Трансмутация части экстрагированного материала латунных электродов при импульсах электрического тока в водном растворе NaCl

М.П. Кащенко, В.Ф. Балакирев, Н.М. Кащенко, М.Б. Смирнов, Ю.Л. Чепелев, В.В. Илюшин, Н.В. Николаева, В.Г. Пушин показать трудоустройства и электронную почту
Получена 16 сентября 2019; Принята 09 декабря 2019;
Цитирование: М.П. Кащенко, В.Ф. Балакирев, Н.М. Кащенко, М.Б. Смирнов, Ю.Л. Чепелев, В.В. Илюшин, Н.В. Николаева, В.Г. Пушин. Трансмутация части экстрагированного материала латунных электродов при импульсах электрического тока в водном растворе NaCl. Письма о материалах. 2020. Т.10. №1. С.66-71
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2020-1-66-71

Аннотация

Шарообразные частицы, экстрагированные из латунного катода (a), и карты распределения элементов  (железо - (b), медь - (c), цинк - (d)), демонстрирующие доминирование железа в частицахПри электроплазменном варианте электролиза воды и водных растворов солей наблюдается синтез достаточно широкого набора химических элементов. В оригинальной установке эрозия электродов невелика, и основной вклад в образование химических элементов, выпадающих в осадок, дает их синтез из веществ, входящих в состав раствора. Напротив, в упрощенной установке, предложенной для демонстрации синтеза элементов, эрозия электродов велика. Поэтому считается, что из элементов твердого осадка синтезируются только те, что не входят в состав электродов. Для наращивания базы экспериментальных данных, их систематизации и анализа, нами была собрана упрощенная установка, позволяющая осуществлять импульсные электрические разряды в воде и водных растворах солей с использованием колебательного контура, настроенного в резонанс с питающим напряжением (220 В, 50 Гц). В данном эксперименте использовался водный раствор NaCl с концентрацией 0.1 г / л. В качестве материала полых трубчатых электродов применялась латунь. Стартовая разность потенциалов составляла 560 В. Зазор между электродами составлял 0.7 мм. Электроды располагались вертикально. Между верхним и нижним сосудом вода двигалась самотоком. Каждая серия разрядов сопровождалась появлением порции жидкости с темной (черной) окраской с последующим выпадением осадка. Анализ показал, что, наряду с продуктами простой эрозии электродов (Cu и Zn), имеются синтезированные элементы (Mg, Si, S, Al, Fe и ряд других), что подтверждает известные данные. Кроме того, идентифицированы шарообразные частицы (с диаметрами до 1 мкм), основным компонентом состава которых является Fe. Появление таких частиц указывает, cкорее всего, на возможность экстрагирования материала из области локального плавления электродов, сопровождающегося трансмутацией меди и цинка. Обсуждение механизма трансмутации показывает, что можно ожидать значительного отличия изотопного состава железа от природного.

Ссылки (20)

