V niektorých obdobiach sa o tom veľa hovorilo, ale často s nejasnými alebo mätúcimi odkazmi: studená fúzia , čo to je? Skúsme to vyjasniť.
Výraz „ studená jadrová fúzia “ je určený na definovanie javu jadrového charakteru, ku ktorému by mohlo dôjsť pri tlakoch a teplotách oveľa nižších, ako sú teploty potrebné na získanie „horúcej“ jadrovej fúzie.
Trocha histórie studenej fúzie
Fenomén, ktorý v súčasnosti spôsobuje v medzinárodnej vedeckej komunite skepticizmus, bol objavený na základe experimentov , ktoré v roku 1989 uskutočnili profesori Martin Fleischmann a Stanley Pons z Utahskej univerzity , keď sa obaja fyzici zaoberali horúca fúzia oznámila, že získali „prebytočné teplo“ vedením elektriny medzi platinou a paládiom v ťažkých vodách (t. j. voda vysoko obohatená o deutérium, izotop vodíka a hustejšia ako normálna voda o približne 11%). ).
Oznámenie Ponsa a Fleischmanna spôsobilo okamžité zemetrasenie vo vedeckej komunite : nedostatok teoretického vysvetlenia tohto fenoménu a jeho ťažkosti s reprodukovateľnosťou prispeli k vytvoreniu rozšíreného skepticizmu vo vedeckej komunite.
Tento konkrétny vedecký alebo para-vedecký fenomén oživil v roku 2000 so všetkými talianskymi protagonistami. Po prvé vďaka štúdiám prof. Giuliana Preparatu a novšie vďaka Sergiu Focardimu , profesorovi na univerzite v Bologni, ktorý v spolupráci s inžinierom Andrea Rossim vynašiel prototyp, nazvaný E-Cat ( Energy Catalizer ) pre odlievanie za studena.
E-Cat , pomerne jednoduché zariadenie (prinajmenšom čo do veľkosti a počtu kusov), pracuje zohrievaním systému tvoreného niklom a vodíkom na nie príliš vysokú teplotu : v nedávnom verejnom experimente získal „prienik“ niklového jadra vodíkom, čím sa vytvára jadrová reakcia, ktorá uvoľňuje energiu.
Avšak najzaujímavejším aspektom experimentu, ktorého technické podrobnosti sú stále nejasné, je to, že predovšetkým táto fúzia by boli schopní produkovať oveľa väčšie množstvo čistej energie, než je použitý k začatiu reakcie sám: v skutočnosti, oproti počiatočnej investícii energie rovnajúcej sa 1 kilowattu , zníženej v priebehu niekoľkých minút na 400 wattov, by reaktor bol schopný vyrobiť až 14 kw energie , s energetickým ziskom 31-krát vyšším ako je vstup.
Nielen to: Focardi a Rossi by dokázali takmer úplne rozobrať gama lúče , to znamená rádioaktívne lúče, ktoré sa prirodzene uvoľňujú počas jadrovej fúzie.
Energia v hojnosti a navyše čistá energia je preto tiež určená na vykurovanie domácností a nie blízkym príbuzným vojnového priemyslu, ako sa to stáva v prípade jadrovej energie, ako je bežne známe?
Príliš veľa podmienených? Príliš dobré, aby to bola pravda!
Tento prototyp, ktorého veľkosť sa podobá na domáce spotrebiče, sa nestal komoditou, ako by bolo pekné myslieť. Nezaoberáme sa rôznymi podnikovými krokmi, ktoré mali viesť k tomu, aby spoločnosť E-Cat bola sériovo vyrábaná gréckou spoločnosťou so sídlom na Cypre, spoločnosťou Defkalion .
Tieto výsledky experimentov vykonávaných oboma vedci nikdy úplne presvedčený o tom, vedeckú komunitu , ktorá je skeptický k experimentálne skutočnosti, že v teoretickej rovine, nemožno vysvetliť : časticami niklu a vodíka, v skutočnosti, v súlade s právnymi predpismi fyzika, ktorá je pozitívna, by sa nemala vzájomne ovplyvňovať.
A predovšetkým, spoločnosť E-Cat sa nestala spoľahlivým prenosným zdrojom energie, v priebehu rokov sa skutočne stratili stopy. Ako mnohí skeptici predtým predvídali.
