Внутренняя энергия земли: новая гипотеза (обзор)

Представлены основные положения недавно опубликованной гипотезы о существовании в ядре планеты стабильного, ранее не рассматриваемого, источника геотермальной энергии, а именно: термоядерных реакций особого класса (пикноядерных реакций)....

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2016
Hauptverfasser:	Басок, Б.И., Базеев, Е.Т.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут технічної теплофізики НАН України 2016
Schriftenreihe:	Промышленная теплотехника
Schlagworte:	Возобновляемая энергетика
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/142298
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Внутренняя энергия земли: новая гипотеза (обзор) / Б.И. Басок, Е.Т. Базеев // Промышленная теплотехника. — 2016. — Т. 38, № 4. — С. 78-82. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-142298
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1422982018-10-04T01:23:05Z Внутренняя энергия земли: новая гипотеза (обзор) Басок, Б.И. Базеев, Е.Т. Возобновляемая энергетика Представлены основные положения недавно опубликованной гипотезы о существовании в ядре планеты стабильного, ранее не рассматриваемого, источника геотермальной энергии, а именно: термоядерных реакций особого класса (пикноядерных реакций). Наведено основні положення нещодавно опублікованої гіпотези щодо наявності в ядрі планети стабільного джерела геотермальної енергії, яке раніше не розглядалося, а саме: термоядерної реакції особливого класу (пікноядерної реакції). The article presents the main provisions of the recently published hypothesis about the existence in core of the planet a stable, not previously considered, the source of geothermal energy – the thermonuclear reactions of a special class (pycnonuclear reactions). 2016 Article Внутренняя энергия земли: новая гипотеза (обзор) / Б.И. Басок, Е.Т. Базеев // Промышленная теплотехника. — 2016. — Т. 38, № 4. — С. 78-82. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 0204-3602 DOI: https://doi.org/10.31472/ihe.4.2016.09 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/142298 662. 997 ru Промышленная теплотехника Інститут технічної теплофізики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Возобновляемая энергетика Возобновляемая энергетика
spellingShingle	Возобновляемая энергетика Возобновляемая энергетика Басок, Б.И. Базеев, Е.Т. Внутренняя энергия земли: новая гипотеза (обзор) Промышленная теплотехника
description	Представлены основные положения недавно опубликованной гипотезы о существовании в ядре планеты стабильного, ранее не рассматриваемого, источника геотермальной энергии, а именно: термоядерных реакций особого класса (пикноядерных реакций).
format	Article
author	Басок, Б.И. Базеев, Е.Т.
author_facet	Басок, Б.И. Базеев, Е.Т.
author_sort	Басок, Б.И.
title	Внутренняя энергия земли: новая гипотеза (обзор)
title_short	Внутренняя энергия земли: новая гипотеза (обзор)
title_full	Внутренняя энергия земли: новая гипотеза (обзор)
title_fullStr	Внутренняя энергия земли: новая гипотеза (обзор)
title_full_unstemmed	Внутренняя энергия земли: новая гипотеза (обзор)
title_sort	внутренняя энергия земли: новая гипотеза (обзор)
publisher	Інститут технічної теплофізики НАН України
publishDate	2016
topic_facet	Возобновляемая энергетика
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/142298
citation_txt	Внутренняя энергия земли: новая гипотеза (обзор) / Б.И. Басок, Е.Т. Базеев // Промышленная теплотехника. — 2016. — Т. 38, № 4. — С. 78-82. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
series	Промышленная теплотехника
work_keys_str_mv	AT basokbi vnutrennââénergiâzemlinovaâgipotezaobzor AT bazeevet vnutrennââénergiâzemlinovaâgipotezaobzor
first_indexed	2025-07-10T14:39:31Z
last_indexed	2025-07-10T14:39:31Z
_version_	1837271220693762048
