¿Son reales las reacciones de fusión en frío o de baja energía?

Asumiré por su pregunta que se está refiriendo a la fusión nuclear como una fuente de energía a temperatura ambiente o por debajo de ella.
La ciencia no puede refutar completamente ninguna hipótesis, pero nuestra comprensión de la teoría atómica hace que la perspectiva de la fusión fría sea altamente improbable.

La fusión nuclear funciona haciendo que dos átomos se unan y liberen el exceso de neutrones y energía. Lo que impide que los átomos hagan esto en situaciones cotidianas es la barrera electrostática (la fuerza de repulsión entre los átomos), también conocida como barrera de Coulomb:
http://en.wikipedia.org/wiki/Cou…

Para superar esta barrera, los átomos deben presionarse entre sí por la gravedad y el calor (el sol) o los imanes y el calor (experimentos de fusión actuales, como el reactor de fusión de tokamak). La razón por la cual el calor es necesario es la energía agregada que da a la reacción. La temperatura es una medida de la cantidad promedio de movimiento atómico en un área determinada. Así que un material de alto calor simplemente significa un alto movimiento promedio de los átomos. Esta gran cantidad de movimiento se traduce en colisiones de mayor energía entre los átomos, lo que ayuda a superar la barrera de Coulomb.

Actualmente, ITER, el reactor de fusión Tokamak más grande que se está construyendo, tiene un objetivo de temperatura de 150 millones de ° C, con un gran costo financiero y un planeamiento de varias décadas, por lo que cualquier reclamo de fusión nuclear a 20 ° C debe pasar una pesada carga de prueba. Como resultados repetidos de experimentos que son verificables de forma independiente. Hasta ahora esto no ha ocurrido, lo que hace que la revisión por pares sea la menor preocupación para un defensor de la fusión fría.

He respondido a esta pregunta en detalle: ¿por qué la fusión fría se considera falsa? . Para obtener información sobre los experimentos originales, no hay mejor fuente que el sitio web de Jed Rothwell: una biblioteca de documentos sobre la fusión fría.

No hay duda de que el paladio deuterio de fusión en frío, en el sentido de exceso de calor, es un fenómeno real. Esto se repitió cientos de veces en muchos grupos independientes, y las afirmaciones de que el exceso de calor no fue medido de manera fraudulenta fueron hasta el punto de ser fraudulentas. La calorimetría es muy confiable, y los efectos fueron docenas o cientos de veces mayores que el fondo y desaparecieron en los controles de agua ligera. Una revisión muy escéptica por Robert Duncan lo convirtió, y obtuvo fondos para todo un departamento para la investigación de fusión fría. Duncan no está seguro de si el efecto es de fusión, por lo que usa el nombre “efecto de exceso de calor”, porque esto es lo que verificó con sus propias manos.

La afirmación de que el efecto es nuclear tampoco puede discutirse sin suponer un fraude deliberado y sistemático por parte de cada una de las doce personas que detectaron productos de reacción nuclear. El más notable de estos es el tritio, ya que esto fue detectado por Pons y Fleischmann en su agua pesada, y este resultado fue replicado de manera independiente tanto por Bocris como por Wolf en Texas A&M, por McKubre en SRI, por investigadores del instituto Bhabha y por un investigador en Los Alamos en contacto con Miley, todos los cuales tienen un historial de integridad científica. El tritio es inconfundible: se descompone de forma radiactiva, se detecta mediante un destello de luz emitido en el momento de la desintegración, su concentración se mide con una máquina y es una medida extremadamente confiable incluso en concentraciones pequeñas. Las concentraciones observadas para el tritio fueron cientos de veces de fondo, y los resultados se replicaron al menos estas cinco veces, y muchas veces desde entonces. No se puede hacer tritio excepto a través de una reacción nuclear.

Esto significa una de dos cosas: estos cinco grupos decidieron cada uno de forma independiente rociar su agua con tritio de forma fraudulenta, o bien, los seis grupos mintieron deliberadamente sobre las lecturas de tritio, o bien, algo estaba sucediendo. No hay otras posibilidades.

