСЦИЛЛЯЦИИ. ОБРАЗОВАНИЕ ТРАНСАТОМОВ

Для наглядности, в рассуждениях и рисунках в дальнейшем используется Боровское представление об эллиптическом движении электронов в плоскости. В отсутствии сильного магнитного поля внутренние электронные орбитали атома не имеют постоянной ориентации во внешнем пространстве,

СПИНТРОНИКА

поскольку под действием других зарядов они прецессируют и перестают лежать в одной плоскости. Электрон движется вокруг ядра не в плоскости, а по траектории, напоминающей "нить в клубке" [6]. Поэтому, несмотря на то, что орбитальные моменты для р, d... электронных состояний отличны от нуля (I ф 0), средние значения орбитальных моментов для х, у и ^-компонент равны нулю: (0|1х|0) = (0|1у|0) = (0|1^|0) = 0. Вследствие этого, во-первых, обнуляется магнитное поле, создаваемое орбитальным движением электрона, и, во-вторых, силы кулоновского отталкивания между атомными электронами не имеют выделенного направления, т.е. их средние значения для х, у и ^ — компонент равны нулю.

В сильном магнитном поле В, по-видимому, более 30 Тл, во-первых, у всех атомных электронов, как у внешних, так и у внутренних, разрываются и]-] связи. На рис. 1а показано расщепление в сильном магнитном поле электронных оболочек в атоме натрия. Внешнее магнитное поле В, имеющее постоянную ориентацию, жестко выстраивает электронные орбитали относительно своего направления в соответствии с их орбитальными магнитными моментами. Средние значения орбитальных моментов для х, у и ^-компонент перестают равняться нулю. Орбитальные и орбитальные магнитные моменты электронов прецессируют вокруг поля В. Орбитальные магнитные моменты электронов создают собственные

Рис. 1. а — электронные оболочки в атоме натрия в сильном магнитном поле В, Ь — прецессия орбиталей, с — осцилляции

СПИНТРОНИКА

магнитные поля, вращающиеся вокруг поля В. На рис. 1Ь схематично изображены две орбитали с равными орбитальными моментами I и их проекциями т{ на ось Z, параллельной В, но разными направлениями спинов электронов ^ = ±1/2.

Во-вторых, кулоновские силы отталкивания между атомными электронами, которые в отсутствии поля В вынуждали электронные орбитали свободно прецессировать, теперь заставляют электроны осциллировать около орбиталей (рис. 1с). Осцилляции — это новая степень свободы пространственного движения электронов, которая порождает для них новое пространственное квантовое число п. Частота осцилляций ыв связана с частотой вращения электрона на орбитали ы0 = Е0/Ь и частотой прецессии его орбитального момента ы£ следующим соотношением [7, 8]:

ав = а\ +а], пъ = 1,2,3,...

Значение осцилляционного квантового числа п зависит, по-видимому, от значения магнитного поля. Чем больше магнитное поле,

тем больше может быть п. Изначально п = 1.

ь ь

Благодаря обменному взаимодействию между двумя электронами, они могут образовать ортобозон с осцилляционными квантовыми числами 1 и —1. У ортобозона спины электронов параллельны S = 1, а их энергии равны. Ортобозоны создают в атоме спиновый электронный конденсат. Атом, обладающий таким конденсатом, называется трансатомом.

Спиновый и орбитальный ¡а£ магнитные моменты каждого отдельного электрона самостоятельно взаимодействуют с внешним магнитным полем. Спиновые магнитные моменты электронов ориентируются

относительно направления магнитного поля двумя способами - либо по полю, либо против поля. Электронные состояния с одинаковыми орбитальными I и магнитными моментами те расщепляются на два уровня с разнонаправленными спинами электронов s = ±1/2. Частота переходов между этими уровнями т = ±1/2 одинакова для всех пар

электронов ы = 2-^В/Ь (рис. 1а) и она не зависит от заряда ядра Z.

Орбитальные магнитные моменты выстраиваются относительно магнитного поля в соответствии со своими значениями. При этом каждый = прецессирует вокруг

направления магнитного поля В с частотой ы = и создает собственное, внутриатомное магнитное поле В согласно формуле [9]:

В„=А

3п(ц- п)

, (в5 М X

(1)

где ^ = 1.26'10-6 Гн/м магнитная постоянная;

= 9.29-10-24 Дж/Тл = 5.79-10-5 эВ/Тл, г — расстояние от электрона до точки, в которой вычисляется поле В ; п — единичный вектор в направлении г. Вектор магнитной индукции В^ вращается с той же частотой, что и ¡а£, и его можно разложить на две составляющие:

магнитное

поле

в,

направленное

параллельно однородному магнитному полю В, и магнитное поле ВЦ, направленное перпендикулярно полю В (рис. 1Ь) [10]. Внутреннее магнитное поле ВЦ стимулирует переходы между уровнями т^ = 1/2 —> т^ = -1/2. При этом испускается фотон с энергией Е = 2^В. При внешнем магнитном поле, находящемся в диапазоне 10^100 Тл, энергия фотона составит величину 10-3^10-2 эВ, что соответствует частоте 0.3^3 терагерц или длине волны 1^0.1 мм. Таким образом, в сильном магнитном поле, из-за спин-орбитального взаимодействия внутренних электронов, осуществляется внутриатомный электронный магнитный резонанс (ВАМР). Благодаря ВАМР и фотонам Е ^ происходят вынужденные электронные переходы т^ = 1/2 —> т^ = -1/2 у всех атомов среды, находящихся в магнитном поле В. Переходы 1/2 —> -1/2 возможны, поскольку они происходят в состояния с образованием ортобозонов. Ортобозоны переходят на нижележащие уровни с испусканием фотонов с характеристической для данного элемента энергией. Переходы на нижележащие уровни будут осуществляться электронными ортобозонами с излучением двух фотонов. Поскольку переходы

СПИНТРОНИКА

происходят между внутренними электронными уровнями атома, энергии этих фотонов зависят от заряда ядра Z и лежат в диапазоне от жесткого ультрафиолетового до жесткого рентгеновского излучения 102^105 эВ. В итоге, в атоме образуется спиновый электронный Бозе-Эйнштейна конденсат. Переходы 1/2 —> -1/2 осуществляются в других атомах конденсированной среды. Тем самым создается ансамбль взаимодействующих трансатомов.

3. СПАРИВАНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ В ОРТОБОЗОН

Если перенести на атом условия спаривания электронов, как при сверхпроводимости в металлах, то следует соблюсти три основных требования:

1. Должен выполняться принцип Паули, согласно которому фермионы не могут находиться в совершенно одинаковых состояниях.

2. Электроны должны притягиваться друг к другу (условие Купера [11]). Это притяжение между электронами может быть сколь угодно малое.

3. Сумма импульсов двух электронов в паре должна равняться нулю Рее = 0, т.е. электроны в паре должны иметь равные по величине и противоположные по направлению импульсы: Р = —Ре2. Атомные электроны с одинаковыми

квантовыми числами п, I и т, но антипараллельными спинами ^ = ±1/2, занимают в сильном магнитном поле разные энергетические состояния, для них Р ф —Ре2. Поэтому электроны не смогут образовать бозон с S = 0. Следовательно, спаренные атомные электроны должны находиться в одинаковых энергетических состояниях, что требует одинаковой направленности их спинов || S = 1.

Второе условие — наличие притяжения между спаренными электронами,

обеспечивается обменным взаимодействием [12]. Примечательно, что в атоме только для электронов с параллельно направленными спинами || обменное взаимодействие

имеет характер притяжения. Обменное взаимодействие связано с неразличимостью электронов (принцип тождественности). Оно характеризуется величиной обменной энергии "А". Обменная энергия представляет собой дополнительный вклад в полную энергию системы. Она отличается от нуля только в том случае, когда волновые функции электронов перекрываются. Чем больше волновые функции электронов перекрываются, тем больше обменная энергия. В атоме энергия кулоновского отталкивания электронов "С" и обменная энергия "А" положительны. В отличие от кулоновской электростатической энергии "С" вклад обменной энергии "А" в полную энергию системы может иметь разный знак в зависимости от того, симметрична или антисимметрична волновая функция пространственного движения двух электронов или, соответственно, антисимметрична или симметрична спиновая часть волновой функции. Поправка к полной энергии системы ДЕ, связанная с взаимодействием электронов, рассчитывается по теории возмущения и в зависимости от того, симметрична или антисимметрична пространственная часть волновой функции, равна: ДЕ = С + А, (2)

или

ДЕ = С - А, (3)

где "+" относится к симметричному пространственному и антисимметричному Ц. спиновому S = 0 состоянию, а "—" относится к антисимметричному пространственному и симметричному Ц спиновому S = 1 состоянию.

В сильном магнитном поле, благодаря обменному взаимодействию, возникшие у двух электронов осцилляции строго коррелированны, сумма их импульсов равна нулю Ре = 0, Р1В = —Р2В (рис. 2е). Проекции моментов импульсов осцилляций для каждого электрона в паре на выделенное направление (ось Z) неопределенны. Однако эти моменты, так же, как сами импульсы, равны и

противоположны друг другу по направлению:

1 2 пьЬ = г)'Р1Ъ = г2'(-Р2В) = - пъ Ь. При среднем

<г> равном среднему <г>, это эквивалентно

СПИНТРОНИКА

равенству модулей, но противоположно

по знаку квантовых чисел электронных

12

осцилляций пь = — пь, пъ = 1, 2, 3, ...[10]. Поэтому принцип Паули для них выполняется.

Противоположные осцилляционные

квантовые числа электронов позволяют создать антисимметричную волновую функцию их пространственного движения. Поэтому два электрона могут находиться в одном и том же энергетическом состоянии и иметь параллельные спины S = 1, образуя тем самым связанную пару — ортобозон. В ортобозоне, в первом порядке теории возмущения, обменная кулоновская энергия электронов равна энергии их кулоновского отталкивания А = С [13]. Следовательно, обменная кулоновская энергия электронов полностью компенсирует энергию их кулоновского отталкивания ДЕ = 0 (3). Получается квантовый парадокс — "Волны гасят Ветер".

Для наглядности на рис. 2 представлено образование ортобозона в атоме гелия. В основном состоянии парагелия пространственная волновая функция электронов симметрична, электроны находятся в равных энергетических состояниях. Для них обменная энергия равна энергии их кулоновского отталкивания А = С, и эти энергии складываются (2) (рис. 2а). У ортогелия пространственная волновая функция электронов антисимметрична, электроны находятся в разных энергетических состояниях. Для них обменная энергия отличается от энергии кулоновского

РагаЬеПит ОгКюЬеНит „

— ^

а ь С

ТгапаИеНит - Си11юЬо£ог\

Рис. 2. Парагелий. Ортогелий. Трансгелий - Ортобозон

отталкивания А ф С и она вычитается из последней (3) (рис. 2Ь). Из-за принципа Паули электроны не могут находиться в одинаковых энергетических состояниях с параллельными спинами (рис. 2с). Включим сильное магнитное поле. В сильном магнитном поле В возникают коррелированные осцилляции электронов с осцилляционными квантовыми числами 1 и —1 (пъ и — пЪ), пространственная волновая функция электронов

