Кластерный термоядерный синтез легких ядер

В ряде экспериментальных работ, в которых исследовалось взаимодействие заряженных кластеров тяжелой воды $(\mathrm{D}_2\mathrm{O})_n^+$, разогнанных в электрическом поле до энергии $300$ кэВ, со стенкой из дейтерированнных материалов $(\mathrm{TiD}$, $(\mathrm{C}_2\mathrm{D}_4)_n)$, был обнаружен "аномально" высокий выход продуктов реакции $^2\mathrm{D}+{}^2\mathrm{D}$ при увеличении размеров кластеров. В данной работе показано, что "аномально" высокий выход продуктов реакции $^2\mathrm{D}+{}^2\mathrm{D}$ при увеличении размера кластеров может быть обусловлен неравновесными эффектами, возникающими из-за коллективного взаимодействия $^2\mathrm{D}$ с тяжелыми атомами $\mathrm{O}$, $\mathrm{Ti}$ по механизму Ферми. На основе анализа экспериментальных данных и теоретических результатов предложены способы реализации процесса синтеза легких ядер со скоростью, близкой к максимальной, при относительно низких средних энергиях, приходящихся на один нуклон в кластере $\sim0.005-0.8$ кэВ. Предложенные способы принципиально возможно реализовать без использования новых прорывных технологий (на стандартном, выпускаемом в промышленности оборудовании). Характерной особенностью предлагаемых устройств являются малые габариты и относительно малая величина первоначально вкладываемой энергии, что открывает возможности их использования как источника энергии при полетах к дальним планетам солнечной системы и на стационарных объектах на этих планетах.