Informacja

Eksperyment Ponsa-Fleischmanna, próba stworzenia syntezy jądrowej w temperaturze pokojowej

Eksperyment Ponsa-Fleischmanna, próba stworzenia syntezy jądrowej w temperaturze pokojowej


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

W Marzec 1989gazety na całym świecie miały nagłówki w rodzaju „Elektrochemicy odkrywają źródło czystej, nieograniczonej energii!” Powiązane historie opowiadają o odkryciu przez dwóch naukowców z University of Utah, Stanleya Ponsa i Martina Fleischmanna, którzy twierdzili, że w słoju stworzyli syntezę jądrową w temperaturze pokojowej.

Co to jest fuzja jądrowa?

Fuzja to proces, w którym dwa lub więcej jąder atomowych łączy się, tworząc jedno lub więcej różnych jąder atomowych i cząstek subatomowych, takich jak neutrony lub protony. Różnica masy między jądrem, z którym zaczynasz, a jądrem, na którym kończysz, jest przekształcana w energię zgodnie ze słynnym wzorem Einsteina E = mc2, gdzie E to ilość energii, m to masa, a c2 to prędkość światła do kwadratu.

POWIĄZANE: ENERGIA FUZJI JĄDROWEJ W XXI WIEKU

Fuzja jest tym, co napędza gwiazdy takie jak Słońce i bomby termojądrowe lub wodorowe. Na powierzchni Słońca, gdzie osiągają temperatury 15 000 000 stopni Ca ciśnienia są ogromne, atomy wodoru łączą się i wytwarzają atomy helu.

Aby stworzyć fuzję tutaj na Ziemi, musisz najpierw utworzyć plik osocze, który jest zjonizowanym stanem materii podobnym do gazu. W plazmie elektrony są oddzielane od jąder atomowych, a plazma składa się z naładowanych cząstek - dodatnich jąder i ujemnych elektronów.

Aby stworzyć plazmę termojądrową, musisz spełnić trzy warunki:
1. Bardzo wysoka temperatura wywołująca zderzenia o dużej energii
2. Wystarczająca gęstość cząstek plazmy, aby doszło do zderzeń
3. Wystarczający czas, aby zamknąć osocze w określonej objętości.

Ponieważ plazma jest wystarczająco gorąca, aby stopić jakiekolwiek naczynie przechowawcze, z którą się zetknie, musi być otoczona przez coś innego niż materia i w tokamak urządzenia, że ​​coś to pola magnetyczne.

Tokamak to urządzenie, które wykorzystuje silne pole magnetyczne do ograniczania gorącej plazmy w kształcie torus, który jest kształtem pączka. Atomy deuter lub tryt łączą się, tworząc jedno jądro helu, jeden neutron i spektakularną ilość energii.

Deuter to izotop wodoru mający jądro zawierające jeden proton i jeden neutron. To podwójna masa zwykłego jądra wodoru, które zawiera tylko jeden proton. Tryt jest radioaktywnym izotopem wodoru emitującym promieniowanie beta, którego jądro zawiera jeden proton i dwa neutrony. Tryt jest trzy razy tak ciężki jak zwykły wodór i 1.5 razy cięższy od deuteru. Deuter znajduje się w zwykłej wodzie morskiej w temp 150 części na milion.

Przykładem reaktora typu tokamak jest I.T.E.R. reaktor we Francji.

Inny typ reaktora do syntezy jądrowej nazywa się inercyjny reaktor ograniczający. Wykorzystuje impulsy z ultrasilnych laserów do podgrzania powierzchni granulki paliwa, aż do implozji. To sprawia, że ​​jest wystarczająco gorący i wystarczająco gęsty, aby jego atomy się stopiły. Przykładem tego typu reaktora jest National Ignition Facility w USA.

Najważniejsze jest to, że fuzja jądrowa tworzy cztery razy więcej energii niż jądrowyrozszczepienie, i cztery miliony razy więcej energii niż reakcja chemiczna, taka jak spalanie gazu, ropy lub węgla. Pojedyncza szklanka wody morskiej mogłaby wytworzyć taką samą ilość energii, jak spalenie baryłki ropy i nie powodowałaby żadnych odpadów. Fuzja mogłaby zaspokoić wszystkie potrzeby energetyczne ludzkości bez przyczyniania się do globalnego ocieplenia.

