Концепция «генерации нейтринной энергии» получила теоретическое и экспериментальное подтверждение
- https://planet-today.ru/
- 3 дня назад
- 4 мин. чтения
Глобальный тренд на декарбонизацию утверждён Парижским климатическим соглашением (2015 год), где 180 стран обязались сократить выбросы углерода до «чистого ноля» к 2050 году.
Научные эксперименты создают надежную научную базу и закладывают фундамент для перехода к экологически чистой энергетике, разрабатывая новые технологии электрогенерации, что способствует достижению указанных целей, — это подтверждается рядом прорывных исследований и технологических достижений настоящего времени.
Среди новейших разработок в области бестопливной электрогенерации следует выделить Neutrinovoltaic — технологию получения электроэнергии под воздействием окружающих полей излучений невидимого спектра. Данная технология разработана группой компаний Neutrino Energy под научным руководством математика Holger Thorsten Schubart. Следует отметить, что учёные опирались в процессе развития технологии на результаты теоретических и экспериментальных работ, опубликованных в открытой печати.
Среди таких фундаментальных исследований следует выделить высокоточные измерения на станции JUNO в Китае. Изучение нейтрино в реакторах подтвердило концепцию о прямом энергетическом воздействии слабо взаимодействующих частиц на твёрдые материалы. Эксперимент KATRIN в Германии позволил точно определить массу нейтрино. Телескоп KM3NeT в Средиземном море зафиксировал нейтрино сверхвысоких энергий. Эксперимент CONUS+ подтвердил эффект когерентного упругого нейтрино-ядерного рассеяния, первое наблюдение которого было открыто в 2017 г. коллаборацией COHERENT (детектор CsI[Na] в Ок-Риджской национальной лаборатории, США).
Эти достижения подтвердили концепцию «генерации нейтринной энергии», которая долгое время оставалась на теоретическом уровне. Технология Neutrinovoltaic осуществляет переход от теоретических исследований к практическому воплощению, опираясь на значимые научные открытия и экспериментальные данные. Она основана на ключевых достижениях, которые доказывают возможность преобразования энергии невидимых излучений, таких как нейтрино, мюоны и электромагнитные поля, в электрический ток. Эти открытия создают новые горизонты в использовании космической энергии без топлива.
На основе этих достижений президент компании Neutrino Energy Group, математик Holger Thorsten Schubart, вывел фундаментальную формулу расчёта мощности Neutrinovoltaic генерации на основе принципов квантовой механики и статистической механики:
Формула учитывает:
Ф_{eff} - эффективный поток невидимого излучения;
σ_{eff} - эффективное сечение взаимодействия;
η - эффективность поглощения энергии;
Геометрию и плотность слоёв графена и легированного кремния;
Резонансное усиление микровибраций;
Подвижность электронов в P-N-переходах.
Технология Neutrinovoltaic действительно базируется на научно подтверждённых эффектах, а не на гипотетических предположениях. Фундаментальная формула мощности опирается на экспериментальные данные, полученные в результате исследований нейтрино и других видов излучения за последние годы. Рассмотрим, как каждый компонент уравнения находит подтверждение в научных работах:
Компоненты формулы и их связь с исследованиями
η — общая эффективность преобразования
Эффективность зависит от свойств наноматериалов, используемых в технологии. Исследования графена и легированного кремния показали их высокую подвижность электронов и способность к резонансным колебаниям под воздействием внешних полей. Например, графен обладает подвижностью электронов в 100 раз выше, чем у кремния, а легированный кремний обеспечивает стабильную проводимость и встроенные электрические поля. Эти свойства напрямую влияют на η, повышая эффективность преобразования энергии.
V — эффективный объём выработки электроэнергии
Объём материала напрямую влияет на количество взаимодействий с частицами излучения. Исследования многослойных наноструктур показали, что рост объёма композита, состоящего из графена и кремния, приводит к пропорциональному увеличению генерации энергии. Это обусловлено аддитивным эффектом различных типов излучений и микровибраций, которые действуют в объёме материала.