антисимметрична, но электроны находятся в одинаковых энергетических состояниях (рис. 2d). Для них обменная энергия равна энергии кулоновского отталкивания: А = С, и она вычитается из последней (3) —>ДЕ = 0. На рис. 2d, для наглядности, осцилляционные квантовые числа электронов пь = ±4. Для осцилляционных квантовых чисел пъ = ±1, энергия двух электронов равна 6Е, где Е = 54.4 эВ — это энергия ионизации иона гелия Не+ [13]. Осцилляции электронов в ортобозоне осуществляются как в продольном, так и в поперечном магнитному полю В направлениях. Поскольку электроны в паре осциллируют в противофазе, такое движение позволяет двум электронам в одинаковых энергетических состояниях находиться в непересекающихся пространственных областях (рис. 2е). Траектории движения электронов можно представить, как вложенные друг в друга замкнутые спирали, похожие на двойной винт молекулы ДНК и расположенные на поверхности тороида (рис. 2£). Выявился еще один квантовый парадокс: в то время как волновые функции электронов в ортобозоне перекрываются максимально, их реальные, пространственные облака не пересекаются.

4. СВОЙСТВА ОРТОБОЗОНОВ

1. Так как магнитные моменты электронов ^ в Бозе-конденсате направлены в одну сторону, то они создают внутри и вокруг трансатома гигантское направленное неоднородное и анизотропное магнитное поле В5 10 5—1010 Тл (1). Это магнитное поле и электростатическое поле спинового электронного конденсата образуют

СПИНТРОНИКА

внутри первой электронной, ортобозонной орбитали с радиусом В^ электромагнитную яму с неоднородностью магнитного поля 102— 106 Тл на диаметре ядра [10]. На рис. 3 дана зависимость вектора магнитной индукции В в относительных единицах от расстояния до ядра С(В^) вдоль оси С (рис. 2£). Расстояние С(К^) нормировано на Отрицательные значения вектора магнитной индукции BS означают, что в центральной области трансатома магнитное поле направлено в сторону, противоположную направлению магнитных моментов электронов.

Внутреннее магнитное поле В^ взаимодействуя со спиновыми и орбитальными магнитными моментами протонов и нейтронов в атомном ядре, изменяет его структуру и превращает атомное ядро в трансядро. Трансатомы с трансядрами представляют собой новое состояние вещества: спиновый-нуклидный-электронный конденсат [5, 10].

Внешние, ультрасильные магнитные поля и электронные Бозе-конденсаты трансатомов позволяет им притягиваться друг к другу, создавая тем самым биядерные и многоядерные молекулы - трансмолекулы.

2. Обменная энергия спаренных электронов имеет характер притяжения и в первом порядке теории возмущения она полностью компенсирует энергию их кулоновского отталкивания. Кроме того, энергия осцилляций спаренных электронов втрое увеличивает энергию связи электронов

Рис. 3. Значение вектора магнитной индукции В, в относительных единицах вдоль оси С.

в трансатоме для п = 1, но втрое уменьшает радиус их орбиталей, по сравнению с энергией связи и радиусом орбитали единственного электрона у многозарядного иона [13]. Радиус орбитали такого электрона меньше, чем радиус К-орбитали. Поэтому электроны в Бозе-конденсате находятся на орбитали, расположенной наиболее близко к трансядру. Волновые функции электронов в трансатомах и трансмолекулах значительно перекрываются с волновыми функциями трансядер. Это свойство трансатомов и трансмолекул в реакциях низкоэнергетической трансмутации позволяет увеличить вероятности слабых процессов, ответственных за превращения протонов в нейтроны и наоборот. Тем самым, в реакциях трансмутации не образуются радиоактивные изотопы.

3. Обменная энергия двух любых, тождественных, заряженных частиц, спаренных в ортобозон, имеет характер притяжения, и она полностью компенсирует энергию их кулоновского отталкивания. Для сильно взаимодействующих тождественных частиц, в том числе атомных ядер, факт компенсации энергий приводит к автоматическому запуску ядерных реакций без кулоновского барьера. Это связано с тем, что ультрасильное внутреннее магнитное поле трансмолекулы В^ состоящей из тождественных трансядер, позволяет последним, благодаря их собственному обменному взаимодействию, образовать ядерный ортобозон. Поскольку обменная энергия тождественных

трансядер компенсирует их кулоновское отталкивание, то они могут вступать в ядерные взаимодействия без кулоновского барьера. Таким образом, после образования трансмолекулы ядерные реакции происходят автоматически. Тем самым объясняется возможность низкоэнергетических ядерных реакций с атомными сечениями.

Кроме того, трансядра в трансмолекуле движутся в неоднородном и анизотропном пространстве, создаваемом ультрасильным магнитным полем. Таким образом, при

СПИНТРОНИКА

взаимодействии трансядер не сохраняются интегралы движения: нарушается закон сохранения импульса, закон сохранения момента импульса (спина) и закон сохранения энергии.

