I 1989 kjemi professorene Stanley Pons og Martin Fleishman rapporterte at de hadde oppnådd kald fusjon i en palladium anode dukket opp i en løsning av natrium deuteroxide i tungtvann D2O. På grunn av en dårlig nøyaktighet av sin rapport klart bare få andre forskere å gjenskape sine funn i første omgang. Funnene ble deretter avvist som følge av misforståelser og dårlig vitenskapelig praksis, og saken av cold fusion har siden vært ansett som et tabu område.
Men noen forskere klarte å gjenskape resultatene, og rolig en enorm mengde positive forskningsresultater basert på eksperimenter av en mye bedre kvalitet har blitt publisert. Fenomenet er igjen bli akseptert som en legitim felt av forskning av stadig flere forskere.
Imidlertid er hva som virkelig skjer ikke godt forstått. Varme produksjonen, oppdaget stråling og oppdaget fusion produkter tyder på at en slags kjernefysisk reaksjon eller fusion foregår, men reaksjonene viser ikke hvor mye stråling og prosenter av produkter som kjent varme fusion reaksjoner gjør. Derfor andre navn på fenomenet brukes ofte, som lav energi kjedeatomreaksjoner drives eller (LENR) eller kjemisk assistert kjedeatomreaksjoner drives (CANR).
HVA ER FUSION
Ved fusion to eller flere atomkjerner protoner eller nøytroner smelter sammen for å danne en ny atomic kjernen. Nye kjernen er holdt sammen av sterke styrker mellom heavy partikler, protoner og nøytroner. Disse styrkene er så sterke at de vinne over de repulsing elektromagnetiske styrkene mellom protoner.
Men fungere sterke krefter bare på kort avstand. Derfor må nucleons (nøytroner og protoner) bringes svært tett sammen. Dette er vanskelig på grunn av repulsing elektromagnetiske styrker mellom protonene. I tradisjonelle fusion oppnås dette ved svært høyt trykk og temperatur i fiksering materialet.
Massen av en helium kjerne (bestående av to protoner og to nøytroner) og andre lys kjerner er mindre enn massen av samme antall gratis protoner, nøytroner eller deuterium kjerner. En deuterium kjernen består av en proton og neutron én. Tungtvann inneholder deuterium i stedet for vanlige hydrogen og er derfor designet D2O. Når fusion finner sted, kan ikke denne masse forskjell gå tapt. Det omdannes til kinetisk energi og gammastråling. Derfor er fusjon av protoner, nøytroner eller kjerner veldig letteste elementer inn i tyngre elementer en svært potent energikilde.
En har ikke vært i stand til å gjøre en kontrollert fusjon av høy temperatur og trykk som gir mer energi enn inngangen energi ennå. Den eneste praktiske måten en har klart å utnytte energi fra varm fusion er hydrogenbomben.
PROSESSEN BAK KALD FUSJON
Det er ingen fullt utviklet modell for cold fusion ennå. Hypotesen bak fenomenet er imidlertid svært enkel: alle partikler oppfører seg i henhold til quantum mekanisk lover. Disse lovene sier at koordinater og energi tilstand av en partikkel på ett tidspunkt fastslå sannsynligheten for å finne en partikkel på et sted med noen gitte koordinater på et annet tidspunkt, men ikke kan forutses nøyaktig sted. Faktisk, en partikkel kan finnes overalt på det andre tidspunkt, men alle steder har ikke samme sannsynligheten. Noen steder er veldig sannsynlig, og andre er svært usannsynlig. På grunn av dette, kan du selv en partikkel som ikke er i noen netto bevegelse likevel vil Skift sted tilfeldig til noen utvide, vanligvis svært lite, men noen ganger mer.
Ved å bringe partikler og kjerner svært nær hverandre ved hjelp av litt kraft, vil dette skje: quantum mekanisk atferd som alltid vil gjøre partikler skifte sin posisjon mer eller mindre hele tiden, og noen ganger de får nær nok til å la de sterke kjernefysiske styrkene å ta affære og gjøre dem sikring.
I henhold til standard forståelse av den vanlige teorien, kan ikke dette skje i slik grad å bli oppdaget. Det gjør det fremdeles. Enten den vanlige teorien er ikke komplett, eller man har ikke lært å bruke teorien på en riktig måte. Den matematiske apparatet av teorien er så komplisert, at det er umulig å forutsi hva som kan skje, og hva kan ikke skje med et kort blikk på ligningene.
Cold fusion er forskjellig i mange aspekter fra varm fusion. Det er vanskelig å produsere varme blanding av andre ting enn én deuterium og én tritium kjerne. Cold fusion, to deuterium kjerner sikring lett til helium og selv fusjonsmat som involverer hydrogen kjerner (gratis protoner) har blitt rapportert.
Produksjon av nøytroner (n), tritium (T), protoner (p) og gammastråling har blitt rapportert av kald fusjon, men ikke i mengden spådd av standard forståelse. Dette er reaksjoner som standard forståelse spår når to deuterium kjerner sikring: D + D--> 3He + n, D + D--> T + p, D + D--> 4He + gamma Foton.
DEN OPPRINNELIGE PONS-FLEISCHMAN SYSTEMET
Opprinnelige eksperimentet utøves av Pons og Fleischmann besto av disse elementene: en palladium katoden, en nikkel anode og en løsning av natrium deuteride NaOD (20%) i tungtvann D2O. Natrium deuteride er natriumhydroksid med tunge hydrogen (deuterium) i OH-ion, og derfor utformet som OD-.