fulltext	ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2016, т. 38, №478 ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА УДК 662. 997 ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ ЗЕМЛИ: НОВАЯ ГИПОТЕЗА (ОБЗОР) Басок Б.И., член-корр. НАН Украины, Базеев Е.Т., канд. техн. наук Институт технической теплофизики НАН Украины, ул. Желябова, 2а, Киев, 03680, Украина Наведено основні положення нещодавно опублікованої гіпотези щодо наявності в ядрі планети стабільного джерела геотермальної енергії, яке раніше не розглядалося, а саме: термоядерної реакції особли- вого класу (пікноядерної реакції). Мотивом появлення гіпотези стало знайдене у результаті розрахунко- вих і експериментальних досліджень значне розходження даних енерге- тичного балансу Землі. Нові уяв- лення щодо природи геотермальної енергії дають підставу для уточнен- ня концепції абіогенного походжен- ня вуглеводнів (нафти, природного газу). Представлены основные по- ложения недавно опубликованной гипотезы о существовании в ядре планеты стабильного, ранее не рас- сматриваемого, источника геотер- мальной энергии, а именно: термо- ядерных реакций особого класса (пикноядерных реакций). Мотивом появления гипотезы послужило об- наруженное в результате расчётных и экспериментальных изысканий значительное расхождение данных энергетического баланса Земли. Но- вые представления о природе гео- термальной энергии дают основания для уточнения концепции абиоген- ного происхождения углеводородов (нефти, природного газа). The article presents the main provisions of the recently published hypothesis about the existence in core of the planet a stable, not previously considered, the source of geothermal energy – the thermonuclear reactions of a special class (pycnonuclear reactions). The motive for the appearance of the hypothesis was the discovery as a result of the calculated and experimental research considerable divergence of the energy balance data of the Earth. New ideas about the nature of geothermal energy give rise to refine the concept of abiotic origin of hydrocarbons (oil, natural gas). Библ. 12, табл. 1. Ключевые слова: новая гипотеза, геотермальная энергия, земное ядро, термоядерные реакции, происхождение углеводородов. Результаты проведенных в мире новых иссле- дований тепловых потоков в недрах Земли, в том числе и экспериментальных, позволили по иному взглянуть на природу внутренней энергии пла- неты и явились мотивом появления гипотезы по уточнению природы геотермальной энергии [1]. Ниже представлен краткий обзор работ, послу- живших обоснованию новой гипотезы, и основ- ные положения гипотезы. В настоящее время природа геотермальной энергии установлена и является общепризнан- ной – это следствие радиоактивного распада эле- ментов, содержащихся в земной коре (радиоак- тивных изотопов, таких как 238U, 235U, 232Тh,40K). Рассматриваются гипотезы о наличии и других источников, генерирующих внутреннюю энер- гию Земли: приливное воздействие Луны, уплот- нение мантии и др. [2]. Теоретическая (оценочная) величина тепло- вого потока через земную поверхность определя- ется зависимостью [1]: F = dT/dr λ 4πR2, где dT/dr = 0,025…0,030 град/м (температурный коэффициент для глубины нескольких киломе- тров земной коры); λ = 2 Вт/м∙град (коэффициент теплопроводности базальта верхнего слоя земной коры); R – радиус Земли (6371 км). Из приведен- ного выражения получаем F = (28…31) ТВт. Для уточнения расчетной величины тепло- вого потока с 1939 года начали проводить и экс- периментальные исследования. Впечатляют масштабы практических экспериментов по опре- делению локальных тепловых потоков через зем- ную поверхность: 20 тысяч пунктов (неглубокие скважины с измерением температурных коэффи- циентов и теплопроводности) по всему земному шару, в том числе и под дном океанов. Мотивом появления гипотезы послужили ре- зультаты недавно проведенных при участии 15 ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2016, т. 38, №4 79 ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА университетов США, Западной Европы и Япо- нии фундаментальных экспериментальных изыс- каний по определению величин тепловых пото- ков в недрах Земли, вызванных радиоактивным распадом вышеупомянутых изотопов. Обнару- жилось значительное расхождение между коли- чеством энергии, генерируемой вследствие рас- пада радиоактивных изотопов, а также энергии других (нерадиоактивных) источников, и суммой количества энергии, необходимой для поддер- жания магнитного поля Земли, а также энергии излучения через земную поверхность. В таблице представлены расчётные и экспериментальные данные энергетического баланса Земли (в итого- вые показатели не включены расчётные значения тепловых