1. V. F. Balakirev, V. V. Krymskiy, B. V. Bolotov et al. Vzaimoprevrashcheniya khimicheskikh elementov. Yekaterinburg, UB RAS (2003) 97 p. (in Russian) [В. Ф. Балакирев, В. Крымский, Б. В. Болотов и др. Взаимопревращения химических элементов. Екатеринбург, УрО РАН (2003) 97 с.].
2. V. A. Pan'kov, B. P. Kuzmin. Aktual'nyye problemy sovremennoy nauki. 5, 117 (2008). (in Russian) [В. А. Паньков, Б. П. Кузьмин. Актуальные проблемы современной науки. 5, 117 (2008).].
3. M. P. Kashchenko, V. F. Balakirev. Letters on materials. 8 (2), 152 (2018). (in Russian) [М. П. Кащенко, В. Ф. Балакирев. Письма о материалах. 8 (2), 152 (2018).]. Crossref
4. M. P. Kashchenko, V. F. Balakirev. Letters on materials. 7 (4), 380 (2017). Crossref
5. M. M. Krishtal, I. S. Yasnikov et al. Mir fiziki i tekhniki. Skaniruyushchaya elektronnaya mikroskopiya i rentgenospektral'nyy mikroanaliz v primerakh prakticheskogo primeneniya. Moscow, Tekhnosfera (2009) 208 p. (in Russian) [М. М. Криштал, И. С. Ясников и др. Мир физики и техники. Сканирующая электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ в примерах практического применения. Москва, Техносфера (2009) 208 с.].
6. Таble of Nuclides. Retrieved from the website://http://atom.kaeri.re.kr:8080/ton/index.html.
7. M. P. Kashchenko, V. F. Balakirev, M. B. Smirnov, Yu. L. Chepelev, V. V. Ilushin, N. V. Nikolaeva, V. G. Pushin. The thirteenth international Ural seminar “Radiation damage physics of metals and alloys”. (February 24−March 2, Kyshtym, Russia) Abstracts. Yekaterinburg, IPM UB RAS (2019) p. 68. (in Russian) [М. П. Кащенко, В. Ф. Балакирев, М. Б. Смирнов, Ю. Л. Чепелев, В. В. Илюшин, Н. В. Николаева, В. Г. Пушин. Тринадцатый международный уральский семинар «Радиационная физика металлов и сплавов». (24 февраля − 2 марта, 2019, Кыштым, Россия). Тезисы докладов. Екатеринбург, ИФМ УрО РАН (2019) с. 68.].
8. M. P. Kashchenko, V. F. Balakirev, M. B. Smirnov, Yu. L. Chepelev, V. V. Ilushin, N. V. Nikolaeva, V. G. Pushin. International conference “Materials science of the future: research, development, scientific training” (February 12 - 14, 2019, Nizhni Novgorod, Lobachevsky University): Abstracts. Nizhni Novgorod, Nizhni Novgorod University Press (2019) p. 40.
9. M. P. Kashchenko, N. M. Kashchenko. Letters on materials. 9 (3), 316 (2019). (in Russian) [М. П. Кащенко, Н. М. Кащенко. Письма о материалах. 9 (3), 316 (2019).] DOI: doi.org/. Crossref
10. R. M. Santilli. Foundations of Hadronic Chemistry. With Applications to New Clean Energies and Fuels. London, Kluwer Academic Publishers (2001) 554 p.
11. H. Haken. Zs. Phys. 181, 96 (1964). Crossref
12. R. H. Dicke. Phys. Rev. 93, 99 (1954). Crossref
13. R. Norman, A. A. Bhalekar, S. Beghella, B. B. Buckley, J. Dunning-Davies, J. Rak, R. M. Santilli. American Journal of Modern Physics. 6 (4-1), 85 (2017). Crossref
14. R. M. Santilli. International Journal of Applied Physics and Mathematics. 9 (2), 72 (2019). Crossref
15. R. L. Mills. The Grand Unified Theory of Classical Physics. BlackLight Power, Cranbury, New Jersey (2011).
16. R. Mills, Y. Lu, R. Frazer. Chinese Journal of Physics. 56, 1667 (2018). Crossref
17. T. Tokushima, Y. Harada, O. Takahashi, Y. Senba, H. Ohashi, L. G. M. Pettersson, A. Nilsson, S. Shin. Chem. Phys. Lett. 460, 387 (2008). Crossref
18. C. Huang, K. T. Wikfeldt, T. Tokushima, D. Nordlund, Y. Harada, U. Bergmann, M. Niebuhr, T. M. Weiss, Y. Horikawa, M. Leetmaa, M. P. Ljungberg, O. Takahashi, A. Lenz, L. Ojamae, A. P. Lyubartsev, S. Shin, L. G. M. Pettersson, A. Nilsson. PNAS. 106, 15214 (2009). Crossref
19. C. G. Camara, S. D. Hopkins, K. S. Suslick, S. J. Putterman. Phys. Rev. Lett. 98 (6), 064301 (2007). Crossref
20. R. I. Nigmatulin, R. T. Lahey, R. P. Taleyarkhan, C. D. West, R. C. Block. Phys. Usp. 57, 877 (2014). Crossref