El tritum fue replicado muchas veces desde entonces. Si se tratara de uno solo, se podría decir que hubo una manzana podrida en algún lugar del laboratorio con una botella de gotas de tritio en el experimento, esto es exactamente de lo que la gente acusó a Bocris. Pero el tritio se detectó en todos estos lugares de forma independiente, y Pons y Fleischmann también habrían tenido que haberlo inventado deliberadamente, no se puede obtener este resultado por error.

Así que la evidencia nuclear ya era innegable en 1989, es escandaloso que se haya suprimido.

Desde entonces, Iwamura obtuvo resultados de especificaciones de masa en transmutaciones elementales en el Palladium, incluidas transmutaciones locas que son imposibles de creer, ¡que parecen una captación multi-alfa por núcleos más pesados! Esto es completamente loco, pero fue replicado por otros con el mismo dispositivo: una máquina que pasa deuterio a través de Palladium.

Además, el grupo de la Armada en SPAWAR obtuvo señales nucleares claras utilizando un sistema diferente que era 100% confiable, a diferencia del método de Pons y Fleischmann, que es impredecible. Depositaron paladio y deuterio simultáneamente, de modo que la red se construyó con el deuterio ya presente. En experimentos muy perspicaces (y muy económicos), Mosier Boss colocó detectores de plástico CR-39 en la celda, y observó rastros de partículas energéticas consistentes con partículas alfa rápidas en 10s de MeV, y partículas cargadas en 10s de KeVs.

Los resultados de Mosier Boss significaron que el fenómeno de la fusión en frío no era en absoluto una energía particularmente baja: las partículas volaban en torno a las energías típicas de la fusión en caliente. A partir de esto, se puede concluir que la betonionización deja alrededor de un montón de vacantes internas y el proceso Auger puede transferir la energía de la vacante de 20KeV a los deuterons. Los deuterones se fusionan, y el resultado es una reacción en cadena.

Pero la sección transversal medida para vigas de deuteron en Pd deuterado no es lo suficientemente grande como para sostener una reacción en cadena por sí misma. Además, la reacción produce muy pocos neutrones (algunos fueron medidos por los grupos que vieron el exceso de calor, el exceso de neutrones sobre el fondo cuando se produjo el exceso de calor, en cantidades compatibles con la fusión caliente ocasional, pero que no se comparan con el exceso de calor si fuera toda la fusión normal).

La resolución de ambos problemas proviene del comportamiento de los deuterones 20KeV en una red de Pd. Estos deuterones tienen la energía suficiente para llegar a 100 fm del núcleo de Pd, dar la vuelta y recuperarse (esto es lo mismo que el radio de la capa más interna). Dos deuterons de este tipo serían enfocados por el núcleo debido a la mejora de la función de onda en el punto de inflexión clásico, y la fusión principal será muy cercana al núcleo, cuando la función de onda de dos deuterons se concentre cerca de un núcleo (su repulsión es despreciable en este punto). energía, la repulsión del núcleo es 46 veces mayor). Estos deuterones se fusionan extremadamente cerca de un gran núcleo, y en esta circunstancia, pueden transferir la energía de la fusión electrostáticamente al núcleo, sin hocus pocus, solo por la repulsión individual de los protones en la resonancia formada por los dos deuterons a El núcleo de Pd con sus 46 protones.

El resultado de esto es un depósito de 20 MeV en el núcleo de Pd, que puede fragmentarse. El espectro de fragmentación se conoce a partir de los experimentos de 20MeV LINAC que usan electrones (estos también son eventos electromagnéticos con la misma energía), y el núcleo tiende a fragmentarse solo bajo este tipo de bombardeo. Los fragmentos, aunque no son nada en absoluto, están orientados hacia núcleos estables, compuestos de conchas completas. En este caso, los fragmentos más estables son números enteros de partículas alfa.

Estos fragmentos se mueven rápido en la expulsión y pueden ser absorbidos por otro núcleo de Pd, lo que explica las transmutaciones locas. Debido a que estas transmutaciones son inexplicables, excepto por este mecanismo, adquirí una confianza razonable en esta teoría.

Nada de esto requiere nueva física, pero hay algunas objeciones comunes:

1. ¿No se termalizan los fragmentos 20MeV?