5. "КАПСУЛЫ", ОРТОГЕЛИЙ

Остается открытым вопрос, каким образом в конденсированной среде создается сильное магнитное поле? Большое разнообразие физических экспериментов, в которых происходят реакции трансмутации, наводит на мысль о существовании характерного объекта, одинакового для всех видов экспериментов. Поэтому, следует предположить, что в результате ионизации слабо возбужденной конденсированной среды, в ней возникают локальные, устойчивые, электронно-ионные образования — "капсулы" с сильным магнитным полем внутри [13, 14]. Из экспериментальных данных размер "капсул" оценивается L = 10-8^10-5 м. Как известно, процесс трансмутации сопровождается неизвестным излучением, которое оставляет "странные" следы в фотоэмульсиях, на шлифах металлов, и которое при взаимодействии с веществом изменяет его структуру и химический состав. Возможно, именно "капсулы", зарождаясь в конденсированной среде, двигаясь внутри и снаружи ее, являются тем самым "странным" излучением, которое регистрируется во многих экспериментах. Поскольку "капсулы" — это магнитные образования, то для их производства, эффективного соединения друг с другом и упорядочивания в длинные структуры следует использовать внешнее магнитное поле. В экспериментах Вачаева А.В. и Иванова Н.И. [3], Кривицкого В.А. [15], Панкова В.А. и Кузмина Б.П. [16] такая технология применялась. Таким образом, можно сказать, что в реакциях трансмутации образуется "магнитная матрешка" (Таблица 1). Магнитные моменты протонов, нейтронов и атомных ядер примерно на три порядка меньше, чем магнитный момент электрона. Поэтому магнитные поля, создаваемые их ортобозонами, будут по величине примерно

Таблица 1

Магнитная "матрешка"

"Матрешка" Размер, м Магнитное поле, Тл

Внешнее поле 0.01 + 0.1 0.1 + 10

"Капсулы" 10-9 + 10"5 > 20

Электронные ортобозоны ~10-12 105 + 1010

Ядерные ортобозоны <10-13 >107

Протонные и нейтронные ортобозоны <10-14 >1010

такими же, как у спинового электронного конденсата (^ = 1.41-10-26 Дж/Тл = 8.79-10-8 эВ/Тл, ^ = -0.97-10-26 Дж/Тл = -6.02-10-8 эВ/ Тл).

Отдельно следует обратить внимание на химический элемент гелий, а именно ортогелий, который обладает сильным магнитным полем. У ортогелия магнитные моменты электронов параллельны. Расчет показывает (1), что магнитное поле в центре атома равно ~410 Тл, а на радиусе ортогелия Я2 = 8.76^10-11 м магнитное поле равно ~70 Тл. Как показали эксперименты, величины такого поля достаточно для запуска реакций трансмутаций.

При взаимодействии двух атомов ортогелия они образуют ядерную трансмолекулу бериллий-8 (рис. 4а). В этой трансмолекуле два ядра трансгелия образуют ядерный ортобозон. Трансмолекула "Ве-8" стабильна, поскольку два ядра трансгелия не могут слиться, т.к. энергия реакции Q < 0. Радиус трансмолекулы "8Ве" составит ЯБе = 4.440-12 м, а магнитные поля: в центре В0 (Ве) = 5.4405 Тл и на расстоянии 1.2^КВ от центра В^ (Ве) = 1.1-105 Тл. Трансмолекула "Ве-8" присоединяет к себе еще один атом ортогелия, образуя трансмолекулу "углерод-12". Трансмолекула "12С" также стабильна, поскольку состоит из трех ядер 4Не: двух спаренных ядер трансгелия и

а Ь

Рис. 4. Формирование трансмолекул "8Ве" и "12С".

СПИНТРОНИКА

одного неспаренного 4Не (рис. 4Ь). Радиус

трансмолекулы

2С" Яс = 3.0-10-12 м, а магнитные поля: в центре В0 (С)=2.6406 Тл и на расстоянии 1.2-Кс от центра В^(С) = 5.2405 Тл. В последующем трансмолекулы "8Ве" и "12С", благодаря собственным ультрасильным магнитным полям, будут притягиваться друг к другу, и вступать в обменное взаимодействие своими

электронными Бозе-конденсатами.

Вследствие этого будут образовываться многоядерные трансмолекулы с гелиевым Бозе-конденсатом п ■ 2Не . Создание таких трансмолекул приводит к

многоядерным реакциям, с испусканием протонов, нейтронов, альфа-частиц и тяжелых фрагментов [17]:

п ■

2Не ^ А + р + б,

п■ 2Не ^ А;-1пВ + п + б,

п

п

химических элементов полях трансмолекул

реакции.

Атомы других в ультрасильных "8Ве", "12С" также могут преобразоваться в трансатомы и вступить в низкоэнергетические реакции трансмутации. Так, атом водорода в сильном и ультрасильном магнитных полях, благодаря электронной осцилляции, преобразуется в трансатом водорода "Н". При этом испускается фотон с энергией 2-13.6 = 27.2 эВ [13]. 13.6 эВ - это энергия основного состояния атома водорода. В случае рекомбинации электрона с ионом Н+ испускается фотон с энергией 3-13.6 = 40.8 эВ, а при рекомбинации электрона с молекулярным ионом водорода Н2+ с образованием двух трансатомов водорода 2"Н" будут излучаться два фотона с энергиями 32.7 эВ. В сильном магнитном поле молекула водорода Н2, два атома водорода 2Н и два трансатома водорода 2"Н" образуют трансмолекулу водорода "Н2"с энергетическим уровнем 102.7 эВ (рис. 5а,

Не ^ 4(^0 + 2Не + б, Не ^ А + В + 0 +... + б, где Q — энергия, выделяющаяся в результате

Рис. 5. Преобразование трансмолекулы водорода в трансмолекулу "гелия".

рис. 6). Эта трансмолекула превращается в трансмолекулу "гелия-//" с энергетическим уровнем электрона 3Ба = 163.2 эВ (рис. 5Ь, рис. 6). Молекула водорода Н2 и два атома водорода 2Н могут превратиться в трансмолекулу "гелия-//" прямо, минуя стадию "Н2". В ультрасильном магнитном поле электронные уровни в атоме водорода и в молекулярном ионе водорода Н2+ расщепляются, поэтому в спектре появляются линии с энергиями 28.05 эВ и 33.16 эВ (табл. 2). На рис. 6 представлена предполагаемая схема переходов. Такие же переходы и преобразования будут происходить в сильном магнитном поле с дейтерием и с тритием. В этих случаях будут образовываться трансмолекулы "гелия-йй" и "гелия-//". В работе Миллса Р. и Рея П. по экстремальной ультрафиолетовой спектроскопии гелий-водородной плазмы [18] наблюдались такие эмиссионные линии (рис.