Φ_{eff}(r,t) — плотность потока энергии в точке r и времени t
Данные о потоках нейтрино и других видов излучения, полученные в экспериментах, позволяют оценить Φ_{eff}. Например, регистрация нейтрино сверхвысокой энергии (220 ПэВ) телескопом KM3NeT в 2023 году демонстрирует существование мощных потоков частиц, которые могут вносить вклад в Φ_{eff}. Кроме того, проект JUNO (2025) предоставил точные данные о спектрах и взаимодействиях нейтрино, что позволило уточнить параметры потока.
_{eff}(E) — эффективное сечение взаимодействия материала для частиц с энергией E
Экспериментальное подтверждение когерентного упругого рассеяния нейтрино на ядрах (CEνNS) в 2017 году доказало, что нейтрино способны передавать импульс материи. В июле 2025 года в эксперименте CONUS+ впервые было достигнуто первое реальное измерение эффекта полностью когерентного упругого нейтрино-ядерного рассеяния (CEvNS) в среде ядерного реактора. Это взаимодействие лежит в основе s_{eff}(E), определяя вероятность и силу взаимодействия частиц с наноматериалом. Исследования в области физики нейтрино продолжают уточнять эти параметры. Условия эксперимента CONUS+ при низком уровне энергии и приближенные к экологическим условиям в значительной степени соответствуют сценариям использования Neutrinovoltaic. Это полностью рассеивает заблуждение о том, что нейтринные взаимодействия возможны только в экстремальных условиях космоса, и подтверждает, что передача импульса нейтрино может быть полезной и в повседневных условиях.
Нейтрино имеют массу, которая определяет их способность преобразовывать энергию. В апреле 2025 года немецкий эксперимент KATRIN подтвердил, что верхний предел массы нейтрино составляет 0,45 эВ. Этот результат ясно показывает, что, несмотря на крайне малую массу (менее одной миллионной массы электрона), нейтрино не являются безмассовыми частицами. Кинетическая энергия, которой они обладают, поддается точному измерению.
В октябре 2025 года был проведён совместный анализ эксперимента T2K в Японии и эксперимента NOvA (NuMI Off-Axis νe Appearance) в США. Несмотря на отсутствие явной асимметрии, собранные данные расширили знания о энергетических свойствах нейтрино и предоставили теоретическую базу для концепции «суперпозиции энергии из разных источников» в нейтрино-вольтовой системе. В этой системе нейтрино, находящиеся в различных колебательных состояниях, могут совместно создавать непрерывный поток энергии.
Для преобразования импульса и энергии нейтрино в электрическую энергию требуется использовать материалы с особыми свойствами. В последние годы исследования ведущих мировых научных учреждений в области двумерных материалов и полупроводников совпали с открытиями в физике нейтрино, что позволило значительно повысить параметр η в уравнении Holger Thorsten Schubart.
Исследования, выполненные Департаментом прикладной физики Калтеха и Лабораторией нанодиэлектриков Технологического института Джорджии, показали, что структура гетероперехода графен-кремний способна создавать ощутимое напряжение под воздействием постоянной микровибрации (эмулирующей передачу импульса нейтрино). В свою очередь, Корейский институт материаловедения (KIMS) смог повысить эффективность генерации этого напряжения втрое благодаря точному контролю уровня легирования кремнием.
Синергетический эффект данной материальной системы полностью соответствует процессу интеграции, описанному в мастер-формуле Holger Thorsten Schubart. Импульс нейтрино улавливается посредством графена, после чего заряд отделяется и преобразуется в управляемый ток через гетеропереход на базе кремния. Это позволяет перевести теоретическую эффективность преобразования в реальные инженерные параметры. Последние достижения в материаловедении, достигнутые к 2025 году, демонстрируют возможность промышленного производства графена с атомарной точностью методом химического осаждения из газовой фазы. Это открывает перспективы для масштабного применения технологии Neutrinovoltaic, устраняя прежние технические ограничения.
Система Neutrinovoltaic сохраняет свою стабильность благодаря эффективному использованию энергии из различных природных источников. Этот принцип полностью соответствует законам термодинамики и не имеет ничего общего с концепцией «вечного двигателя». Энергетическая революция, вызванная достижениями фундаментальной науки, уже сформировала четкий технологический маршрут и прочную научную базу.
Комментарии