Bruno JASELSKISÈikagos Lojolos universitetoprofesorius emeritasPrieš mirtá (1953) Nobelio premijos laureatasIrvingas Lengmiûras (Langmuir iðGeneral Electric Labarotories, Schenectady,N.Y) paskaitoje áspëjo mokslininkus netaptipatologinio mokslo aukomis. Savo paskaitojePathological science: scientific studiesbased on non-existing phenomena(Patologinis mokslas: moksliniai tyrimai, pagrástineegzistuojanèiais reiškiniais) jis nurodo,kokie þmoniø ásitikinimai ar reiškiniaiskatina patologiná mokslà: kai reiškinio dydisnepriklauso nuo to, kas já sukelia, kaimatuojamas reiškinys yra prie matavimotikslumo ribø, kai ásivaizduojama, jog matuojamabe galo tiksliai, kai darbø kritika yraatmetama kaip nereikðminga. Patologinismokslas iš pradþiø labai palaikomas, betilgainiui tas palaikymas nyksta. Be to, patologinëteorija prieštarauja patirèiai.Šioje paskaitoje Lengmiûras išnagrinëjokeletà pavyzdþiø: Prancûzijos moksløakademijos nario Blondloto (Blondlot) aptiktusN-spindulius, Deivio-Bernio (Davis-Barnes iš Kolumbijos universiteto), Elisono(Allison) ir kitus reiškinius.Blondlotas (1903) tvirtino, kad šildantgeleþies vielà cilindre yra gaunami N- spinduliai,panaðûs á Rentgeno spindulius, kuriuospraleidþia aliuminis, bet nepraleidþiageleþis. Jie gali kauptis plytose. DaugelisN-spinduliø pasekëjø išspausdino savodarbus moksliniuose þurnaluose. TaèiauVudas (R.W.Wood) paèioje Blondloto laboratorijojeárodë, kad tokie spinduliai ne-Specialiai „Mokslui ir gyvenimui“ ið JAVVisais laikais þmonija rûpinosi, kaip pasinaudoti praeitiespatirtimi ir išvengti dabarties ir ateities klaidø. Mokslosrityje klaidos daþnai ávyksta dël stebëjimo duomenønetikslumo, ásitikinimo ir prieštaravimo tikrovei.Ar praeitis musmoko?Su Èikagos jëzuitø Lojolos (Loyola) universitetochemijos profesoriumi emeritu Bronium (Bruno) Jaselskiupaþástami daugiau nei 20 metø. Jis iš Lietuvospasitraukë á Vokietijà nuo rusø okupacijos 1944metais, o šeima buvo ištremta á Sibirà. Persikëlæs áAmerikà tapo iðkiliu chemiku, paskelbë kelis ðimtusmokslo darbø. Su þmona Marilyn iðaugino ðeðis vaikus,visi ágijo aukðtàjá iðsilavinimà, o sûnus Edvardas Jaselskis yra Ajovos(Iowa) universiteto profesorius. Su juo turime Amerikos patentà irpaskelbëme keletà bendrø mokslo darbø. Bronius ir Edvardas Jaselskiaine kartà lankësi Lietuvoje ir raðë „Mokslui ir gyvenimui“.Prof. Jonas GRIGASegzistuoja. Šis reiškinys buvo pagristasfantastika ir klaidingu stebëtojø ásitikinimu.Jis iš pradþiø sulaukë daug pasekëjø, nesbuvo propaguojamas Prancûzijos moksløakademijos nario.Deivis-Bernis bandë árodyti, kad greitielektronai, turintys pakankamai energijos,gali susijungti su alfa dalelëmis ir tapti He +atomais. Nepaisydamas Lengmiûro kritikos,Devis-Bernis 1929 m. savo stebëjimuspristatë Amerikos nacionalinëjemokslø akademijoje ir 1930 m. išspausdinosavo darbà.Devis-Bernis savo išvadas pagrindëklaidinga elektronø susijungimo su alfa dalelëmishipoteze ir klaidingais skaièiavimaisalfa daleliø ir elektronø energijos bei susijungimolaiko trukmës matavimais. Tad Devis-Bernis,pats negalëdamas pakartoti savorezultatø, turëjo sutikti su Lengmiûro kritikair po poros metø (1931) atšaukë savodarbà, kuris buvo fantastikos ir netiksliøstebëjimø rezultatas.Lengmiûras, nagrinëdamas Elisonoreiðkiná, pastebëjo, kad paskelbus ðá reiškináper kelerius metus buvo išspausdinta perdu šimtus darbø moksliniuose þurnaluose.1927 m. Elisonas Alabamos universitetetvirtino atradæs daug naujø elementøir izotopø ir galëjæs matuoti net iki 10 -8 molinësmasës druskø kieká vandens