Письмо Президенту РАН Ю.С.Осипову
1.09.2010
Когда я прочитал еще не утвержденное, «вброшенное» в средства массовой информации Э. Кругляковым и Е. Александровым, заключение Экспертной комиссии РАН по моему делу, я незамедлительно написал президенту академии Ю.С. Осипову несколько писем. Вот одно из них.
Уважаемые читатели!
Когда я прочитал еще не утвержденное, «вброшенное» в средства массовой информации Э. Кругляковым и Е. Александровым, заключение Экспертной комиссии РАН по моему делу, я незамедлительно написал президенту академии Ю.С. Осипову несколько писем.
По наивности, мне казалось, что еще не поздно остановить РАН от губительной для этого учреждения науки ошибки. Как я уже писал, замысел заказчиков моего «разоблачения» заключался в том, чтобы не дать мне возможности предоставить членам Экспертной комиссии необходимые материалы, выступить перед ними, пригласить их в мои лаборатории. Нужно было до конца держать меня в неведении о происходящем.
Указание заказчиков Э. Кругляков выполнил успешно.
Кто эти заказчики, как они склонили академиков РАН к предательству интересов Родины, как сделали их беспрекословными исполнителями чужой воли, я покажу позже на основании документально подтвержденных фактов.
Ниже я публикую мое обращение к президенту РАН Ю.С. Осипову, переданное ему для ознакомления с разработанными технологиями разделения изотопов водорода, в рамках программы «Радиационная безопасность городам мира».
Также я публикую еще два письма по этой теме, написанные мною в более доступном для читателя стиле. Они разные, но оба отличаются излишней эмоциональностью – кто побывал в моей ситуации, тот поймет и проявит снисхождение.
Президенту Российской академии наук
Ю.С.Осипову
Многоуважаемый Юрий Сергеевич!
Из опубликованного интервью академика А.В. Тартаковского о результатах Комиссии РАН по моим работам, я сделал вывод – как и ожидалось, комиссия не сумела противостоять организованному давлению группировки Э. Круглякова. Известно, что за фразой академика А.В. Тартаковского «хотя там есть пара положений, которые не стыкуются с наукой”, имеются в виду зарегистрированное Международной ассоциацией авторов научных открытий «Явление ядерно – спиновой селективности в обратимых химических реакциях с графенами», (В.И. Петрик, диплом на открытие № 312 от 15 июня 2006 года), а также явление низкотемпературного преобразования тепловой энергии в электрическую, которое было продемонстрировано академикам и которое стало источником скандала.
Тритий в ядерном топливном цикле.
Одной из важнейших проблем в области развития ядерной и термоядерной энергетики является глобальное загрязнение окружающей среды тритием.
Развитие ядерной техники (строительство АЭС с тяжеловодными реакторами, т.е. канадский проект CANDU, создание высокопоточных тяжеловодных исследовательских ядерных реакторов, накопление загрязненных тритием тяжеловодных и легководных отходов, в том числе, образующихся при снятии с вооружений ядерных боеприпасов) привело к тому, что ежегодная скорость образования и накопления техногенного трития в глобальном масштабе (килограммы или десятки миллионов Ки в год) стала более чем на порядок превышать скорость образования его естественным путем (0.2 Кг или 2·105 Ки в год). Из реакторов и установок по переработке топлива тритий выделяется или в виде содержащего тритий газа (НТ), или в виде содержащей тритий воды (НТО) и попадает в атмосферу, в реки или озера. Газообразный тритий НТ очень скоро окисляется и переходит в НТО. В конечном счете, любой утекающий самопроизвольно или сбрасываемый под контролем тритий оказывается в воде. Ситуация значительно усложнится в случае развития термоядерной энергетики.
Распад трития сопровождается довольно интенсивным бета-излучением. При попадании трития внутрь организма человека с воздухом или водой, он может представлять серьезную угрозу для здоровья. Тритий, являясь изотопом водорода, химически ведет себя также как водород, и поэтому способен замещать его во всех соединениях с кислородом, серой, азотом, легко проникая в протоплазму любой клетки. В этом случае испускаемое тритием бета-излучение способно серьезно повредить генетический аппарат клетки. Исследования, посвященные поведению трития в биологических объектах, свидетельствуют о его подчас тысячекратном накоплении в живых организмах и пищевых цепочках.