Når elektrisitet ble brukt til dette elektrolytisk systemet, ble deuterium atomer produsert ved katoden, og oksygen ved anoden. Deuterium atomer gikk inn palladium krystall gitterverk i stor forlenge før kombinere til D2.
Overskuddsvarme ble så produsert i elektrolytisk celle, bortsett fra elektrolytisk varmen. Helium, tritium og nøytroner ble også produsert, men de siste to produktene ikke i beløpene som ville ha blitt produsert i en varm fusion. Derfor fusion reaksjoner i systemet er forskjellige skjemaer de i varme fusion, og mer komplisert sannsynligvis.
Bare noen forskere klart å reprodusere resultatene i første omgang, på grunn av dårlig dokumentasjon fra opphavsmennene. Men noen av dem lyktes, og gradvis betingelsene for en tilfredsstillende fusion har blitt etablert. Den beste fusion oppstår når palladium er noe over-mettet, som er når det er nesten like mange atomer deuterium som de av palladium i krystallklart.
Metning er kontrollert av spenning som er brukt, og ved å bruke palladium strukturer består av svært tynt lag eller svært små korn. Elektrolyse i seg selv er bare en måte å sette deuterium inn i palladium krystall matrix.
DET ER MANGE MÅTER Å SKAFFE KALD FUSJON
Som sett, kan cold fusion prosesser startes av pakking mange deuterium kjerner i inter-atomic rom i en krystall gitter. En kritisk tetthet for å starte en fusion-prosess synes å være den samme tettheten som i flytende ren deuterium. Siden det er ingen fusion-prosessen i flytende deuterium, pakker krystall gitterverk sannsynligvis deuterium kjerner sammen i tette sub-microscopic grupper med mye større tetthet enn gjennomsnittlig tetthet i gitteret som helhet, og dermed slik at quantum mekanisk tunneler mellom kjerner i gruppene.
Det finnes andre elektrolytisk løsninger enn det anvendt av Fleischman og Pons som kan brukes i kombinasjon med palladium elektroder for å få cold fusion. Electrolysing en løsning av KCL/LiCL/lokk ved hjelp av en palladium anoden, tegn peker på cold fusion har blitt rapportert, men mange av reproduserbar resultatene mislykkede forsøk.
Enhver kraft som er i stand til å presse nok D + ioner i rett typer metall krystall gitterverk, kan brukes til å levere cold fusion. For eksempel kan tegn på fusion produseres ved å bombardere den riktige typen av metallisk gitter med akselerert D + - ioner.
Tegn på fusion har blitt sett av en elektrisk utladning mellom palladium elektrodene i en deuterium gass. Av slike utslipp, blir plasma bestående av D + ioner og elektroner dannet mellom elektrodene. Ioner D + vil bli tiltrukket til overflaten av negative elektroden, og en høy tetthet av D + vil skje på denne overflaten. Siden også disse D + - ioner vil ha en høy termisk energi; mange av dem vil bli kastet svært nær hverandre. Quantum-mechanical tunneler kan deretter gjøre resten av nærmer prosessen, slik at fusion kan finne sted.
Høyt trykk kan også brukes til å presse nok deuterium i et metall gitter å gi fusion. For eksempel ved å ha fint delt palladium korn i en trykksatt deuterium gass, har tegn på fusion blitt produsert, og replikeres av andre forskere.
Også av reaksjoner hvor nikkelmetall og H2 kombinere, har tegn på fusion blitt oppdaget. Selv om H2 og ikke D2 er brukt, er fortsatt reaksjonen rapportert å ta plass. Dette peker på en helt annen mekanisme enn varm fusion. Noen forskere spekulerer at hydrogen atomer kan eksistere i kvantetilstander der elektron og proton er så nær hverandre som atom reagerer som en Nøytron.
MIKROSKOPISKE VARM FUSJON I OSCILLERENDE SONOLUMINATING GASSBOBLENE
Ved å bombardere gassboblene i en væske av ultrasoniske bølger, kan bobler bli brakt inn i ekstreme oscillerende utvidelser og kollapser synkronisert med lyd frekvensen.
Slike oscillerende bobler kan sende ut lys ved visse frekvenser av utvidelser og kollapser, og de høyre komposisjonene av gassen. Ved hver kollaps, kan spot temperaturen i boblen nå så mye som 10 mill grader, selv om den gjennomsnittlige temperaturen i totale blending er nær romtemperatur.
Når deuterium er til stede i de oscillerende boblene, har fusion blitt observert. Denne blandingen er strengt ikke kald fusjon, men ligner på varme fusion, og prosessen sender ut nøytroner, gamma-stråler og tritium atomer som forutsagt ved standard forståelse.
Prosessen har ikke blitt rapportert å produsere mer energi som som innlegge, men er bekreftet av uavhengige etterforskere.
KOMMERSIELT POTENSIAL
Kald fusjon i krystall lattices har vist seg å produsere mer energi enn som satt i. Eksperimentell 1 MW eller mer eksperimentelle reaktorer har blitt satt opp og vist.
Kommersielle reaktorene er av nå utvikles, men ingen ennå har vært i stand til å vise en reaktor med stabil nok operasjonen skal selges på markedet. Kommersielle husholdning varmeovner synes å være den første typen reaktorer disse selskapene prøver å utvikle. Håp om selskapene er at disse vil gjøre en måte for større reaktorer og bruker i markedet.
Nå er det ikke lett for å se hvor vellykket kald fusjon vil være i energimarkedet. Cold fusion kan gjøre en revolusjon som gir verden billige ren energi i enorme mengder, men vet ingen ennå.
No comments:
Post a Comment