Nel 1989 i professori di chimica, Stanley Pons e Martin Fleishman riferito che essi avevano raggiunto cold fusion in un anodo di Palladio è emerso in una soluzione di deuteroxide di sodio in acqua pesante D2O. A causa di un cattivo esattezza della loro relazione, solo pochi altri scienziati riuscirono a replicare le loro scoperte in primo luogo. I risultati sono stati poi respinto come a causa di incomprensioni e cattive prassi scientifica, e la questione della fusione fredda da allora è stata considerata come una zona tabù.
Tuttavia, alcuni scienziati sono riuscito a replicare i risultati, e tranquillamente sono state pubblicate una quantità enorme di risultati della ricerca positiva sulla base di esperimenti di qualità molto migliore. Il fenomeno è ancora diventando accettato come un legittimo campo di ricerca dagli scienziati più costantemente.
Tuttavia, ciò che sta realmente accadendo non è ben compreso. Calore produzione, radiazioni rilevato e riconosciuto fusione prodotti suggeriscono che qualche tipo di reazione nucleare o fusione avviene, ma le reazioni non mostrano la quantità di radiazione e i rapporti dei prodotti che conosciuto hot fusion reazioni fanno. Pertanto spesso vengono utilizzati altri nomi del fenomeno come reazioni nucleari a bassa energia o (LENR) o chimicamente assistita reazioni nucleari (CANR).
CHE COSA È FUSION
Dalla fusione di due o più nuclei atomici, protoni o neutroni si fondono insieme per formare un nuovo nucleo atomico. Il nuovo nucleo è tenuto insieme dalle forze forti tra le particelle pesanti, protoni e neutroni. Queste forze sono così forti che conquistare il parasole forze elettromagnetiche tra protoni.
Tuttavia, le forze forti funzionano solo a breve distanza. Pertanto i nucleoni (neutroni e protoni) devono essere portati molto vicini. Questo è difficile a causa delle forze elettromagnetiche respingendo tra i protoni. Nella fusione tradizionale questo è raggiunto da molto ad alta pressione e temperatura nel materiale di fusione.
La massa di un nucleo di elio (composto da due protoni e due neutroni) e di altri nuclei leggeri sono meno la massa dello stesso numero di libere protoni, neutroni o nuclei di deuterio. Un nucleo di deuterio è costituito da un protone e un neutrone. Acqua pesante contiene deuterio al posto dell'idrogeno ordinario ed è quindi stato progettato D2O. Quando la fusione avviene, questa differenza di massa non può essere persa. Esso viene convertito in energia cinetica e radiazione gamma. Quindi la fusione di protoni, neutroni o kernel degli elementi molto più leggeri in elementi più pesanti è una fonte di energia molto potente.
Uno non è in grado di fare una fusione controllata ad alta temperatura e pressione che rese ancora più energia rispetto all'energia di input. L'unico modo pratico uno è riuscito a sfruttare l'energia da fusione calda è la bomba all'idrogeno.
IL PROCESSO DI FUSIONE FREDDA
Non non c'è nessun modello completamente sviluppato per fusione fredda ancora. L'ipotesi dietro il fenomeno è tuttavia molto semplice: tutte le particelle si comportano secondo le leggi di meccanica quantistica. Queste leggi dicono che le coordinate e dello stato di energia di una particella in un punto nel tempo determinare la probabilità di trovare una particella in un luogo con alcune coordinate data in un altro punto del tempo, ma il posto esatto non può essere previsto. In realtà, una particella può essere trovata ovunque alla che altro punto del tempo, ma tutti i luoghi non hanno la stessa probabilità. Alcuni posti sono molto probabili, e gli altri sono molto improbabili. Per questo motivo, anche una particella che non è in alcun movimento netto tuttavia shift posto casualmente ad alcuni estenderà, solitamente molto poco, ma a volte di più.
Portando particelle e nuclei molto vicino a vicenda utilizzando qualche forza, questo accadrà: il comportamento della meccanica quantistica come sempre farà le particelle di spostare la loro posizione più o meno tutto il tempo, e a volte ottengono abbastanza vicino a lasciare che le forze nucleari forti per agire e farli fondere.
Secondo standard comprensione della teoria standard, questo non può accadere in un tale grado di essere rilevato. Lo fa ancora. La teoria standard non è completa o uno non ha imparato a usare la teoria in maniera giusta. L'apparato matematico della teoria è così complicato, che è impossibile prevedere cosa può accadere e cosa non può accadere con un breve sguardo le equazioni.
Fusione fredda differisce in molti aspetti da fusione calda. È difficile produrre la fusione calda di altre cose rispetto a uno di deuterio e un kernel di trizio. Fusione fredda, due kernel deuterio facilmente fusibile a Elio e anche fusion che coinvolgono il kernel di idrogeno (protoni liberi) sono stati segnalati.
Uscita di neutroni (n), il trizio (T), protoni (p) e radiazione gamma è stato segnalato da fusione fredda, ma non nella quantità prevista dalla comprensione standard. Queste sono le reazioni che comprensione standard predice quando due kernel deuterio fusibile: D + D - > 3He + n, D + D - > T + p, D + D - > 4He + fotone gamma.
L'ORIGINALE SISTEMA DI PONS-FLEISCHMAN
L'esperimento originale esercitata da Pons e Fleischmann consisteva di questi elementi: un catodo di Palladio, un anodo di nichel e una soluzione di sodio Deuteruro di NaOD (20%) in acqua pesante D2O. Deuteruro di sodio è idrossido di sodio con idrogeno pesante (deuterio) in OH-ioni e quindi concepito come OD-.