tirpale.Elisono duomenis buvo sunku pakartoti,ir po keleriø metø Amerikos chemijos draugijanutarë nespausdinti tokiø darbø. Kalifornijosuniversiteto profesorius Letimeris(Wandell Latimer) pagal Elisono planà sumontavoreikiamà aparatûrà ir paskelbëatradæs vandenilio izotopà tritá. Deja, jis vëliaunegalëjo pakartoti savo darbo. Bet tuopaèiu laiku tritis buvo atrastas kitu bûdu.Pirmojoje XX a. pusëje eksperimentiniairezultatai buvo gaunami gana paprastamatavimo technika. Tad klysti buvo lengva.Tyrimai atitiko lotynø posaká errare humanumest sed in errore perseverare turpe(klysti yra þmogiška, bet klaidos nepripaþintigëda). Net ir naudodami šiuolaikinæmatavimø technikà daþnai susiduriamesu reiškiniais, primenanèiais Lengmiûro„patologiná mokslà“. Antrojoje XX a. pusëjedu ávykiai sukëlë didelá chemikø susidomëjimà:vienas jø buvo „anomalaus polimeriniovandens“ atradimas, o antrasis –šaltoji deuterio branduolinë sintezë elektrolizësbûdu naudojant paladþio katodà.Deriaginas, dirbantis Sibiro Fizinës chemijosinstitute, 1968 m. išspausdino darbà,kuriame tvirtino atradæs ypatingø savybiøanomalø polimeriná vandená. Šis atradimassukëlë didelá susidomëjimà visame pasaulyje,o ypaè JAV. Kelerius metus pora šimtøtyrinëtojø bandë pagaminti polimeriná vandená(taip pat ir mes savo laboratorijoje) irišaiškinti jo savybes. Jungtinëse AmerikosValstijose „šaltojo karo“ laikotarpiu buvolengva gauti valstybiniø lëðø tokiems tyrimams.Taèiau po trejeto metø (1972) buvoárodyta, kad polimerinis vanduo neegzistuoja.Pats Deriaginas 1973 m. atšaukë savoankstesná darbà, ir tuo baigësi ne tik anomalausvandens iliuzija, bet ir Deriagino siekistapti Sovietø Sàjungos mokslø akademijosnariu. O Deriagino bendradarbiaiFedyakinas ir Þelezny turëjo palikti institutàir ásidarbinti Sibiro provincijoje. Þeleznydar bandë nesëkmingai átikinti Deriaginà,kad polimerinis vanduo yra tik nuosëdos.Ir Jungtinëse Amerikos Valstijose Lipinkotas(Lippincott) tvirtino infraraudonaisiaisspinduliais iðtyræs polimerinio vandensspektrà, o chemikas teoretikas Eilenas (LelandAllen) išspausdino teoriná darbà, remiantápolimerinio vandens egzistavimà.Tai dar kartà patvirtina seniai þinomà tiesà,kad teoretikai gali paaiðkinti net neegzistuojanèiusreiðkinius.Ádomu, kad dar prieš 200 metø kilæs ginèasapie vandens skystosios fazës pasikeitimàkietàja virinant yra gana panašus á 1970metø Deriagino „atradimà“. Tada buvo tvirtinama,kad, verdant distiliuotà vandená stikliniameinde, atsiranda maþas kiekis kietøjønuosëdø. Tas sukëlë tarp chemikø, fizikøir matematikø Lavuazjë (Lavoisier), Boilio(Boyle), Niutono (Newton) ir Leibnico (Leib-32 Mokslas ir gyvenimas 2010 Nr. 5–6
nitz) daug diskusijø. Taèiau Lavuazjë pastebëjo,kad nuosëdos yra tik ištirpusio stikloliekanos, o ne vandens kietoji fazë. Taèiautuo metu daug mokslininkø tvirtino virindamivandená pakeitæ kietuoju kûnu. Tad šieginèai tesësi net iki 1830 m. ir galø gale Aristoteliomedþiaginio pasaulio sàvoka buvopakeista naujøjø laikø samprata: normaliomissàlygomis vanduo turi tris visiems þinomasfazes – skystàjà, kietàjà ir garø, okosmose ar veikiant ypatingoms sàlygomsvanduo turi net 12 faziø.Vandenilio izotopø ðaltoji branduolinësintezë elektrolizës bûdu naudojant paladþiokatodà galbût buvo vienas prieštaringiausiøatradimø XX a. gale. Šaltoji branduolinësintezë buvo ne tik staigmena, betir labai prieštaringas atradimas, o gal netir iliuzija. Ji suteikë daug vilèiø ir euforijos,bet taip pat sukëlë daug klausimø ir kritikos.Southamptono ir Utaho universitetøprofesoriai Flešmanas (Martin