потоков). Таблица. Энергетический баланс Земли (тепловые потоки, ТВт) Расход энергии Источник энергии 1. Через поверхность Земли расчёт: 28…31 [1] эксперимент: 30 [2] 44,2±1 [3] 46±3 [4] принимается: 45±1 [1] 1. Радиоактивный распад изотопов расчет: 29-31 [1] эксперимент: 20 (238U, 232Тh) [5] 4 (40K) [5] 2. Поддержание магнитного поля Земли оценивается: 85 [1,6] 2. Нерадиоактивные источники: уплотнение мантии и др. оценивается: 10 [2] Итого 130 Итого 34 Методические сложности измерений [1] зас- тавляют усреднять полученные результаты раз- ными коллективами исследователей и тепловой поток через поверхность Земли принимается рав- ным 45 ± 1 ТВт (1,5× 1021 Дж/год.). Эта энергия более чем на три порядка меньше энергии, полу- чаемой Землёй от Солнца, хотя раньше, в ХVIII веке, физики и климатологи считали, что климат зависит в основном от внутреннего тепла Земли. Недостающие по балансу~100 ТВт теплового по- тока (табл.) призван обеспечивать иной мощный источник стабильный энергии. Этим источником не может быть изначальный запас земной энергии ядра планеты, ибо вследствие теплопроводности земной коры и мантии он не мог бы сохраниться даже на протяжении 100 млн. лет. Температура ядра должна была бы существенно снизиться, но согласно последним исследованиям, температу- ра внутреннего ядра Земли примерно на 1000 К выше, чем предполагалось ранее, и составляет 6250±500 К [1]. Выдвинута гипотеза о существовании ра- нее не рассматриваемого источника внутренней энергии Земли [1]. Предположено, что таким ис- точником внутренней энергии Земли могут быть термоядерные реакции особого класса (пик- ноядерные реакции) в ядре планеты. Показана принципиальная возможность их протекания при низких и сверхнизких температурах, но при очень высоких плотностях вещества, указаны не- обходимые показатели для таких реакций и оце- нены имеющиеся условия (топливо, температура и давление) в недрах планеты для их осуществле- ния. Заметим, что температуры, охарактеризова- ны как “низкие и сверхнизкие”, относительно температур, присущих термоядерным реакциям в разрабатываемых сейчас термоядерных энерго- установках или реакциях, вероятно, происходя- щим в недрах планет-гигантов. В качестве топлива рассматривается водород в химическом соединении с различными метал- лами (гидриды) [7;8]. Растворённый в металлах водород имеется как во внешнем, так и во вну- треннем ядре Земли. Необходимая температура для реакций составляет диапазон 103<Т<105 К. Температура в ядре Земли, как отмечалось выше, по уточнённым данным оценивается в 6250 ± 500К. Необходимое давление для реак- ций – 107…108 бар. Давление в ядре Земли сос- тавляет 3×106 бар, но при крупных землетрясени- ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2016, т. 38, №480 ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА ях (а их ежегодно бывает около 100) продольные сейсмические волны в локальных точках могут создавать давления в 107…108 бар и более [1]. Таким образом, необходимые условия для протекания термоядерных (пикноядерных) реак- ций имеются. В отдельных местах ядра Земли, как центрах термоядерных реакций, происходит разложение гидридов металлов c выделением водорода и вынос избытка тепла с газо-водород- ными потоками во внешние сферы и слои, ближе к поверхности Земли. Эти водородно-флюидные потоки, возникающие в ядре, являются источни- ком тепловой энергии, многократно превосходя- щей суммарную энергию радиоактивного распа- да вышеупомянутых изотопов и создающей тот недостающий тепловой поток в 100 ТВт в энер- гетическом балансе Земли (табл.) Новые представления о термоядерной приро- де геотермальной энергии согласно выдвинутой гипотезе позволяют не только уточнить природу и величину внутренней энергии Земли, но и уточ- нить концепцию происхождение углеводородов (нефти, природного газа). Как известно, в разные периоды (начиная со средних веков) учёные при выяснении генези- са углеводородов полагались на разнообразные гипотезы как органического (биогенного) так и неорганического (абиогенного) происхождения углеводородов, в частности, нефти [9]. Постепенно к 70-м годам ХХ века ведущие позиции заняло направление, отстаивающее био- генную природу нефти (Международные кон- грессы нефти 1963, 1967 и 1971 годов). Поиски углеводородов в мире проводились, исходя