V některých obdobích se o tom hodně mluvilo, ale často s nejasnými nebo matoucími odkazy: studená fúze , co to je? Zkusme to vyjasnit.
Výraz „ studená jaderná fúze “ je určen k vymezení jevu jaderné povahy, ke kterému by mohlo dojít při tlacích a teplotách mnohem nižších, než jsou ty, které jsou nezbytné pro získání „horké“ jaderné fúze.
Trocha historie studené fúze
Tento jev, který ve skutečnosti dnes v mezinárodní vědecké komunitě způsobuje skepticismus, byl objeven na základě experimentů profesorů Martina Fleischmanna a Stanleyho Ponsa z University of Utah v roce 1989 , kdy se oba fyzici zabývali horká fúze oznámila, že získaly „přebytečné teplo“ vedením elektřiny mezi platinou a palladiem v těžkých vodních buňkách (tj. voda vysoce obohacená deuteriem, izotopem vodíku a hustší než normální voda o přibližně 11% ).
Okamžitě, oznámení Pons a Fleischmann způsobilo zemětřesení ve vědecké komunitě : nedostatek teoretického vysvětlení tohoto jevu a jeho potíže s reprodukovatelností přispěly k vytvoření rozšířeného skepticismu ve vědecké komunitě.
Tento konkrétní vědecký nebo para-vědecký jev se oživil v roce 2000 se všemi italskými protagonisty. Nejprve díky studiím prof. Giuliana Preparaty a nedávno díky Sergiu Focardimu , profesorovi na univerzitě v Bologni, který ve spolupráci s technikem Andrea Rossi vynalezl prototyp nazvaný E-Cat ( Energy Catalizer ) pro lití za studena.
E-Cat , poměrně jednoduché zařízení (alespoň co do velikosti a počtu kusů), pracuje zahříváním systému tvořeného niklem a vodíkem na nepříliš vysokou teplotu : v nedávném veřejném experimentu získala „proniknutí“ niklového jádra vodíkem, vytvářející jadernou reakci, která uvolňuje energii.
Avšak nejzajímavějším aspektem experimentu, jehož technické podrobnosti jsou stále nejasné, je to, že především tato fúze by byli schopni produkovat mnohem větší množství čisté energie, než je použit k zahájení reakce sám: ve skutečnosti, proti počáteční investici energie rovné 1 kilowattu , snížené během několika minut na 400 wattů, by reaktor mohl produkovat až 14 kw energie , s energetickým ziskem 31krát vyšším než je příkon.
Nejen to: Focardi a Rossi by dokázali téměř úplně rozbít gama paprsky , tj. Radioaktivní paprsky přirozeně uvolněné během jaderné fúze.
Energie v hojnosti a navíc čistá energie je proto také určena pro vytápění domácností a ne blízký příbuzný válečného průmyslu, jak se to děje v případě jaderné energie, jak je obvykle známo?
Příliš mnoho podmínek? Příliš dobré, aby to byla pravda!
Tento prototyp vytvořený, podobný velikostí jako domácí spotřebič, se nestal komoditou, jak by bylo hezké si myslet. Nechceme se zabývat různými podnikovými kroky, které měly vést k tomu, že E-Cat byla sériově vyráběna řeckou společností se sídlem na Kypru, Defkalion .
Tyto výsledky experimentů prováděných oběma vědci nikdy zcela přesvědčen o tom, vědeckou komunitu , která je skeptický experimentální realitu, která v teoretické rovině, nelze vysvětlit : částicemi niklu a vodíku, ve skutečnosti, v souladu s právními předpisy fyzika, protože je pozitivní, by neměla spolu navzájem působit.
A především se E-Cat nestal spolehlivým přenosným generátorem energie, v průběhu let se skutečně ztratily stopy. Jak mnozí skeptici dříve předpovídali.