Fúzia za studena: na lepšie pochopenie koncepcie
Najskôr je potrebné stručne objasniť, čo je jadrová fúzia : je to reakcia, pri ktorej sa dve ľahké jadrá, často vodík alebo jeho izotopy, zrážajú a spájajú do jedného ťažšieho jadra, čím sa vyvíja veľké množstvo energie. Je zrejmé, že nie je možné zhrnúť taký zložitý proces niekoľkými slovami, na čom záleží, je to, že príčina prístupu atómov vodíka je spôsobená veľmi silným tepelným miešaním , ktoré je generované vysokým tlakom medzi atómami vodíka .
Extrémne vysoké teploty (asi 15 000 ° C!) Generované týmto obrovským tlakom spôsobujú, že jadrá získavajú dostatok energie, aby dokázali prekonať vzájomné elektrostatické odpudenie , a tak sa priblížiť k bodu, ktorý spôsobí fúziu .
Toto vysvetľuje dôvod termínu „ studená fúzia “, ktorý definuje opozíciou fúziu jadier, ktorá sa vyskytuje pri teplote oveľa, oveľa nižšej ako 15 000 ° C, ktorá sa vyžaduje pri tradičnej „jadrovej “ fúzii alebo presne „ horúce '.
Môže sa to dosiahnuť dvoma procesmi : „muónovým“ uväznením a chemickým uväznením.
Väzba miónov
Mion je častica s hmotnosťou rovnajúcou sa približne 200-násobku hmotnosti elektrónu a má priemernú životnosť asi 2,2 milióntiny sekundy. Táto častica sa pri rozpadu premení na 99,5% svojej hmoty na energiu . Prvé experimentálne overenie tohto javu vykonal v roku 1957 L. Alvarez v Berkeley, ale hĺbkové testy neskôr ukázali, že množstvo vyrobenej energie , aj keď je nevyvrátiteľne vyrobená, bolo veľmi malé, pretože mión dokázal katalyzovať nanajvýš jeden reakciepred dezintegráciou. K dnešnému dňu, výskum zameraný na využitie potenciálu tejto častice v rozsahu teplôt od -260 ° C do 530 ° C, viedla k zaujímavý výsledok asi dvesto fúzie pre každý mión, čo je hodnota, však stále príliš nízka vidieť čo je dosť na kompenzáciu napájacej energie samotného iónového reaktora.
Chemické uväznenie
Studená fúzia , v tomto prípade, je založený na veľkom pozemku , absorpcia ', že paládium má na vodík a jeho izotopy. Práve na základe tejto vlastnosti sa elektrolytický článok zakladal na „studenej fúzii“, ktorú predložili Fleischmann a Pons v roku 1989 .
Prístroj týchto dvoch vedcov v podstate pozostával z roztoku ťažkej vody (voda s deutérium namiesto vodíka), do ktorej boli ponorené dve elektródy, negatívna (alebo katóda) tvorená paládiom a pozitívna (alebo anóda) z platiny.
Napájaním elektrolytického článku zvonka elektrickou energiou získali dvaja vedci sériu „anomálnych“ produktov na jednoduchú elektrolýzu a navyše množstvo energie vo forme tepla väčšie ako 4-násobok dodávanej energie na vstupe : v podstate jadrová fúzna reakcia, ktorá sa však získa pri veľmi nízkych teplotách.
Fúzia za studena: funguje alebo nie?
Neskoršie iní , s odkazom na ceste otvorenej pokusy oboch electrochemists, dosiahli podobné výsledky , ale aj napriek dôkazy výsledkov prezentovaných, veľká časť medzinárodnej vedeckej komunity privítali experimentálne výsledky s veľa diskusie a do dnešného dňa, prevažuje. skepticizmus .
Skutočná podstata tohto desaťročného vedeckého sporu vychádza z nedostatku, presnom 'reprodukovateľnosť tohto druhu pokusov: v praxi účinky popísané, ako je energia, excesy a častíc a žiarenia emisie, nie vždy sa vyskytujú, ale len u výskyt špecifických podmienok vrátane zatiaľ len čiastočne .
Napriek experimentálnej prekážke sa z teoretického hľadiska vynaložilo veľké úsilie na pochopenie pôvodu mechanizmov, ktoré sú základom javu „studenej fúzie“.
Zdá sa však, že to môže byť riešením, ktoré je schopné vyrábať čistú a obnoviteľnú energiu.