Fiasko zimnej fuzji

To wszystko dlatego zapowiedź Ponsa i Fleischmana dotycząca syntezy jądrowej w temperaturze pokojowej w słoiku brzmiała tak zachęcająco. Pons i Fleischmann napełnili butelkę ciężka wodaczyli woda zawierająca deuter i tlen. Następnie przepuszczali prąd elektryczny z katody palladowej przez ciężką wodę, a pallad wchłonął atomy deuteru, co według Ponsa i Fleischmanna zmusiło je do stopienia się i wytworzyło ciepło i neutrony.

Po tym, jak University of Utah ogłosił odkrycie 23 marca 1989naukowcy z całego świata próbowali powtórzyć eksperyment. Zespół kierowany przez dr Nathana Lewisa z California Institute of Technology użył bardziej czułego sprzętu niż zespół z Utah i stwierdził, że nie doszło do fuzji. Odkryli również, że nie wyemitowano żadnych neutronów, promieni gamma, trytu ani helu, jak twierdził zespół z Utah.

Przez Maj 1989 fizycy na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego w Baltimore w stanie Maryland wyzwoliły lawinę ataków na Ponsa i Fleischmanna. Dr Lewis powiedział 1,800 zgromadzili fizyków, że „Pons nigdy nie odpowiedziałby na żadne z naszych pytań…” Dr Steven E. Koonin z Caltech opisał eksperyment w Utah jako wynik „niekompetencji i złudzeń Ponsa i Fleischmanna”.

Naukowiec z Uniwersytetu Maryland poprosił dr Ponsa o przybycie do A.P.S. spotkanie w Baltimore, ale Pons odpowiedział, że „... byłby zbyt zajęty omawianiem zimnej fuzji z komisją Kongresu, żeby przyjechać do Baltimore”.

Inne instytucje, w tym Massachusetts Institute of Technology, Lawrence Berkeley Laboratory, University of Rochester, Brookhaven National Laboratory, Yale University i CERN.

W odpowiedzi, dyrektor badań Uniwersytetu Utah, dr James Brophy, powiedział: „Trudno uwierzyć, że po pięciu latach eksperymentów dr Pons i dr Fleischmann mogli popełnić niektóre z błędów, o których słyszałem, że zostały rzekomo na spotkaniu American Physical Society. " Krytyka pojawiła się zaraz po tym, jak Uniwersytet w Utah zwrócił się do Kongresu USA o przedstawienie 25 milionów dolarów aby kontynuować badania Ponsa i Fleischmanna.

W Styczeń 1991, Pons opuścił University of Utah i przeniósł się do Francji, gdzie wraz z Fleischmannem wznowili badania przy wsparciu laboratorium IMRA Toyota Motor Corporation. Eksperyment zimnej fuzji został zamknięty 1998 po wydaniu 40 milionów dolarów bez namacalnych wyników.

Chociaż od tego czasu Pons nie złożył żadnych publicznych deklaracji, Fleischmann nadal wygłasza przemówienia i publikuje artykuły.

Cold fusion w mediach

Eksperyment Ponsa-Fleischmanna pojawił się The Simpsons. Film z 1990 roku Strzał w dziesiątkę! odniósł się do eksperymentu i do filmu dokumentalnego z 2012 roku Wierzący dotyczył Ponsa i Fleischmanna. Nazwa Adobe ColdFusion pochodzi od eksperymentu, podobnie jak marka batonów proteinowych produkowanych przez Cold Fusion Foods.

A w ostatniej scenie ukochanego filmu z 1985 roku Powrót do przyszłości, Doc Brown używa zimnej fuzji, aby zasilić swój wehikuł czasu Delorean i zabrać Marty'ego i Jennifer „z powrotem do przyszłości”.


Obejrzyj wideo: Jak zrobić Reaktor Termonuklerny Poradnik PL (Może 2022).