Рис. 6. Схема переходов электрона в трансмолекуле водорода-

"гелия" в Не + Н2 плазме.

СПИНТРОНИКА

я м «■

Ш*4б1ппд№пгп

Рис. 7. Коротковолновый спектр в Не + Н2 и Н2 плазмах [18].

Таблица 2.

Длины волн и энергии линий в спектре Не + Н2.

X, пт 8.29 10.13 14.15 20.5 30.4 37.4 44.2 45.6

Е, eV 149.6 122.4 87.6 60.5 40.8 33.16 28.05 27.2

7, табл. 2). Эти линии были зарегистрированы при микроволновом разряде в смеси гелия с 2-мя % водорода при комнатной температуре и при давлениях от 20 до 1 тор. Они появляются только в смеси гелия с водородом, но отсутствуют в чистом гелии или водороде и в смесях водорода с другими благородными газами.

6. ЯДЕРНЫЕ ОРТОБОЗОНЫ. РЕАКЦИИ ТРАНСМУТАЦИИ

Трансмолекулы "гелия-^", "гелия-йй" и "гелия//" являются ядерными ортобозонами. Они вступают в безкулоновские ядерные реакции трансмутации с образованием протонов, нейтронов, дейтронов, тритонов, ядер 3Не, 4Не, 6Не (рис. 5) [13]. Реакции трансмутации могут идти с участием электронных ортобозонов +2 е-:

р + р + 2е- ^ й + Ре + е- + 1.44 МэВ

й + й ^ / + р + 4.03 МэВ

й + й ^ 3Не + п + 3.26 МэВ

й + й + 2е- ^ 4Не + 2е- + 23.85 МэВ

г + t ^ 4Не + 2п + 11.3 МэВ

t + г + 2е- ^ 2е- + 12.3 МэВ + Не(в-, Т1/2 = 0.8с)

^ 6П + е-- + V + 3.5 МэВ.

Таким образом, ортогелий с собственным сильным магнитным полем является каталитическим элементом, создающим в смеси с изотопами водорода условия для

образования из них трансмолекулы "гелия" и реализации реакций ядерного слияния. Другие инертные газы не создают сильных магнитных полей.

В ультрасильном магнитном поле из-за его взаимодействия с магнитными моментами протонов и нейтронов ядерные уровни расщепляются АБ(р,п) = ±^(р,п)-В0 . Поэтому все четно-четные ядра со спином, равным нулю (I = 0), приобретают механический момент I ф 0 [13]. Например, спин ядра 12С — I = 0, но механический момент трансядра " 162С"— I ф 0. Тождественные трансядра вступают в безкулоновские реакции трансмутации [Ц 3 ) = 1]: 6Ь1 + 6Li + 2 е- + 12С + 28.17 МэВ,

12С +12С + 2е- + 24Mg + 13.93 МэВ.

В сильном магнитном поле атом из "аморфного состояния" преобразуется в упорядоченный, магнитный "кристалл". Тоже происходит с ядром, но уже в ультрасильном магнитном поле спинового электронного конденсата. Трансядро — это упорядоченный, ядерный магнитный "кристалл". Нуклоны в ядре, так же как электроны в атоме, могут образовать нуклонные ортобозоны: протонно-протонные и нейтронно-нейтронные (табл. 1). В ядре также возможен внутриядерный нуклонный магнитный резонанс. В нейтронно-избыточных трансядрах, по-видимому, могут происходить внутриядерные реакции с двумя нейтронами: п + п + А1 ^ й + е-- + V + А+ 5(3.04 МэВ), с последующей реакцией й + й + В ^ 4Не + В + 5(23.85 МэВ), где А12 и В - это части ядер, в которых происходят внутриядерные реакции. Энергия 5, выделяющаяся во внутриядерной реакции, должна учитывать изменившийся энергетический баланс во всем ядре. В скобках дана энергия, выделяющаяся в реакции, если бы она протекала вне ядра. Предположение о таких типах реакций следует из экспериментов по электронному взрыву металлических мишеней [19]. В этих опытах с мишенями, изготовленными из Си, Ag, Та, РЬ отмечено появление множественных трековых кластеров с хорошо выраженным

СПИНТРОНИКА

центром разлета и с числом треков > 100. В состав кластеров входят а-частицы, ядра лития и, вероятно, более тяжелые ядра с энергиями порядка единиц МэВ/нуклон, т.е. ядра, у которых количество нейтронов примерно равно количеству протонов. У мишеней число нейтронов в 1.3^1.5 раза больше числа протонов.

В трансядрах происходят ядерные преобразования радиоактивных изотопов в стабильные изотопы, и диссоциация тяжелых ядер, наподобие деления, но с образованием стабильных фрагментов. Такие диссоциации обсуждаются Кривицким В.А. в книге [15]. Очевидно, следует допустить, что в результате слияния трансатомов в общее образование, но с нетождественными трансядрами, последние также вступают в реакции трансмутации.

7. ТЕХНОЛОГИИ

В процессе вынужденных переходов не все атомные электроны, а только часть из них, могут преобразоваться в ортобозоны. Тем самым у каждого атома с зарядом ядра Z могут существовать Z/2 "химических" трансэлементов или "трансатомов-химер". Часть "трансатома-химеры" будет представлена электронами в спаренном, бозонном состоянии, другая часть будет представлена электронами, заполняющими "химерные" орбитали. Здесь под "химерными" орбиталями следует понимать "традиционные" орбитали с поправками, связанными с воздействием магнитного и электрического полей, создаваемыми спаренными электронами трансатома на его неспаренные электроны. Таким образом, к имеющимся химическим элементам из таблицы Д.И.Менделеева добавляется еще множество других трансэлементов.

