A Természet Világa
1994. április 1-jei számában
megjelent cikk utóközlése
a folyóirat fôszerkesztôjének szíves engedélyével
| SZKEPTIKUS SAROK |
|---|
| Jó elôre töredelmesen bevalljuk, hogy ezt a cikket már hónapok óta tartogatjuk szerekesztôségünkben. Tudatosan megvártuk vele az áprilist, annak is a legelejét. |
| (A szerkesztôség) |
Fleischmann, Pons [1] és Hawkins [2] alapvetô felfedezése
óta, miszerint nehézvíz elektrolízisekor, ha
katódként palládiumot használunk, nukleáris
reakcióra kerül sor, dolgozatok százait közölték
e problémáról. Ez nem meglepô, hiszen a felfedezés
egyrészt ellentétben áll eddigi ismereteinkkel, másrészt
pedig az emberiség kínzó energiaproblémáinak
egyszerû megoldását ígéri. Sajnos a szóban
forgó rendszer viselkedése nem egyértelmû: hozzávetôleg
ugyanannyi dolgozatban (és sajtóértekezleten) számoltak
be az eredeti eredmények megerôsítésérôl,
mint cáfolatáról. A negatív tapasztalatok esetében
vagy a neutronokat, vagy a tríciumot, vagy a fölös hôtermelést,
vagy a magreakcióra utaló egyetlen jelzést sem sikerült
megerôsíteni. Ez a sajátos helyzet több szakember
számára azt jelentette, hogy a hidegfúzió jelensége
az ún. patologikus tudomány [3] körébe
tartozik.
Ebben a dolgozatban megkíséreljük az ellentmondások okának kiderítését, és módszert írunk le a kézben tartható, jól reprodukálható hidegfúzió elôidézésére.
Mint az jól ismeretes, a víznek egy sajátos formája, az ún. polivíz könnyen képzôdik különbözô kísérleti feltételek között. Következésképpen várható, hogy a természetben elôforduló különbözô vizekben is jelen van különbözô, esetleg igen kicsiny koncentrációban a polivíz. Saját vizsgálataink szerint [4] a polivíz koncentrációja a természetes vizekben sohasem csökken 10–24 móltört alá, és egyes, bár igen ritka esetekben akár 0, 05 is lehet. Aligha lehet kétséges, hogy a deuterált polivíz ugyanolyan könnyen képzôdhet nehézvízbôl, mint ahogyan a polivíz a közönséges vízbôl. Következésképpen igen valószínû, hogy a hidegfúziós kísérletek során a különbözô kísérletezôk által használt nehézvízben a deuterált polivíz sûrûsége sokkal nagyobb, mint a közönséges vízé, a deutériumatomok jóval közelebb vannak egymáshoz a deuterált polivízben, mint a közönséges nehézvízben. Ezért a két deuteron közötti fúzió elôtt tornyosuló akadály kisebb, és a fúzió valószínûsége nagyobb, ha az elektrolízis során az elektrolit részben vagy egészben deuterált polivizes oldat.
A kísérletek során a polivíz és deuterált polivíz elegyeit alkalmaztuk közegként. Az elektrolízist 100 ml térfogatú, hagyományos elektrolizáló cellákban végeztük. A Pd katód és a Pt anód mérete (20 x 20 x 1 mm) azonos volt. A katód és az anód közötti potenciálkülönbség 6,26 V, az áramsûrûség 122,3 mA/cm2 volt. Az elektrolit minden egyes esetben 1,000 M LiOH volt. A hômérséklet az elektrolízis kezdetén 25 oC volt, és a párolgás megakadályozására a hosszan tartó kísérletek esetében erôs hûtést kellett alkalmazni. Ha szükséges volt, akkor a térfogatot a megfelelô összetételû polivíz–deuterált polivíz elegy adagolásával tartottuk állandó értéken.
A tiszta (99,99%-ot meghaladó polivíztartalmú) polivizet a Laboratory of Nonexistent Compounds Inc., Tule, cégtôl szereztük be. A polivíz deuterálását nehézvíz és polivíz 1:1 arányú keverékének ismételt frakcionált desztillációjával nyertük. Az így kapott deuterált polivízben a deuterálás legnagyobb mértéke meghaladta a 99%-ot.
A kaloritmetriás méréseket egy precíziós adiabatikus kaloriméter segítségével végeztük. A neutronfluxust egy NE 213 szcintillációs detektorral határoztuk meg. Korlátozott lehetôségeink sajnos nem tették lehetôvé sem a neutronok energiaspektrumának meghatározását, sem pedig az esetleg képzôdô trícium meghatározását. Nagyon reméljük azonban, hogy ezeket a fontos méréseket hamarosan el fogják végezni mások, akinek az objektív feltételek ezt lehetôvé teszik.
Egyezésben hipotézisünkkel, nem találtuk semmi jelét a hidegfúziónak azokban a kísérletekben, melyekben nem adtunk deuterált polivizet az oldatba. (Ez természetesen nem jelenti, hogy egyáltalán nem volt jelen deuterált polivíz a rendszerben, de ellenôrzô kísérleteink szerint ilyen körülmények között a deuterált polivíz móltörtje biztosan kisebb volt 10–4-nél.) Kísérleteink szerint viszont minden esetben jelentkezik a neutrontermelés, illetve fölös hô fejlôdése, ha a deuterált polivíz móltörtje eléri vagy megahaldja a 0,032-t. Nem kerülte el figyelmünket, hogy ez az érték éppen p–3-mal egyenlô, de úgy véljük, hogy korai lenne ebbôl messzemenô következtetésekre jutni. Nincs azonban kétségünk afelôl, hogy hamarosan közre fognak tenni erre vonatkozóan jól megalapozott, megfelelô matematikai apparátust alkalmazó elméleteket.
Megfigyeléseink alapján igen óvatosan kell eljárni a kísérletek során, ha a deuterált polivizet nagyobb koncentrációban alkalmazzuk. Ha a deuterált polivíz móltörtje eléri a 0,1015-öt, a hôtermelés olyan nagy, hogy az elegy felforr. Érdemes megjegyezni, hogy p–3 értéke 0,1013. Nagyon valószínûnek véljük, hogy a deuterált polivíz koncentrációjának további növelése robbanáshoz vezet. Azt azonban nem tételezzük fel, hogy a hidegfúziós kísérletek során eddig tapasztalt robbanások oka is a túlságosan nagy deuterált polivíz-koncentrációban keresendô, hiszen – hacsak szándékosan nem juttatnak be polivizet a rendszerbe – a természetes polivíz koncentrációja szinte biztosan kisebb 0,05-nél, bár nem zárható ki, hogy egyes helyeken, eddig még nem ismert okok következtében a polivíz koncentrációja az eddig észlelteket lényegesen meghaladja.
Irodalom
1. Fleischmann, M. és Pons, S.: Journal of Electroanalytical
Chemistry, 261, 301 (1989).
2. Fleischmann, M., Pons, S. és Hawkins, M.: Journal of Electroanalytical
Chemistry, 263, 187 (1989).
3. Langmuir, I.: Physics Today 42, 36 (1989).
4. Egyelôre nem közölt eredmények.