Разработка технологий, обеспечивающих очистку от трития отходов атомной промышленности, ведется во всех странах, использующих ядерную энергию: США, Канада, Япония, Южная Корея, Евросоюз, Индия, Китай. Особенно остро проблема загрязнения тритием стоит в странах эксплуатирующих так называемые «тяжеловодные» реакторы, в качестве замедлителя в которых используетcя тяжелая вода - D2О. Накопление радиоактивного трития в тяжеловодном замедлителе является основной сдерживающей причиной широкомасштабного применения ядерных реакторов типа CANDU, работающих на природном уране, что принципиально исключает возможность развития неконтролируемой цепной реакции.
Однако, как показано в официальном отчете Департамента Энергетики США (DOE/ RL-2009-18), на сегодняшний день не имеется экономически приемлемой технологии очистки от трития накопленных и постоянно образующихся отходов (десятки и сотни тысяч кубометров загрязненной тритием воды ежегодно).
Задача очистки от трития сводится, в конечном счете, к задаче разделения изотопов водорода. Методы разделения изотопов водорода, основанные на термодинамическом изотопном эффекте: ректификация, изотопный обмен, сорбция, известные более 50 лет, характеризуются сравнительно невысоким коэффициентом разделения α, характеризующим однократный разделительный эффект процесса очистки. Для указанных выше методов он составляет α ≈ 1,05 – 2. В соответствии с этим для достижения необходимой степени очистки (обычно это 107 – 1010) требуется огромное число разделительных элементов и неприемлемо много затрат. Неравновесные процессы разделения, обусловленные различием масс изотопов, такие как термодиффузия, центрифугирование, многофотонная диссоциация, характеризуются очень низким jкоэффициентом полезного действия и поэтому требуют для своего осуществления очень больших затрат энергии. Так, при лазерном методе коэффициент разделения α протий – тритий может составлять до 10 000 (α≈10 000), однако практического значения для целей очистки воды от трития он не имеет вследствие очень низкого к.п.д.
Альтернативные методы разделения основаны на кинетическом изотопном эффекте, обусловленном различием скоростей процессов изотопно замещенных молекул. Кинетический изотопный эффект, основанный на различии масс изотопов (протия и трития), реализован на практике более 60 лет тому назад в методе электролиза. Однако из-за высоких затрат на электролиз при достаточно высоком коэффициенте разделения (α ≈10) этот метод также не имеет практического значения для задач очистки от трития водных отходов. Кинетический изотопный эффект также основанный на различии масс протия и трития, реализуемый в процессах каталитического окисления (например, US Patent 6190531) и отличающийся высоким коэффициентом разделения (α≈30), в силу необходимости использования органических компонентов и низкого выхода в настоящее время не вышел из рамок лабораторных исследований.
Принципиально отличающимся от классических изотопных эффектов, основанных на различии масс изотопов, является магнитный изотопный эффект, допускающий селекцию атомов по их спину и магнитному моменту. Изучаемый академиком А.Л. Бучаченко в последние десятилетия магнитный изотопный эффект (МИЭ) позволяет в спин -селективных химических процессах осуществлять разделение изотопов как легких элементов (водород, углерод, кислород), так и тяжелых элементов (сера, германий, уран) с существенно более высокой эффективностью, чем в классических процессах (например, «Магнитно-спиновые эффекты в химических реакциях» / Бучаченко А.Л., Молин Ю.Н., Сагдеев Р.З., Салихов К.М., Франкевич Е.Л. // Успехи физических наук. - 1987. - Т.151, N 1. - С.173-174).