Fleischmann)ir Ponsas (Stanley Pons) 1989m. spaudos konferencijoje pareiðkë, kadelektrolizës metu sujungë deuterio atomusnaudodami sunkøjá vandená, paladþio katodàir ðarminá lièio skiediná. Jie teigë gavædidelá ðilumos energijos pertekliø, palygintisu išeikvota elektros energija elektrolizësmetu, ir taip pat pastebëjæ maþus neutronø,helio ir gama spinduliø kiekius. Iš jøstebëjimø iðplaukia, kad branduolinë sintezëyra susijusi su deuterio atomø sujungimupaladþio kristalo gardelëje, kuriojedël didelio potencialo deuterio slëgis galisiekti nuo 10 5 iki 10 10 atmosferø.Tuo paèiu metu kaimyniniame BirghamYoungo universitete Dþonsas (Steven Jones)ir Arizonos universitete Rafelskis (J.Rafelski) pateikë spaudai darbà apie šaltàjàbranduolinæ sintezæ kondensuotojemedþiagoje. Ðiame darbe autoriai iðkëlëšaltosios deuterio branduoliø sintezës galimybæ3d metalø, ypaè paladþio ir titanokristalinëse gardelëse. Taèiau jø duomenysrodë tik vos pastebimà neutronø ir šiluminësenergijos pertekliø palyginti suFlešmano ir Ponso rezultatais.Šie darbai sukëlë ypatingà susidomëjimàir viltis paþaboti termobranduolinæ energijàþmonijos labui. Atrodë, kad deuteriobranduoliø sintezæ galima pasiekti primityviubûdu esant kambario temperatûrai irgauti neišsenkamà energijos kieká. Tad iškarto chemikai ir fizikai bandë pakartotiFlešmano ir Ponso darbus. Iš pradþiø daugelissakë gavæ teigiamø rezultatø, bet taippat dauguma negalëjo pastebëti deuteriosintezës ir net tie, kurie anksèiau sakësi pastebëjæbranduoliø sintezæ, nusivylë. Atrodë,kad tik retkarèiais pavyksta gauti energijospertekliø ir pastebëti neutronus, helá irgama spindulius. Tad Flešmanas ir Ponsassusilaukë kritikos ne tik iš elektrochemikø,bet ypaè ið didelës energijos fizikø, kurietvirtino, kad kiekvienas studentas turëtøþinoti, jog 2 MeV (milijonø elektronvoltø) Kulonoenergijos barjeras, kurá reikia nugalëtisujungiant du protonus arba deutronus sukeltaselektrostatinio lauko, negali bûti panaikintasvos poros voltø elektrolizës metu.Tyrimams buvo iðleista daug lëðø. TodëlJAV Nacionalinis mokslo fondas (NationalScience Foundation) ir Energijos departamentas(Department of Energy) ðaltosiosbranduolinës sintezës galimybëms ávertintisušaukë specialias mokslininkø sesijas, kuriosenuspræsta, kad šaltoji branduolinë sintezëyra abejotina ir nepraktiška energijaigauti. Nepaisant to, kai kurios tyrinëtojø grupëstyrimus tæsia iki šiol.Šalys, neturinèios energijos šaltiniø, kaipJaponija, Italija ir Prancûzija, išleido didelespinigø sumas, nagrinëdamos elektrolizës galimybesenergijai gauti. Japonija per praëjusádešimtmetá tokiems tyrimams išleido daugiaukaip šimtà milijonø doleriø. Taèiau poseptyneriø metø intensyvaus darbo Šaltosiosbranduolinës sintezës konferencijoje1997 m. buvo padarytos gana neigiamosišvados: šiluminës energijos perteklius neviršijaelektrolizëje sunaudotos energijos irdar neámanoma gauti energijos pertekliausdabartinës technologijos sàlygomis.Neþinomø branduoliniø reiškiniø kristaløgardelëse galimybës dar laukia tyrimø, opastebimas branduoliniø produktø – helio,trièio, neutronø ir gama spinduliø kiekis neviršijafono. Atrodo, prieita prie išvados, kadšis metodas dar nesuteiks neišsenkamosenergijos. Taèiau kai kurie duomenys rodo,kad branduoliø sintezë retkarèiais ávykstair kad gaunami ávairûs izotopai ir maþihelio bei gama spinduliø kiekiai. Todël, matyt,dar reikia visa tai gerai ištirti.