No realmente, estos fragmentos tienden a ionizar los átomos por los que pasan. Esto ya se sabe desde Bohr, fue uno de los resultados que condujeron al modelo de concha del átomo, pero la teoría cuantitativa fue elaborada por Hans Bethe en la década de 1940. La fórmula de ionización de Bethe le dice con precisión qué niveles se excitarán y le brinda una predicción de la potencia de frenado para proyectiles de carga rápida en la materia. El punto clave es que los electrones son independientes y las capas internas se excitan preferentemente en comparación con el número de electrones en ellos.

2. ¿No se ralentizan los deuterones 20KeV?

Claro, pero necesitas un experimento para saber cuánto tiempo lleva. El proceso es a energías relativamente bajas, y necesitas unir la energía que puedes expulsar a la separación de los electrones, y pueden ser inusualmente longevos en Pd, quién sabe. Necesitas medir esto.

3. ¿Estas cosas rápidas no derriten el enrejado?

Eventualmente, sí. Obtienes una explosión localizada a medida que la red se evapora. Pero esto lleva mucho tiempo, debido al hecho de que la energía es exactamente la energía de excitación de la capa interna. Para que un núcleo se mueva sin sus electrones, se necesita más que la energía de ionización de la capa interna, ya que esto solo es suficiente para separar un electrón. Entonces hay un problema de espacio de fase, necesita transferir la energía a más de una partícula simultáneamente, y no hay un diagrama fundamental para hacer esto. Cuando una partícula rápida golpea un núcleo de Pd a 20KeV, aunque está en “millones de grados”, el núcleo no puede ir a ninguna parte, por lo que la cosa simplemente pasa, tal vez ionizando un electrón u otro, dependiendo de si el electrón y Deuteron tiene a donde ir en la estructura de la banda. Si hay un intervalo de banda para los deuterones que coincide con las energías de ionización preferidas, puede obtener excitaciones de larga duración. Pero incluso sin ninguna afinación especial, estos deuterones atravesarán cientos o miles de átomos sin detenerse.

4. ¿Cómo se inicia el proceso?

Necesita una partícula cargada para sembrar la reacción, por lo que la aleación con una pequeña cantidad de emisor alfa podría ser una buena manera de hacer que la reacción sea confiable.

5. ¿Por qué necesitas un campo eléctrico?

Los deuterones de 20KeV deben alcanzar una concentración en el umbral antes de que pueda comenzar la reacción en cadena, y un campo eléctrico canaliza los deuterones cargados hacia ciertos lugares, donde pueden concentrarse. Esto es especialmente importante cerca de la superficie, donde un campo eléctrico puede concentrar deuterones en una espiga o protuberancia aleatoria a concentraciones más altas, incluso si se aceleraron a 100 o 1000 átomos de distancia de la protuberancia. Esto también es probable por qué la superficie es importante. Pero la superficie podría ser simplemente porque el material de emisión alfa se electrochapa a la superficie al azar.

Creo esta teoría, es por eso que voy a entrar en detalles. No hay nada espeluznante o vudú sobre esto, pero lleva a la conclusión de que la fusión con Níquel Hidrógeno no es muy probable que funcione. La capa K de níquel es 3KeV, y el hidrógeno ordinario no puede fusionarse, solo el deuterio puede fusionarse, y la fracción de deuterio en el hidrógeno ordinario es de partes por mil, lo que significa que la mayoría de los eventos de aceleración no son útiles para producir una fusión. Si hay un efecto, debe producir tritum a partir de la combinación dp cerca de un núcleo de níquel, pero este núcleo está más alejado que el Pd, por lo que la transmisión de energía también es menos efectiva. Además, el níquel no absorbe hidrógeno a granel como lo hace el paladio. Así que soy escéptico de los resultados del Níquel Hidrógeno, son esencialmente de un grupo en Italia, con un tipo que actúa como un estafador (Rossi) y carece de tantas repeticiones independientes.

Pero uno no debería estar tan seguro de que el Níquel-Hidrógeno es una tontería, porque la física es una ciencia experimental. Tal vez haya algo de segregación de isótopos en el níquel, y tal vez 3KeV sea suficiente. Es una sección transversal mucho más baja que a 20KeV pero la teoría aún no es cuantitativa.