Klimakollaps kræver en energiforsyning, der er langt billigere end fossile brændstoffer, modstandsdygtig over for dårligt vejr og naturkatastrofer og bæredygtig i brændstofindgange og forureningsudgange. Kan en ny dårligt forstået teknologi fra et stigmatiseret felt opfylde behovet? Den lave energi nukleare reaktion (LENR) kunne hjælpe i stor skala meget hurtigt.
i 1989 gav Pons og Fleischmann et første glimt af en uventet og dårligt forstået reaktion kaldet “kold fusion”, som giver masser af varme og meget lidt stråling.
LENR forfølges stille af mange store luftfartsvirksomheder, førende bilproducenter, startup-virksomheder og i mindre grad nationale laboratorier.
i årenes løb har mange hold observeret reaktionen på forskellige måder, og der er opstået et konsistent, men uventet mønster. Eksperimenter er blevet mere gentagelige, mere forskelligartede, mere entydige og højere i energi.
der er ingen dyre eller giftige materialer eller forarbejdningstrin, så det kan være det skridt ud over fossile brændstoffer, vi har ventet på. Der anvendes ingen regeringsregulerede materialer, så en hurtig vej til kommercialisering er mulig.
kendskab til hot fusion førte til indledende falske forventninger. Tidligt meget forhastet replikationsarbejde ved MIT blev erklæret en fiasko, når varme, men der blev ikke påvist nogen neutroner med høj energi. Reaktionskravene var ikke kendt i starten, og mange forsøg lykkedes ikke at nå brændstofpåfyldnings-og tændingsenergibehov. Selv når de grundlæggende krav var opfyldt, nano-skala funktioner varierede i materialer og gjorde reaktionen svært at reproducere. Pons & Fleischmann havde problemer med at gentage deres egne overskydende energiresultater, efter at de brugte deres oprindelige heldige parti palladium. I dag forstår vi bedre, hvordan materialefejl skaber krævede høje energiniveauer.
i mange eksperimenter med LENR overstiger observeret overskydende varme drastisk kendte eller gennemførlige kemiske reaktioner. Eksperimenter er gået fra millivande til hundreder af vand. Askeprodukter er blevet identificeret og kvantitativt sammenlignet med energiproduktion. Høj energi stråling er blevet observeret, og er helt anderledes end varm fusion.
Dr. McKubre på SRI International drillede de nødvendige betingelser ud af de Historiske data. At frembringe LENR-reaktioner, der producerer overenheds energi, et metalgitter, der er tungt lastet med Brintisotoper, drevet langt ud af ligevægt af et eller andet eksitationssystem, der involverer protonstrøm og sandsynligvis også elektromigration af gitteratomer.
en stor kvantitativ karakterisering af udgangene var Dr. Miles ‘ omhyggelige 1995-eksperiment ved China Lake. LENR frigiver Helium – 4 og varme i samme forhold som velkendt varm fusion, men neutronemissioner og gammastråler mindst 6 størrelsesordener mindre end forventet.
vellykkede eksitationssystemer omfattede varme, tryk, dobbeltlasere, høje strømme og overlappende stødbølger. Materialer er blevet behandlet for at skabe og manipulere fejl, huller, defekter, revner og urenheder, øge overfladearealet og give høj strøm af protoner og elektronstrøm. Faste overgangsmetaller er vært for reaktionen, herunder nikkel og Palladium.
aske indeholder rigelig dokumentation for metalisotoper i reaktoren, der har fået masse som fra neutronakkumulering samt Forbedret deuterium og tritium. Tritium observeres i forskellige koncentrationer. Svage røntgenstråler observeres sammen med spor fra andre nukleare partikler.
LENR ligner fusion dømme som en kemiker måske, ved input Hydrogen og output Helium-4 og transmutation produkter. Det ser slet ikke ud som fusion, når man bedømmer det som en plasmafysiker måske-ved at fortælle radioaktive signaturer.
konvertering af brint til Helium frigiver masser af energi, uanset hvordan det gøres. LENR er ikke nulpunktsenergi eller evig bevægelse. Spørgsmålet er, om denne energi kan frigives med overkommelige værktøjer.
Plasmafysikere forstår varm termonuklear fusion i detaljer. Plasmainteraktioner involverer få bevægelige dele, og miljøet er tilfældigt, så dets effekt nulstilles. I modsætning hertil vil modellering af LENR-mekanismen involvere solid state kvantemekanik i et system på en million dele, der drives langt ud af ligevægt. I LENR kan en nano-skala partikelaccelerator ikke udelades af modellen. En teori for LENR vil stole på intellektuelle værktøjer, der belyser røntgenlasere eller højtemperatur superledere eller halvledere.
mange ting skal ryddes op. Hvordan er energiniveauet koncentreret nok til at starte en nuklear reaktion? Hvad er mekanismen? Hvordan kommer outputenergier i MeV-området ud som åbenlyse partikler med høj energi? Dr. Peter Hagelstein hos MIT har arbejdet hårdt på en” Lossy Spin Boson Model ” i mange år for at dække nogle af disse huller.
Robert Godes hos Brillouin Energy foreslår en teori, der matcher observationer og foreslår en implementering. Den ” Kontrollerede Elektronfangstreaktion.”Protoner i en metalmatrice er fanget til en brøkdel af en Angstrom under varme og tryk. En proton kan fange en elektron og blive en ultrakold neutron, der forbliver stationær, men uden ladning. Det gør det muligt for en anden proton at tunnel ind og slutte sig til den, hvilket skaber tungere brint og varme. Det skaber deuterium, der går til tritium til Hydrogen-4. Hydrogen – 4 er nyt for videnskaben og forudsiges (og observeres?) til beta henfald til Helium – 4 i omkring 30 millisekunder. Alt dette giver omkring 27 meV i alt pr atom af Helium-4, som varme.
proton-elektronfangstreaktionen er almindelig i solen og forudsagt af supercomputersimulering ved PNNL. Det er det modsatte af frit neutron beta-henfald. En sådan reaktion er stærkt endotermabsorberende 780 keV fra de umiddelbare omgivelser.
Fissionseksperter forventer, at varme neutroner bryder fissile atomer op. LENR gør det baglæns-ultrakolde neutroner (som ikke kan detekteres af neutrondetektorer, men let kan bekræftes af isotopændringer) er mål for brint.
derfor produceres Helium med kemiens værktøjer og uden at overvinde Coulombs positive partikelafstødningskraft. Og uden at kræve eller producere radioaktive elementer.
det er mærkeligt, at LENR forsømmes af DOE, industri og Pentagon. Men ikke fremmed end atomkraftens historie-hvis det ikke var for ledelsen Admiral Rickover og hans personlige venner i Kongressen, ville atomfissionskraft til ubåde og kraftværker aldrig have set dagens lys. De bedst begavede institutioner forstyrrer sjældent status.
fremskridt gøres hurtigt af private virksomheder i stedet for statsstøtte. Desværre betyder det, at du ikke kan holde dig opdateret og stole på et abonnement på “videnskab.”Men stay tuned.