Studená fúze: lépe porozumět konceptu
Nejprve je nutné stručně objasnit, co je jaderná fúze : je to reakce, při které se dvě lehká jádra, často vodík nebo jejich izotopy, srazí a sloučí do jediného těžšího jádra, čímž se vyvine velké množství energie. Je zřejmé, že je nemožné shrnout takový složitý proces několika slovy, ale na čem záleží, je to, že příčina přístupu jaderných atomů vodíku je dána velmi silným tepelným mícháním , generovaným vysokým tlakem mezi atomy vodíku .
Extrémně vysoké teploty (asi 15 000 ° C!) Generované tímto obrovským tlakem způsobují, že jádra získávají dostatečnou energii, aby dokázaly překonat vzájemné elektrostatické odpudivost , čímž se přiblíží k bodu, který způsobí fúzi .
To vysvětluje důvod pojmu „ studená fúze “, který definuje opozicí fúzi jader, která se vyskytuje při teplotě mnohem, mnohem nižší než 15 000 ° C, kterou vyžaduje tradiční „jaderná “ fúze nebo přesněji „ hot '.
Toho lze dosáhnout dvěma procesy : „mionovým“ uvězněním a chemickým uvězněním.
Muonské vězení
Mion je částice s hmotností rovnou asi 200násobku hmotnosti elektronu a má průměrnou životnost asi 2,2 miliontiny sekundy. Tato částice, když se rozpadá, přeměňuje 99,5% své hmoty na energii . První experimentální ověření tohoto jevu byla provedena v roce 1957 L. Alvarez v Berkeley, ale hloubkovou testy později ukázaly, že množství vyrobené energie , i když nezvratně produkoval, byl velmi malý, protože mion byl schopen katalyzovat nejvýše jediný reakcepřed rozpadem. K dnešnímu dni, výzkum zaměřený na využití potenciálu této částice v rozsahu teplot od -260 ° C do 530 ° C, vedla k zajímavý výsledek asi dvě stě fúze pro každý mion, což je hodnota, však stále příliš nízká vidět což stačí na kompenzaci napájecí energie samotného reaktoru.
Chemické uvěznění
Studená fúze , v tomto případě, je založen na velkém pozemku ‚absorpce‘, že palladium má na vodík a jeho izotopy. Přesně na této funkci byl založen elektrolytický článek na „studené fúzi“ předložené Fleischmannem a Ponsem v roce 1989 .
Aparát obou vědců sestával v podstatě z roztoku těžké vody (voda s Deuteriem místo vodíku), do které byly ponořeny dvě elektrody, negativní (nebo katoda) tvořená Palladiem a pozitivní (nebo anoda) z Platiny.
Napájením elektrolytického článku z vnějšku elektřinou získali dva vědci řadu „anomálních“ produktů pro jednoduchou elektrolýzu a navíc množství energie ve formě tepla větší než čtyřnásobek dodávané energie na vstupu : v podstatě reakce jaderné fúze však byla získána při velmi nízkých teplotách.
Fúze za studena: funguje to nebo ne?
Později ostatní , odkazující na cestu otevřenou experimenty dvou elektrochemistů, dosáhli podobných výsledků , ale i přes důkaz předložených výsledků velká část mezinárodní vědecké komunity uvítala experimentální výsledky s velkou kontroverzí a dodnes převládá. skepticismus .
Skutečná podstata tohoto desetiletého vědeckého sporu vychází z nedostatku ‚přesném‘ reprodukovatelnost tohoto druhu pokusů: v praxi účinky popsány, jako je energie, excesy a částic a záření emise, ne vždy se vyskytují, ale jen u výskyt specifických podmínek, včetně prozatím jen částečně .
Přes experimentální překážku bylo z teoretického hlediska vyvinuto velké úsilí ve směru pochopení původu mechanismů, které jsou základem jevů „studené fúze“.
To, že by to mohlo být řešení schopné produkovat čistou a obnovitelnou energii, se však zdá, že už sotva věří.