Поскольку не все атомные электроны могут перейти в состояние ортобозонов, то существует три возможности существования трансатомов-химер.

Первый случай. При преобразовании атома в трансатом может возникнуть ситуация, в которой количество ортобозонов будет ОЬ = 1 или ОЬ = 2. В этом случае энергия

магнитного притяжения между ТрансАтомами Химическими (ТАХ) меньше, чем энергия теплового движения [5]. Тогда ТАХ не смогут соединиться благодаря их магнитному притяжению. Однако, для таких трансатомов не исключено образование химических молекул как с ТАХ, так и с обычными атомами на основе химических связей.

Второй случай. Энергиивзаимодействующих ТрансАтомов Магнитных (ТАМ) хватает, чтобы образовать комплекс трансатомов на основе их магнитного притяжения, но ее недостаточно, чтобы преодолеть кулоновский барьер отталкивающихся атомных электронов, т.е. образовать ядерную трансмолекулу.

И третий случай. Имеет место образование из ТрансАтомов Нуклидных (ТАН) ядерной трансмолекулы с последующим запуском реакции трансмутации.

Для трансатомов ТАМ и ТАН также не исключено образование химических молекул с обычными атомами на основе химических связей.

Исходя из обсуждаемых выше свойств трансатомов и трансмолекул, можно будет реализовать следующие очевидные технологии:

• Выделение в процессе трансмутации внутриядерной энергии позволяет создавать генераторы энергии нового типа: мощные, компактные, безрадиационные. Такие генераторы можно будет использовать в домашних условиях.

• Возможность превращения одних элементов в другие, позволяет получать редкие элементы и их изотопы из дешевых элементов, в том числе получать сверхтяжелые элементы и, возможно, сверхзаряженные ядра [5].

• Появился способ ликвидации радиоактивных отходов, путем преобразования радиоактивных изотопов в стабильные изотопы.

• Поскольку трансатомы являются спиновыми и магнитными, то их можно использовать в вычислительной технике, например, в квантовых компьютерных технологиях в качестве кудитов с О = 3 и О = 5 [20]. Поскольку ТАХ с ОЬ = 1 имеет S = 1, и следовательно, имеет три

СПИНТРОНИКА

состояния -1, 0, +1, а ТАХ с ОЬ = 2, S = 2 имеет уже пять состояний -2, -1, 0, +1, +2.

• Возможно создание различных устройств на основе материалов с небольшой плотностью, но с огромными магнитными полями, как постоянными, так и переменными.

• Появляется возможность создания материалов с рекордными прочностными характеристиками, использующие в своем составе магнитные трансатомы, поскольку энергия связи между ними много больше, чем энергия любых химических связей.

• К имеющимся в таблице Д.И.Менделеева химическим элементам добавляется ещё множестводругих"химических"трансэлементов. Так, если ограничиться ядрами с зарядами от 2 до Z = 100, то количество "трансатомов-химер", без учета лоренцовских под'оболочек, составит ~2500 [5]. Это отрывает гигантские перспективы в химии, материаловедении, в промышленности и пр.

8. ОТИНОВАЯ МАТЕРИЯ

Коротко коснемся возможных и нетривиальных технологий, использующих в качестве основы спиновую материю — спиновой электронный конденсат.

• После экспериментального подтверждения парадокса Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР), стало очевидным, что для информационной связи между объектами можно использовать спутанные пары. Если на основе спиновых электронных ортобозонов создать две матрицы, ортобозоны которых будут попарно спутаны, то при изменении состояния ортобозонов в одной из матриц, будут изменяться состояния ортобозонов в другой матрице. Таким образом, будет осуществляться передача информации практически мгновенно и на любое расстояние, поскольку парадокс ЭПР не зависит ни от скорости, ни от расстояния. В парадоксе ЭПР волновые функции партнеров в спутанной паре перекрываются максимально, но сами они могут быть максимально далеко друг от друга - "жуткое дальнодействие".

• Эксперименты по холодному ядерному синтезу (ХЯС), проводимые Филимоненко И.С.

в 60-е годы прошлого века, привели к созданию программы исследований, одним из пунктов которой значится — осуществление "тяги без отброса массы". По-видимому, этот пункт появился неслучайно, и он связан с явлением ХЯС и с явлением низкоэнергетический трансмутации.

В 30-е годы прошлого века французский математик Картан Э. высказал гипотезу, что собственное вращение материальных объектов порождает кручение пространства вокруг них, подобно тому, как гравитационная масс материальных объектов порождает вокруг них кривизну пространства.

В теории физического вакуума Шипова Г.И. [21] "все частицы представляют собой полевые микрогироскопы, состоящие из кривизны Римана и кручения Риччи, которые порождают их спины. Поэтому постоянные магниты, магнитное поле которых порождено спином электрона, обнаруживают вокруг себя статическое правое и левое торсионные поля Риччи" (torsion — кручение). По-видимому, при определенных условиях и свойствах материального объекта, вызванное им кручение пространства может компенсировать присущую ему кривизну пространства. Тем самым вращение погасит гравитацию — "Волны гасят Ветер". В итоге, можно предположить, что вращающаяся инерционная масса уменьшит или полностью компенсирует гравитационную массу, и сама уменьшится или исчезнет. Кроме того, поле кручения или, по-другому, поле инерции может вызывать движение тела без отброса массы.

