Fuziunea la rece

Fuziunea la rece se referă la un proces de fuziune nucleară care are loc la sau aproape de temperatura camerei, în comparație cu fuziunea nucleară convențională, care necesită o plasmă foarte fierbinte (100 de milioane de grade). Există o serie de astfel de procese, care sunt în curs de investigare și sunt în general considerate a fi de renume științific, deși niciunul dintre ele nu au ajuns aproape de pragul de rentabilitate, inclusiv fuziunea catalizată de muoni și fuziunea cu bule. Cu toate acestea, fuziunea la rece este adesea folosită pentru a desemna un mecanism particular revendicat dar care nu este considerat viabil de majoritatea cercetătorilor. La 23 martie 1989, Stanley Pons și Martin Fleischmann de la Universitatea din Utah au pretins că ai măsurat o degajare de căldură care ar putea fi explicată numai printr-un procedeu nuclear. Steven Jones de la Universitatea Brigham Young nu a observat căldura, dar a pretins că a constatat emisii de neutroni care ar putea indica, de asemenea, un proces nuclear. Revendicările au fost deosebit de atrăgătoare, având în vedere simplitatea de echipamente, doar o pereche de electrozi conectate la o baterie și cufundate într-un vas cu apă grea. Implicațiile benefice pretinse de Utah ar fi fost imense, în cazul în care procedeul ar fi fost corect, iar disponibilitatea echipamentulului a făcut ca oamenii de ştiinţă din întreaga lume să încerce să repete experimentele la o oră de la anunțarea lor. Această pretinsă descoperire a făcut înconjurul lumii ţi a intrat în atenția mass-media entuziasmând pe toţi, fapt ce a adus conceptul de fuziune rece în conștiința populară. La câteva luni după clamarea inițială a descoperirii fuziunii la rece, Consiliul Consultativ de Cercetare a Energiei ( parte a Departamentului de Energie al SUA) a format un grup de lucru special pentru a investiga fuziunea la rece, iar oamenii de știință au ajuns la concluzia că dovezile pentru fuziunea la rece sunt neconvingătoare. Cel mai adesea experimentele implică un electrod metalic (de obicei paladiu sau titan), care a fost tratat special astfel încât să fie saturat cu deuteriu, și plasat într-o soluție de apă grea electrolitică. Experimentatorii au constatat căldura suplimentară provenind din acest sistem care nu a fost ușor de explicat prin reacția electrolitică în sine. Deși unele experimente au susținut că au obţinut produse de fuziune (tritiu, heliu, sau neutroni), cantitatea de produse de fuziune detectate nu se potriveşte cu ceea ce ar fi necesar pentru a explica cantitatea de căldură în exces. Anunţul initial al lui Pons şi Fleischmann din martie 1989 a evidenţiat discrepanța dintre căldură și produsele de fuziune într-un mod acut. Și anume, nivelul de neutroni rezuktat a fost de 109 de ori mai mică decât cel necesar în cazul în care energia termică declarată ar fi fost cauzată de fuziune. Ideea că paladiul sau titanul pot cataliza fuziunea provine din capacitatea specială al acestor metale de a absorbi cantități mari de hidrogen (deuteriu), speranța fiind că atomii de deuteriu ar fi o apropiaţi suficient de mul pentru a induce fuziunea la temperaturi obișnuite. Abilitatea specială a paladiului de a absorbi hidrogen a fost recunoscută în secolul al XIX-lea. La sfârșitul anilor 1900-2000, doi oameni de ştiinţă germani, F. Paneth și K. Peters, au raportat transformarea hidrogenului în heliu prin cataliză nucleară spontană, atunci când hidrogenul este absorbit de paladiul fin divizat, la temperatura camerei. Acești autori mai târziu au recunoscut că heliul măsurat provine din aer. În 1927, omul de știință suedez J. Tandberg a susținut că el a fuzionat hidrogenul în heliu într-o celulă electrolitică cu electrozi de paladiu. Pe baza experienţelor sale, el a aplicat pentru un brevet suedez pentru „o metodă de a produce heliu și energie utilă prin reacție” . După ce deuteriul a fost descoperit în 1932, Tandberg a continuat experimentele sale cu apa grea. Datorită retractării lui Paneth și Peters, cererea de brevet a lui Tandberg a fost refuzată în cele din urmă. De fapt, chiar dacă paladiul poate stoca cantități mari de deuteriu, atomii de deuteriu sunt încă mult prea departe ca fuziunea să apară în teoriile normale. De fapt, atomii de deuteriu sunt mai aproape împreună în moleculele de gaz D2, care nu fuzionează. Cea mai apropiată distanță deuteriu – deuteriu între deuteroni la paladiu este de aproximativ 0,17 nanometri. Această distanță este mare în comparație cu distanța de legătură în moleculele de gaz D2, de 0,074 nanometri. Există încă unele persoane care încearcă să obţină fuziunea la rece, dar şansele, din punct de vedere ştiinţific, sunt extrem de reduse.