из представлений их органического происхожде- ния. И хотя абиогенное происхождение нефти не получило общепринятого признания, всё же и в дальнейшем взгляд на абиогенную природу про- исхождения нефти отстаивался и продолжает от- стаиваться рядом учёных [1]. Описанная гипотеза о термоядерной природе внутренней энергии Земли представляет следую- щим механизм абиогенного происхождение угле- водородов. «Восходящие водородно-флюидные потоки вымывают углерод из глубин геосфер, перемещая его в самые верхние оболочки литос- феры. Проявление такой тенденции приводило к тому, что в осадочном чехле планеты и покры- вающих её водных бассейнах возрастала общая концентрация углерода, в результате формирова- лись разнообразные соединения – от карбоновых толщин до скопления угля и углеводородов” [1]. При дегазации водорода из ядра планеты и при его попадании в обогащённые углеродом толщи будут протекать реакции гидрогенизации, фор- мирующие нефтеносные слои и месторождения природного газа. Новые представления о термоядерной при- роде внутренней энергии Земли позволяют уточ- нить существующие концепции о происхожде- нии углеводородов и дают основания говорить об образовании нефти и газа в настоящее время и “до тех пор пока не иссякнут запасы водорода в земном ядре и не прекратятся термоядерные ре- акции”[1]. Не подтверждается ли это положение прогнозами постоянных сдвигов сроков обеспе- ченности запасов нефти и газа? Так, например, по прогнозу 1989 года срок обеспеченности запа- сов нефти составлял 41 год, природного газа – 58 лет [10]; прогноз 2012 года определяет такой срок соответственно в 40…45лет и 60…70 лет [11]. Не исключается также, что из ядра планеты может выходить и чистый водород через трещи- ны и разрывы в земляной коре. Случаи выхода огромных количеств газов, содержащих водород и сам водород в чистом виде, геологам известны в прошлом [1]. Предложенная гипотеза даёт ос- нование также рассматривать вопрос о возмож- ности добычи чистого водорода из недр Земли. В этом случае для геологической науки может предстать проблема поиска и добычи водорода как топлива для промышленных целей. Как отмечалось выше, в настоящее время пре- валирует концепция биогенного происхождения углеводородов. Рассмотренная гипотеза уточняет представления сторонников их неорганическо- го происхождения, давая основание утверждать, что “в принципе могут существовать два равно- правных источника углеводородов” [1]. При этом подчёркивается, что источники абиогенного происхождения углеводородов повсеместно рас- пространены в Земле, в то время как биогенные источники ограничены по запасам и сосредото- чены географически в местах распространения древней флоры и фауны. В Институте геологических наук НАН Украи- ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2016, т. 38, №4 81 ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА ны проведены исследования, результаты которых меняют представления о ресурсном потенциале земных недр и, возможно, подтверждают аби- огенную природу происхождения углеводоро- дов. “Были получены реальные доказательства формирования зон интенсивного эндогенного рудообразования и нефтегазонакопления супер- глубинных флюидов, связанных не только с верх- ней мантией, а и с нижней мантией и границей мантии и ядра. Это удалось сделать благодаря системному комплексному подходу к проблеме на основании результатов сейсмографических и разных минералогогеохимических исследова- ний. Подъём флюидов из глубин геосферы Земли было независимо подтверждено открытием ново- го явления – наличия микро- и наночастиц само- родных металлов и природных сплавов в коллек- торах нефти и газа, в геотермальных рудах и т. п. Это коренным образом меняет наши представле- ния о ресурсном потенциале земных недр и о за- кономерности нефтедогенеза и рудообразования. Три нефтегазоносных региона на территории Украины относятся к сверхглубоким осадочным бассейнам с аномально высокими мощностями осадочного типа. Глубокие горизонты этих бас- сейнов являются неисчерпаемыми источниками углеводородов, водорода, гелия, в т. ч. 3Не. Их освоение – это без преувеличения будущее нашей цивилизации” [12]. Как заключение отметим, что гипотеза о тер- моядерной природе внутренней энергии Земли носит дискуссионный характер. Представляется интересным проследить дальнейший ход обсуж- дения этой проблемы. ЛИТЕРАТУРА 1. Терез Э.