Английский ученый Джон Сёрл (John Searl) из вращающихся, самодвижущихся магнитов создал генераторы, которые не только преобразовывали энергию своего вращения в электрическую энергию, но и теряли в весе. Потеря в весе выражалась в том, что вращающиеся магнитные диски поднимались над землей вверх и терялись в небе из виду. В конце концов, Джон Сёрл научился управлять дисками в полете.

Эксперименты Дж. Сёрла повторили в России, США и на Тайване. В России устройство подобное генератору Сёрла было

СПИНТРОНИКА

создано Рощиным В.В. и Годиным С.М. [22]. Это устройство позволяло получать электроэнергию до 7 кВт и теряло или приобретало в весе, в зависимости от направления вращения, до 50%.

Суммируя сказанное в этом пункте, можно предположить, что твердое тело, имеющее в своем составе макроскопический ансамбль вращающихся, однонаправленных электронных ортобозонов, "теряет в весе", и движется без инерции и без отброса массы в направлении, в соответствие с направлением вращения и с ориентацией магнитных моментов ортобозонов относительно вращения. Складывается впечатление, что магнитное поле, создаваемое магнитными моментами электронов, усиливает тягу всего тела. Вращение ансамбля электронных ортобозонов по окружности, очевидно, может быть самодвижущимся, как у дисков в экспериментах Дж. Сёрла. Но можно организовать движение ортобозонов по окружности в виде электронного тока без сопротивления.

• Действительно, в отличие от электронов в сверхпроводниках, которые спарены в куперовскую пару с S = 0, электроны в трансатоме спариваются в ортобозон с 8 = 1. Представляется возможным реализовать сверхпроводимость с помощью электронных ортобозонов. Сверхпроводимость с помощью куперовских пар обеспечивается низкой температурой. В настоящее время ряд ртутьсодержащих сверхпроводников имеют наибольшее значение критической температуры —138°С. Сверхпроводимость ортобозонами обеспечивается сильным магнитным полем. Таким образом, сверхпроводимость с помощью ортобозонов не зависит от температуры (до температурного разрушения проводника) и может осуществляться при комнатной температуре и выше. Обеспечить сильное магнитное поле в проводнике могут сами ортобозоны, которые сами его создают. Возможно, что сверхпроводимость при комнатной температуре, регистрируемая в палладии при растворении в нем дейтерия с концентрацией атомов последнего больше двух на один атом палладия в реакциях

холодного ядерного синтеза, осуществляется ортобозонами.

По большому счету, требование наличия магнитного поля необязательно, поскольку для существования ортобозона необходимо, чтобы электроны в ортобозоне были в одном и том же энергетическом состоянии, и чтобы их волновая пространственная функция была антисимметричной. А так как траектории электронов в ортобозоне представляют вложенные друг в друга замкнутые спирали, то проводник, по которому течет ортобозонный ток, вероятно, должен состоять из двух скрученных микро-, а возможно, и нано-нитей. Двухнитевая структура проводника и обменное взаимодействие между электронами делают движение электронов строго коррелированным, а их пространственную волновую функцию антисимметричной. Вероятно, в качестве проводников необходимо будет использовать органические молекулы подобные двойному винту молекулы ДНК. В органических молекулах возможна сверхпроводимость, организованная на основе водородного, а именно протонного ортобозона.

• Предложение об использовании органических молекул в качестве сверхпроводников выглядит вполне допустимым, поскольку известны успешные работы [23-25] по низкоэнергетической трансмутации элементов в микробиологических культурах, в том числе трансмутация радиоактивных изотопов в стабильные изотопы. Трансмутация изотопов в биокультурах происходит в быстро растущих биологических системах, в которых на матрице ДНК происходит синтез молекул РНК и белков. ДНК обеспечивает хранение и передачу информации посредством генетической программы о развитии и функционировании живых организмов. По сути, биологические системы есть динамические информационные системы, которые корректируют свою деятельность в результате обмена данными как между элементами-структурами,

составляющими биологическую систему, так и между самой биологической системой и окружающими ее внешними системами. Если

СПИНТРОНИКА

предположить, что при информационном обмене между молекулами ДНК, РНК и белками участвуют электронные и протонные ортобозоны, и если спроецировать свойства ортобозонов, сформулированные в этой главе, на биологические системы, то появляется физическая основа для объяснения таких фантастических явлений, как обмен информацией между биологическими объектами, разделенными большими расстояниями, телепатия, левитация.

9. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Явление низкоэнергетических ядерных реакций привело к созданию теории спинового нуклидного электронного конденсата. Тем самым, произошло "приручение" и "одомашнивание" ядерной энергии. Благодаря теории СНЭК, спинтроника расширяет свои исследования не только на коллективные состояния спиновой электронной материи, но и на состояния спиновой протонной и спиновой ядерной материи. Порождается спинтроника биологических объектов, животных и человека. Новый фронт научных исследований, и связанное с ним создание передовых технологий, проходит через такие области как поле инерции, низкоэнергетические ядерные реакции, ортобозонная сверхпроводимость при высоких температурах, безинерционное и безгравитационное движение тел без отбрасывания массы, мгновенная передача информации на любые расстояния, создание новых материалов, биоспинтроника.

ЛИТЕРАТУРА

1. Материалы 1-25-й Российских конфренций по холодной трансмутации ядер химических элементов и шаровой молнии. 1993-2017, Сочи.

2. Proceedings of the 1-21th International Conferences for Condensed Matter Nuclear Science.

3. Балакирев ВФ, Крымский ВВ, Болотов БВ, Васильева НВ, Вачаев АВ, Иванов НИ, Казбанов ВИ, Павлова ГА, Солин МИ, Уруцкоев ЛИ. Взаимопревращение химических элементов. Под ред. Балакирева ВФ. Екатеринбург, УрО РАН, 2003.