Результатом моих исследований последних лет стало открытие: «Явление ядерно – спиновой селективности в обратимых химических реакциях с графенами», (В.И. Петрик, диплом на открытие № 312 от 15 июня 2006 года). Это открытие вносит существенный вклад в развитие теории конденсированного состояния и имеет важное практическое значение, так как служит основой для создания высокоэффективных методов разделения изотопных смесей. Открытие связано с изучением взаимодействия углеродных кластеров - графенов с молекулами веществ, имеющими в своем составе атомы с магнитными ядрами, в частности, с молекулами воды. Атомы водорода в молекуле воды могут иметь различный ядерный магнитный момент в зависимости от изотопного состава (2, 79 μяд. при спине 1/2 для протия, 0,86 μяд. при спине 1 для дейтерия и 2,98 μяд. при спине 1/2 для трития) и различную взаимную ориентацию ядерных спинов (орто- или пара-ориентация). В процессе исследований было установлено влияние ядерных магнитных свойств молекул на параметры их взаимодействия с графенами допированных платиной.
Этот эффект проявляется при нормальных условиях и позволяет дискриминировать молекулы в зависимости от их изотопного и спинового состояния. На лабораторной установке магнитный изотопный эффект наблюдался в реакции переноса протона на гетерогенных катализаторах изотопного обмена вода – водород в процессе выделения дейтерия из воды. Коэффициент разделения, наблюдаемый в этой, казалось бы, классической реакции, составил ≈ 50, что примерно в 10 раз выше термодинамического изотопного эффекта этой реакции. Практически была получена вода с остаточным содержанием дейтерия 2 ppm (см. приложение).
В 2008 году была создана опытная установка, котрая была размещена в ФГУП «Радиевый институт», где прошла испытания при опытной переработке тритий содержащих жидких отходов, хранящихся в РНЦ «ГИПХ». (Общее количество отходов содержащих тритий на этом предприятие – 1200 м3 ). По результатам испытаний, проходивших под контролем Росатома и с участием специалистов РХТУ им. Менделеева установлено, что технология обеспечивает удаление трития (и остальных радионуклидов, присутствующих в ЖРО) ниже уровня УВ (уровень вмешательства). Очищенная по данной технологии вода соответствует требованиям на дистиллированную воду и, естественно, без ограничений может быть сброшена в открытые водоемы или использоваться в хозяйственно-бытовых нуждах. Реализация программы детритизации жидких отходов в нашей стране уже на стадии опытной установки вызвала пристальное внимание и интерес со стороны стран активно осваивающих ядерную энергию.
Однако промышленное освоение одного из наиболее эффективных на сегодняшний день методов разделения, основанного на кинетическом изотопном эффекте в спин - селективных реакциях, потребует объединения широкого круга специалистов и ученых разного профиля. Для реализации проекта, который сможет решить тритиевую проблему в ядерном топливном цикле и снять, тем самым, «тритиевые» ограничения на развитие ядерной энергетики, было принято решение объединить усилия ведущих ученых в этой области.
На рабочем совещании, которое прошло 08. 05. 09. в научных лабораториях В.И. Петрика, совместно с ведущими учеными нашей страны в области разделения легких изотопов РХТУ им. Менделеева директором Института материалов современной энергетики и нанотехнологии (ИМСЭН – ИФХ), зав. кафедрой высоких энергий и радиоэкологии к.х. н., профессором Магобедбековым Э.П., зав. кафедрой технологии изотопов и водородной энергетики д.х.н. Розенкевичем М.Б., д.х.н., профессором Сахаровским Ю.А. были проанализированы основные задачи требующие решения для промышленного освоения технологии. В ходе дискуссии были высказаны различные точки зрения на механизм гетерогенных каталитических реакций, лежащих в основе технологии, а также выработаны планы исследований и принято решение о создании организационной структуры для проведения совместных работ по созданию промышленных комплексов, способных решить тритиевую проблему в ядерном топливном цикле и снять, тем самым, «тритиевые» ограничения. Было достигнуто понимание того, что решение этой проблемы возможно при участии ведущих ученых в области разделения изотопов (РХТУ им. Менделеева), обращения с радиоактивными отходами (ФГУП «Радиевый институт»), и новых принципов изотопной селекции (В.И. Петрик, А.Л. Бучаченко)». Участниками подписано трехстороннее соглашение о проведении совместных работ по созданию эффективного промышленного комплекса способного решить одну из актуальнейших проблем современной ядерной энергетики – загрязнение окружающей среды тритием.