Quando l'elettricità è stato applicato a questo sistema elettrolitico, atomi di deuterio sono state prodotte al catodo e ossigeno all'anodo. Il deuterio gli atomi sono andati nella grata di cristallo del Palladio in grande estendere prima della combinazione di D2.
Calore in eccesso è stato poi prodotto in cella elettrolitica, a parte il calore elettrolitico. Elio, trizio e neutroni sono stati prodotti anche, ma quest'ultimi due prodotti non in quantità che sarebbero state prodotte in una fusione calda. Pertanto le reazioni di fusione nel sistema sono di forma diversa quelli in fusione calda e probabilmente più complicato.
Solo pochi scienziati è riuscito a riprodurre i risultati, in primo luogo, a causa della cattiva documentazione da mittenti. Tuttavia, alcuni di loro è riuscito, e gradualmente sono state stabilite le condizioni per una fusione soddisfacente. La miglior fusione si verifica quando il Palladio è un po ' più che saturo, cioè quando ci sono quasi come molti atomi di deuterio come quelli di Palladio nel cristallo.
La saturazione è controllata dalla tensione applicata e utilizzando strutture è composta da strati molto sottili o molto piccoli grani di Palladio. L'elettrolisi in sé è solo un mezzo per mettere deuterio nella matrice palladium crystal.
CI SONO MOLTI MODI DI OTTENERE LA FUSIONE FREDDA
Come si è visto, i processi di fusione fredda possono essere avviati da imballaggio molti kernel deuterio in camere interatomica in un reticolo cristallino. Densità critica per l'avvio di un processo di fusione sembra essere la stessa densità di deuterio liquido puro. Poiché non vi è nessun processo di fusione in deuterio liquido, il reticolo cristallino probabilmente confezioni il kernel di deuterio insieme gruppi submicroscopica stretti con densità molto maggiore rispetto la densità media nel reticolo come un intero e consentendo così quantum meccanico tunnelling tra il kernel nei gruppi.
Ci sono altre soluzioni elettrolitiche rispetto a quello utilizzato da Fleischman e Pons che può essere utilizzato in combinazione con elettrodi di Palladio per ottenere la fusione fredda. Da electrolysing una soluzione di KCL/LiCL/coperchio usando un anodo di Palladio, segni che punta alla fusione fredda sono stati segnalati, ma non hanno molti tentativi di riprodurre i risultati.
Qualsiasi forza che è in grado di spingere abbastanza ioni D + il destro tipi di reticolo cristallino metallico, può essere utilizzato per fornire la fusione fredda. Ad esempio segni di fusione possono essere prodotto bombardando il giusto tipo di reticolo metallico con accelerata D + - ioni.
Da una scarica elettrica tra due elettrodi di Palladio in un gas di deuterio, sono stati osservati segni di fusione. Da tale scarico, plasma composto da elettroni e ioni D + sarà formato tra gli elettrodi. Il D + ioni saranno attratti alla superficie dell'elettrodo negativo, e questa superficie si verificherà un'alta densità di D +. Poiché anche questi D + - ioni avranno un alta energia termica; molti di loro sarà generate molto vicino a vicenda. Quantum-meccanico tunnelling può poi fare il resto del processo di avvicinamento, così che la fusione può avvenire.
Ad alta pressione può anche essere utilizzato per spingere abbastanza deuterio in una grata del metallo di fusione di dare. Ad esempio, di aver diviso finemente grani di Palladio in un gas pressurizzato deuterio, segni di fusione sono stati prodotti e replicati da altri scienziati.
Anche da reazioni dove si combinano nichel metallo e H2, sono stati rilevati segni di fusione. Anche se H2 e D2 non è stato usato, la reazione è stata segnalata ancora a prendere posto. Ciò indica un meccanismo di reazione molto diversa rispetto a quella di fusione calda. Alcuni scienziati ipotizzano che idrogeno gli atomi possono esistere in stati quantistici dove l'elettrone e un protone sono così vicino a vicenda che l'atomo reagisce come un neutrone.
FUSIONE CALDA MICROSCOPICA IN BOLLE DI GAS OSCILLANTE SONOLUMINATING
Bombardando delle bolle di gas in un liquido di onde ultrasoniche, le bolle possono essere portate in un'estrema oscillazione di espansioni e crolli sincronizzati con la frequenza del suono.
Tali bolle oscillanti possono inviare luce da determinate frequenze di espansioni e crolli e dalle giuste composizioni del gas. Da ogni collasso, la temperatura posto nelle bobble può raggiungere tanto quanto 10 gradi di mulino, anche se la temperatura media nella fusione totale è vicino a temperatura ambiente.
Quando il deuterio è presente nelle bolle oscillanti, la fusione è stata osservata. Questa fusione è rigorosamente non fusione fredda, ma assomiglia a fusione calda, e il processo emette neutroni, raggi gamma e trizio atomi come predetto da comprensione standard.
Il processo non è stato segnalato per produrre energia più che mettere, ma è confermato da ricercatori indipendenti.
POTENZIALE COMMERCIALE
Fusione fredda in reticoli cristallini ha dimostrato di produrre più energia rispetto a quello messo. Sperimentale 1 MW o più sperimentale reattori è stato istituito e dimostrato.
Reattori commerciali sono da ora in fase di sviluppo, ma ancora nessuno è stato in grado di mostrare un reattore con operazione abbastanza stabile per essere venduti sul mercato. Riscaldatori domestici commerciali sembrano essere il primo tipo di reattori, che queste aziende cercano di sviluppare. La speranza delle aziende è che questi farà un modo per reattori maggiore e usi del mercato.
Ormai non è facile vedere quanto successo fredda fusione sarà nel mercato dell'energia. Fusione fredda può rendere una rivoluzione che dà l'energia pulita a buon mercato del mondo in enormi quantità, ma non si sa ancora.
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