4. Мышинский ГВ, Кузнецов ВД, Пеньков ФМ. Низкоэнергетическая трансмутация атомных ядер химических элементов. Распределение по элементам в продуктах трансмутации. Нуклеосинтез. Журнал Формирующихся Направлений Науки (ЖФНН), 2017, 17-18 (5):61-81, http://www.unconv-science.org/.

5. Мышинский ГВ. Магнитные поля трансатомов. Спиновый-нуклидный-электронный конденсат. ЖФНН, 2017, 15-16 (5):6-25.

6. Сликтер Ч. Основы теории магнитного резонанса. М., Мир, 1967, 324 с.

7. Fock VA. Bemerkung zur Quantelung des harmonischen Oszillators im Magnetfeld. Z.Phys., 1928, 47:446-448.

8. Heiss WD, Nazmitdinov RG. Orbital magnetism in small quantum dots with closed shells. Pis'ma v ZhETF, 1998, 68(12):870-875.

9. Ландау ЛД, Лифшиц ЕМ. Теория поля. М., Наука, 1973, 138 с.

10. Мышинский ГВ. Атом в сильном магнитном поле. Превращение атомов в трансатомы. Радиоэлектроника Наносистемы. Информационные технологии (РЭНСИТ), 2017, 9(2):147-160; DOI: 10.17725/rensit.2017.9.147.

11. Купер ЛН. Теория сверхпроводимости. УФН, 1960, 72(1):117-131.

12. Heisenberg W Über die Spektra von Atomsystemen mit zwei Elektronen. Z. Phys, 1926, 39(7):499-518.

13. Мышинский ГВ. Безкулоновские ядерные реакции трансатомов. Энергия звезд и нуклеосинтез. РЭНСИТ, 2018, 10(1):35-52; DOI: 10.17725/rensit.2018.10.35.

14. Мышинский ГВ. Трансатомы — трансядра, и их свойства. Матриалы 18-й Российской конфренции по холодной трансмутации ядр химических элементов (РКХТЯ), М., 2012, с. 94-106.

15. Кривицкий ВА. Парадоксы трансмутации и развитие Земли. М., НИЦ"Академика", 2016, 239 с.

16. Паньков ВА., Кузьмин БП. Демонстрационная методика синтеза элементов из воды в плазме электрического

СПИНТРОНИКА

разряда. Актуальные проблемы современной науки, 2008, 44(5):112-116.

17. Мышинский ГВ. Многоядерные реакции в конденсированном гелии. РЭНСИТ, 2017, 9(1):94-105; DOI: 10.17725/rensit.2018.9.94.

18. Mills R, Ray P. Extreme ultraviolet spectroscopy of helium-hydrogen plasma. J. Phys. DAppl. Phys., 2003, 36:1535-1542.

19. Adamenko SV, Selleri F, A. van der Merwe. Controlled Nucleosynthesis. Breakthroughs in Experiment and Theory. Series: Fundamental theories in Physics, Springer, 2007, 156:780 p.

20. Kiktenko EO, Fedorov AK, Strakhov AA, Man'ko VI. Single qudit realization of the Deutsch algorithm using superconducting many-level quantum circuits. Phys. Lett. A, 2015, 379:1409.

21. Шипов ГИ. Теория физического вакуума, теория, эксперименты, технологии. М., Наука, 1997, 450 с.

22. Рощин В.В., Годин С.М. Экспериментальное исследование физических эффектов в

динамической магнитной системе. Письма в ЖТФ, 2000, 26(24):70-75.

23. Высоцкий ВИ., Корнилова АА. Ядерный синтез и трансмутация изотопов в биологических системах. М., 2003, 302 с.

24. Корнилова АА., Высоцкий ВИ. Синтез и трансмутация стабильных и радиоактивных изотопов в биологических системах. РЭНСИТ, 2017, 9(1):52-64; DOI:10.17725/ гешк.2017.9.52.

25. Курашов ВМ, Сахно ТВ. Микробиологический способ трансмутации химических элементов и превращения изотопов химических элементов. Патент Ш 2 563 511 С2, май 15, 2014.

Мышинский Геннадий Владимирович

научный сотрудник

Объединенный институт ядерных исследований

6, улЖолио-Кюри, Дубна141980, Московская обл, Россия

mysh@jinr.ru

SPIN ELECTRON CONDENSATE. SPIN NUCLIDE ELECTRON CONDENSATE

Gennady V. Mishinsky

Joint Institute for Nuclear Research, http://www.jinr.ru/

6, Joliot Curie str., Dubna 141980, Moscow Region, Russian Federation

mysh@jinr.ru

Abstract. Atomic electrons pair in orthobosons in a strong magnetic field. In orthoboson, the spins of the electrons are parallel S = 1, and their energies are equal. The atomic electron orthobosons form a Bose-Einstein spin electron condensate, in which the magnetic moments of electrons are directed in one direction. Such an atom is called the transatom. The magnetic moments of electrons generate a giant, directed, inhomogeneous and anisotropic magnetic field inside and outside the transatom. This field interacts with the magnetic and orbital moments of the protons and neutrons of the atomic nucleus and changes the structure of the latter and turns the atomic nucleus into a transnucleus. A transnuclear transatom is a spin nuclide electron condensate. This is a new state of matter, based on the properties of that matter we can create new technologies. Keywords: quantum physics, atomic physics, nuclear physics, spin Bose-Einstein condensate, low energy nuclear reactions, spintronics, abnormal phenomena PACS: 03.75.Mn; 03.75.Nt; 25.60.Pj; 32.10.-f; 76.30.-v

Bibliography - 25 references Received November 10, 2018; accepted December 08, 2018 RENSIT, 2018, 10(3):411-424_DOI: 10.17725/rensit.2018.10.411