А теперь, уважаемый Юрий Сергеевич, прошу Вас ознакомиться с научными работами по теме спин - селективная адсорбция водорода в молекуле воды, выполненными в научных учреждениях РАН.
В «Докладах РАН» за 2002 год, том 387, №5, представлена статья из Института общей физики РАН, зав. лабораторией, д.ф. –м. наук Вигасина «Эффект спин-селективной адсорбции водяного пара».
Вот фрагмент из статьи Вигасина А.А., Волкова А.А., Тихонова В.И., Щелушкина Р.В:
“Эффект спин-селективной адсорбции водяного пара на поверхности окиси алюминия был обнаружен около 10 лет назад (см., например, [1]). В [2] показано, что данный эффект может быть использован для разделения спин-изомеров воды методом фронтальной хроматографии. Параллельная ориентация спинов водорода в молекуле воды приводит ее в состояние орто-модификации, а антипараллельная - в состояние пара-модификации. Отношение статистических весов для орто- и пара-состояний равняется 3, поэтому в равновесном водяном паре при нормальных условиях содержание орто-изомеров в 3 раза превышает содержание пара-изомеров. Поскольку переходы между орто- и пара-состояниями молекулы запрещены, водяной пар является, по существу, смесью независимых орто- и пара-фракций. В настоящей работе описывается лабораторный эксперимент, в котором методом спин-селективной адсорбции достигается по крайней мере троекратное изменение равновесного 3 : 1 орто/пара-отношения в водяном паре. Предлагается качественное объяснение наблюдаемого явления и показано, что нарушение орто-пара-отношения в условиях реальной атмосферы способно привести к заметным вариациям ее радиационных характеристик “.
Что же получается, уважаемый Юрий Сергеевич, учреждениям РАН разделять изотопы водорода можно, и в устах ученых РАН это явление считается вполне научным, более того, о нем сообщается в ведущих научных изданиях РАН, а в работах В. Петрика это же явление оценивается как «не стыкующееся с наукой»? Возможно, физики, попавшие под влияние Э. Круглякова, не знают о том, что я создал реальную установку, на которой реализован принцип дискриминации изотопов водорода на основе спинового эффекта еще в 1998 году. На ней были отработаны технологические режимы и получена вода с остаточным содержанием дейтерия 2 ррm. Вода была сертифицирована в Nevada Stable Isotope Laboratory и в лаборатории Министерства Внутренних дел США (United States Department of the Interior). В приложении к этому письму Вы можете ознакомиться с перепиской по этой теме между Ок-Риджской лабораторией США и вышеперечисленными центрами.
В настоящее время создана опытно – промышленная установка, которая установлена в ФГУП «Радиевый институт» и на которой была произведена очистка 400 кг тритий-содержащей воды. На выходе была получена вода, которая без ограничений может быть сброшена в водоемы.
Опытная установка по очистке воды от трития.
В настоящее время в г. Санкт- Петербурге построен и запущен в эксплуатацию завод по производству легкой воды с остаточным содержанием дейтерия 10 ррm.
Один из цехов завода в Санкт- Петербурге по производству питьевой воды с остаточным содержанием дейтерия 5-10 ррm.
Многоуважаемый Юрий Сергеевич!
Нами разработан один из наиболее эффективных на сегодняшний день методов разделения изотопов водорода, основанный на кинетическом изотопном эффекте в спин - селективных реакциях. Реализация данного проекта поможет решить тритиевую проблему в ядерном топливном цикле и снять, тем самым, «тритиевые ограничения» на развитие наиболее безопасного варианта ядерной энергетики.
Вы предлагаете прекратить все эти работы в угоду хорошо организованной группировке Э. Круглякова, задачей которой как раз и является подавление любых инновационных прорывов в нашей стране?
С уважением, В.И. Петрик, 6 января 2010 года