И., Терез И.Э. Реакция синтеза – основной источник внутренней энергии Земли // Вестник Российской академии наук. – 2015. – Т. 85, №3.– С.240–246. 2. Anderson D.L. New Theory of the Earht. N.Y.: Cambridge U. Press, 2007. 3. Pollak H.N., Hurter S.J., Johnson J.R. Heat Flow from the Earth’s Interior: Analysis of the Global Data Set // Reviews of Geophysics. 1993. – № 3. 4. Lay T., Hernlund J., Buffet B.A. Core-mantle boundary heat flow// Nature Geoscience. 2008. – V. 1. P 25–35. 5. Condo A., Condo Y., Ichimura K., et al. Partial Radiogenic Heat Model for Earth Revealed by Geoneutrino Measurements// Geoscience. 2011. – V. 4. P.647–651. 6. Баранов М.И. Приближённый расчёт маг- нитного поля Земли // Электротехника и элек- троника. 2010. – Т.6. С.46–48. 7. Ларин В. Н. Гипотеза изначально гидрид- ной Земли. М.: Недра, 1980. 8. Терез Э. И., Терез . И. Э. Термоядерные процессы в ядре – главный источник энергии геодинамической эволюции и дегазации Земли // Известия Крымской астрофизической обсервато- рии . 2011. – № 1. 9. Енергетика: історія, сучасність і майбутнє. Т.1. Від вогню та води до електрики.– К., 2006. – 304с. Розділ 8. Нафта і газ. С.199–207. 10. Вольфберг Д. Б., Троицкий А. А. Основные итоги ХІV конгресса Мировой энергетической конференции // Теплоэнергетика. 1990. № 2. – C.2–8. 11. Кондратов Д. И. Проблемы мирового рын- ка // Вестник РАН. 2015. Т. 85. № 7. – С. 616–626. 12. Із зали засідань Президії НАН України 2 грудня 2015 року//Вісник НАНУ. 2016. № 2. – С.13–17. ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2016, т. 38, №482 ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА INTERNAL ENERGY OF THE EARTH: A NEW HYPOTHESIS (OVERVIEW) Basok B.I., Bazyeev E.T. Institute of Engineering Thermophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, vul. Zhelyabova, 2a, Kyiv, 03680, Ukraine The article presents the main provisions of the recently published hypothesis about the existence in core of the planet a stable, not previously considered, the source of geothermal energy – the thermonuclear reactions of a special class (pycnonuclear reactions). The motive for the appearance of the hypothesis was the discovery as a result of the calculated and experimental research considerable divergence of the energy balance data of the Earth. New ideas about the nature of geothermal energy give rise to refine the concept of abiotic origin of hydrocarbons (oil, natural gas). References 12, tables 1. Key words: hypothesis, source of geothermal energy, thermonuclear reactions, concept of abiotic origin of hydrocarbons. 1. Terez E.I., Terez I.E. Reaction of Synthesis is a Major Source of the Earth's Internal Energy. Vestnik RAN. – 2015. – T. 85, №3. – Р.240 – 246. 2. Anderson D.L. New Theory of the Earth. N.Y.: Cambridge U. Press, 2007. 3. Pollak H.N., Hurter S.J., Johnson J.R. Heat Flow from the Earth’s Interior: Analysis of the Global Data Set. Rewiews of Geophysics. 1993. №3. 4. Lay T., Hernlund J., Buffer B.A. Core-mantle Boundary Heat Flow. Nature Geoscience. 2008. – V. 1. P.25–35. 5. Condo A., Condo Y., Ichimura K., et al. Partial Radiogenic Heat Model for Earth Revealed by Geoneutrino Measurements. Geoscience. 2011. – V.4. P.647–651. 6. Baranov M.I. An Approximation Calculation of the Earth's Magnetic Field. Elektrotechnika i elektronika. 2010. – T. 6. Р.46–48. 7. Larin V.N. Hydridic Earth Theory. M.: Nedra, 1980. 8. Terez E.I., Terez I.E. Thermonuclear Processes in the Core – the Main Source of Energy of the Geodynamic Evolution and Degassing of the Earth. Izv. Krymskoj astrofisicheckoj observatorii. 2011. №1. 9. Energy: Past, Present and Future. V.1. From Fire and Water to Electricity. – K. 2006. – 304 р. Rozdil 8. Nafta i gas. Р.199–207. 10. Wolfberg D.B., Troickij A.A. The Main Results of the Congress of the World Energy Conference. Teploenergetika. 1990. – №2. – Р.2–8. 11. Kondratov D.I. The Problems of the World Market. Vestnik RAN. 2015. – T. 85. №7. – Р.616– 626. 12. From the meeting room of NAS Ukraine December 2, 2015. Visnyk NANU. 2016. – №2. – Р.13–17. Получено 16.06.2016 Received 16.06.2016

Внутренняя энергия земли: новая гипотеза (обзор)

Institution

Ähnliche Einträge