Палладий и родий как возможные катализаторы ядерных реакций | Известия вузов. Физика. 2020. № 6. DOI: 10.17223/00213411/63/6/170

Палладий и родий как возможные катализаторы ядерных реакций

Palladium and rhodium as possible catalysts for nuclear reactions.pdf В работе [1] высказано предложение о том, что эффект появления избыточной энергии при электролизе тяжелой воды связан с превращением ионов дейтерия (p+, n) в динейтроний (n, n) и последующим синтезом двух динейтрониев в реакциях n, n + n, n → He3 + n + E и n, n + n, n → H3 + p + E. Однако взаимодействие электрона с ионом дейтерия, как правило, происходит с образованием атома дейтерия, а реакция (p+n) + e → n, n маловероятна, поскольку ее энергетический барьер составляет примерно 2 МэВ. Те обстоятельства, что исследователи отмечают выделение избыточной энергии преимущественно в процессе электролиза тяжелой воды (Д2О) при использовании в электролизере палладиевого катода, а также то, что катализатором многих химических реакций являются соединения палладия, дают основание рассмотреть механизм преодоления энергетического барьера в вышеупомянутой реакции с точки зрения - не является ли палладий катализатором реакции? Рассмотрение семейств многочисленных изотопов палладия и родия и их свойств наводит на следующее предположение. Семейства известных изотопов палладия и родия представлены в таблице (данные из справочника [2], с. 994-1044). Радиационные характеристики изотопов палладия и родия Палладий (46Pd) Родий (Rh) А Т1/2 Тип распада Энергия частиц, МэВ А Т1/2 Тип распада Энергия частиц, МэВ 98 17.7 мин β+ 2.3 95 5.02 мин э.з. - 99 21.4 мин β+ 2.2 95 m 1.96 мин э.з., и.п. - 100 3.63 сут э.з. - 96 9.90 мин β+ 3.3 101 8.47 ч э.з. - 96 m 1.51 мин β+, и.п. - 102 Стабилен - - 97 32 мин β+ 2.1 103 16.96 сут э.з. - 98 8.7 мин β+ 3.5; 2.8 104 Стабилен - - 98 m 3.5 мин β+ - 105 Стабилен - - 99 16 сут э.з. β+ - 0.74 106 Стабилен - - 99 m 4.7 ч э.з. - 107 6.5106 лет β- 0.03 100 20.8 ч э.з. β+ - 2.62 107 m 21.3 с и.п. - 101 3.3 г. э.з. - 108 Стабилен - - 101 m 4.34 сут э.з. и.п. - - 109 13.46 ч β- 1.028 102 2.9 г. э.з. - 110 Стабилен - - 102 m 207 сут э.з., и.п. β+, β- - 1.29; 1.25 111 23.4 мин и.п. - 103 Стабилен - - 111m 5.5 ч β- 0.28 103 m 56.12 мин и.п. - 112 21.045 ч 104 42.3 с β- 2.44 113 93 с β- - 104 m 4.34 мин и.п. - 114 2.4 мин β- - 105 35.36 ч β- 0.568 115 41.3 с β- - 105 m 45 с и.п. - 116 12.72 с β- - 106 29.8 с β- 3.54 117 5.0 с β- - 106 m 130 мин β- 1.7 107 21.7 мин β- 1.20 108 16.8 с β- 4.5 109 80 с β- 2.6; 2.3 110 3.2 с β- 5.5 112 0.8 с β- - 113 ~ 0.91 с β- - 114 1.68 с β- - При рассмотрении этой таблицы обращают на себя внимание два факта: 1) некоторые изотопы палладия претерпевают радиационные превращения в процессе электронного захвата, превращаясь при этом в атомы родия, и 2) некоторые изотопы родия распадаются, генерируя при этом электроны с энергиями более 2 МэВ, и превращаются снова в палладий. При этом возникает вопрос: не в этом ли состоит механизм каталитического воздействия палладия в реакции нейтрализации протона в ионе дейтерия по схеме Pd (э.з.) → Rh → e + Pd, p+, n →(n, n). Однако, для того чтобы такая схема стала возможной, надо допустить возможность процесса электронного захвата в одном или нескольких стабильных изотопах палладия, из которых и состоит материал катода в электролизере. У палладия известны шесть стабильных изотопов: Pd102, Pd104, Pd105, Pd106, Pd108, Pd110. Если предположить, что Pd110 может при определенных условиях превращаться в Ph110, то таким образом появляется источник высокоэнергетических электронов Ph110 → Pd110 + e + 5.5 МэВ (период полураспада Ph110 составляет 3.2 с). Аналогичный процесс можно представить и с другими стабильными изотопами Pd, кроме Pd102, который при электронном захвате (если таковой возможен) превратился бы в Ph102, который по механизму β-распада не распадается. Таким образом, создаются условия для преодоления энергетического барьера реакции превращения иона дейтерия в динейтроний за счет появления высокоэнергетических электронов распада родия. Хотелось бы предложить ученым - специалистам в области физики атомного ядра и радиоактивных превращений - рассмотреть указанную возможность, учитывая при этом, что атомы палладия в катоде находятся в контакте с потоком электронов при разной плотности тока и определенном напряжении. Можно ли «спровоцировать» внутреннюю конверсию электрона? Не надо сразу отвергать указанную возможность так, как когда-то отвергали предположение о том, что Земля круглая, да еще вращается вокруг Солнца. Мы многого еще не знаем, ведь неспроста до сих пор существуют пять моделей ядра, что означает: пока нет модели, которая бы объясняла все свойства ядра.

Ключевые слова

радиоактивный распад, ядерные реакции, radioactive decay, nuclear reactions

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Хандорин Геннадий ПетровичНациональный исследовательский Томский политехнический университет; Северский технологический институт Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»д.т.н., профессор НИ ТПУ и СТИ НИЯУ МИФИ
Всего: 1

Ссылки

Хандорин Г.П. // Изв. вузов. Физика. - 2014. - Т. 57. - № 2/2. - С. 113-114.
Физические величины. - М.: Энергоатомиздат, 1991.
 Палладий и родий как возможные катализаторы ядерных реакций | Известия вузов. Физика. 2020. № 6. DOI: 10.17223/00213411/63/6/170

Палладий и родий как возможные катализаторы ядерных реакций | Известия вузов. Физика. 2020. № 6. DOI: 10.17223/00213411/63/6/170