Šaltoji vandenilio izotopø sintezë svarbidël keleto prieþasèiø. Ði idëja padëjo atrastimetalø hidridus XIX a. gale ir jø naudojimàcheminiuose procesuose. Ji svarbibuvo dël helio ištekliø stokos Europoje,nes helis galëjo pakeisti vandenilá diriþabliuose.Ji padëjo atrasti radioaktyviuosiuselementus, elektronus ir protonus. Pagaliauji teikia vilèiø panaudoti branduolinæenergijà kasdieniams reikalams šiandien.XIX a. pabaigoje (1874) prancûzø tyrinëtojaipastebëjo, kad paladþio metalassugeria didelá kieká vandenilio ir sudaro nestechiometrinájunginá. Jie árodë, kad paladþioir vandenilio santykis priklauso nuovandenilio slëgio, temperatûros ir elektrolizëssàlygø išskiriant vandenilá paladþio katode.Taip pat pastebëjo, kad paladþio katodasprisotintas vandenilio yra nepastovus.Paladis ir kiti d-grupës metalai praleidþiair sugeria vandenilá ir helá, šie metalaidabar yra naudojami kaip katalizatoriaicheminiuose procesuose.Po Pirmojo pasaulinio karo vokieèiainaudojo diriþablius, pripildytus vandenilio,nors vandenilis, jungdamasis su deguonimi,lengvai sprogsta. Vandenilis Europojebuvo naudojamas dël helio stokos. TaèiauAmerika, turëdama didesnes galimybes gamintihelá (jis gimsta Þemës gelmëse vykstantbranduolinëms reakcijoms), nesutikojo parduoti Vokietijai. 1937 m. vokieèiø diriþablisHindeburg, pripildytas vandenilio,su 97 keleiviais perskrido Atlanto vandenynà,bet prieš nusileidimà patyrë avarijà, kuriojeþuvo 61 keleivis. Tuo ir baigësi transatlantiniaidiriþabliø skrydþiai. Helio stokaEuropoje skatino ieškoti helio gamybos bûdonaudojant vandenilá. Penetas (Fritz Paneth)ir Petersas (Kurt Peters) 1926 m. teigë,kad paladis elektrolizës bûdu katalizuojavandenilio branduolinæ sintezæ. Taèiau,negalëdami pakartoti savo darbø, autoriaipo metø atšaukë ankstesná darbà ir árodë,kad helis išsiskiria paladþio katode. Tuo paèiumetu švedø elektrochemikas Tandbergas(John Tandberg) 1927 m. taip pat pastebëjomaþus iðsiskirianèio helio kiekius paladþiokatode. Jis bandë gauti patentà, betjo pareiškimas buvo atmestas. Po keturiasdešimtketveriø metø (1971) Permës universitetoelektrochemikas Viktoras Alikinas pastebëjohelio iðsiskyrimà paladþio katodeelektrolizës metu naudojant sunkøjá vandená(D 20). Jis taip pat bandë ðá atradimà uþpatentuotiRusijos iðradimø komitete. Taèiau irjo pareiškimas buvo atmestas (nes nebuvoanalogø, o á originalius iðradimus rusai þiûrëjonepatikliai). Tad idëja pagaminti helá elektrolizësbûdu naudojant vandenilá ar jo izotopusliko stalèiuose iki 1989 metø.Prieš Antràjá pasauliná karà daugelis tyrinëtojøbandë sukelti branduolines reakcijasbombarduojant deuteronais ar protonaisávairius junginius ir metalus. Anglijojegrupë mokslininkø pastebëjo, kad,bombarduojant perdeuteroamoniako sulfatà[(ND 4) 2S0 4] deuteronais, galima sukeltibranduoliø sujungimà ir veikliøjø medþiagosdaleliø atskyrimà. Tuo tarpu bombarduojamasamoniako sulfatas (turintis tikvandenilio) nerodë jokiø pokyèiø. Bombarduojantperdeuteroamoniako sulfatà buvogauta 30 kartø daugiau energijos negudeuteronø energija (0,1 MeV), taip patneutronai, helis ir tritis.Antrasis pasaulinis karas paspartinobranduolinës energijos tyrinëjimus ir atominiøbombø sukûrimà – 1945 m. jos buvonumestos ant Hirosimos ir Nagasakiomiestø. Þmonija pradëjo naujà epochà, kuriatvërë susinaikinimo grësmæ, bet taip patsuteikë vilèiø pajungti atominæ energijàþmonijos gerovei ir natûraliø gamtos iðtekliøtaupymui. Nuo 1960 m. buvo pastatytadaug atominiø jëgainiø, áskaitant Lietuvà.Prancûzijoje jos gamino daugiau kaip 75proc. elektros energijos, o Lietuvoje dardaugiau. Nors atominës jëgainës neterðiaoro ir sutaupo natûraliø gamtos ištekliø,Mokslas ir gyvenimas 2010 Nr. 5–6 33