瓶中的力量:辩论加剧 - 彭博社
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将近四年过去了,自从两位著名化学家马丁·弗莱施曼和B·斯坦利·庞斯以简单的电化学电池可以从水中获取廉价能源的说法震撼了世界。经过数百个实验室几个月的努力未能复制“罐中的聚变”后,大多数科学家拒绝了这一想法。有些人甚至将其称为“混乱的融合”。
然而,冷聚变并不会消失——其支持者们正在准备对传统科学发起新的攻击。大约300名支持者将于10月21日在日本名古屋聚集,参加第三届国际冷聚变会议。那里的热门新闻将是加州州立理工大学波莫纳分校的物理学教授罗伯特·T·布什的激进主张的首次确认。布什基于来自宾夕法尼亚州兰开斯特的氢催化动力公司的总裁兰德尔·L·米尔斯的一个想法,他表示通过将镍棒浸入用普通化学物质加盐的蒸馏水中触发了反应。他说,这一发现是“震撼世界的”。弗莱施曼补充说,如果这一发现成立,“这将是千年事件之一。”
布什和米尔斯使用与庞斯和弗莱施曼相同的电化学方法,但他们的成分不同。庞斯和弗莱施曼在用重氢制成的水中通过铂丝和浸入水中的钯棒之间传递电流。他们建议,一旦电流将钯棒充满重氢,其原子就开始融合,释放出比电流中更多的能量,以热的形式。米尔斯和布什用镍替代钯阴极,用普通的“轻”水或两种形式的混合水替代重水。他们提出,热量是通过完全不同的反应产生的。
大多数科学家很难接受弗莱施曼和庞斯的说法。对于物理学家来说,米尔斯和布什的观点更是荒谬。问题一直在于,所声称的冷聚变结果违反了已建立的物理理论,这些理论认为在巨大的热量存在下,聚变的可能性要大得多。布什和其他人试图 concoct 一个新的理论框架,进一步使物理学家感到疏远,他们倾向于将多余能量的说法解释为实验误差。
具有讽刺意味的是,米尔斯和布什甚至对彼此的工作提出质疑。米尔斯支持那些坚持认为无论发生什么都不能是聚变的物理学家,因为预期的核反应副产品没有以足够的量产生。“这是一种化学反应,”米尔斯坚持说。他认为在特殊条件下,环绕氢原子的电子在“坍缩”到先前未知的轨道时会释放能量。对物理学家来说,这简直是异端。
布什的理论也是如此。他认为多余的能量来自“电化学炼金术”。当质子或剥离电子的氢原子被驱动到镍阴极的表面时,会发生某种事情——布什不知道是什么——导致质子与水中的电解质融合。“这简直是胡说,”罗切斯特大学的物理和化学教授约翰·R·胡伊曾说。他补充道,让小原子如氢或氘的核融合已经够困难了。对于像钠这样的大原子,几乎没有机会。
巴巴水。对于怀疑者来说,名古屋将是《信不信由你》中的一页。印度巴巴原子研究中心(BARC)中子物理部的负责人马哈德瓦·斯里尼瓦桑将报告,自一月以来的30个轻水实验中,有超过一半产生了20%到70%的多余能量。来自北海道大学催化研究中心的日本科学家野田玲子将报告她在八月开始的实验中测得200%到300%的多余能量。
对轻水方法的更多支持来自Thermacore Inc.,这是一家位于兰开斯特的国防承包商,专注于热交换技术。自四月以来,它一直在运行一个米尔斯电池,稳定地输出四倍于输入的能量,开发经理罗伯特·M·肖巴赫说。米尔斯本人声称做得更好。“我们每小时、每天、每周都能获得相对于输入功率的10倍功率。”米尔斯表示,预计在年底会有一个“重大公告”,他的密友预测可能包括揭示一个10千瓦电力发电机的原型。对于麻省理工学院的电气工程教授彼得·L·哈格尔斯坦来说,这种说法为时尚早。在审查了米尔斯的数据后,哈格尔斯坦说:“我认为轻水的结果还没有出现。”
米尔斯并不是唯一一个关注商业可能性的人。布什声称从同为加州理工大学物理学家罗伯特·D·伊格尔顿建造的电池中获得高达700%的多余能量,已与位于盐湖城的初创公司Fusion Energy Applied Technology Inc.(FEAT)签约,该公司由哈罗德·L·福克斯创立,他出版Fusion Facts通讯。FEAT刚刚从一位私人投资者那里获得了适度的资金,以建造一个布什风格的原型发电机。“我们希望在九个月左右准备好,”福克斯说。
与此同时,更奇怪的研究也开始启动,旨在开发不依赖电化学的固态聚变电池。例如,位于密歇根州安阿伯的Mayer Applied Research Inc.创始人物理学家弗雷德里克·J·梅耶正在研究聚变“弹珠”。梅耶最初对冷聚变持怀疑态度。但如果他的工作取得成功,他设想在陶瓷涂层内有装满氘的小金属球。理论上,加热这些球将触发一个自持反应,直到氘耗尽。
梅耶的想法可能并不像听起来那么幻想。东京的日本电信电话公司的基础研究实验室的科学家们已经在固态系统上进行了三年的实验。NTT将镁氧化物镀层的钯方块放入充满氘气的压力室中,或最近的氢气——这是一种基于气体的轻水实验的等价物。在方块浸泡气体原子40小时后,它们被镀上金以封存氘或氢。如果方块随后被加热或用电流冲击,它就开始产生热量。NTT表示,输出持续至少50分钟,产生从0.5瓦到1瓦的能量。
糟糕的科学。然而,缺乏独立验证使得怀疑者坚决反对。胡伊岑加说,声称大量过剩热量是“荒谬的”。“你可以毫不犹豫地驳斥它们。”他和其他主流物理学家将其归咎于糟糕的科学或实验错误。米尔斯说,如果过剩热量水平为10%甚至30%,那可能是这样。但当过剩达到100%以上时,“没有办法是错误的,”他辩称。
一项正式的审查可能很快会对此问题提供一些见解。位于加利福尼亚州帕洛阿尔托的电力研究所(EPRI)已为冷聚变研究预算了1200万美元,并聘请SRI国际公司进行研究。麻省理工学院的哈格尔斯坦对SRI的重水实验印象深刻,这些实验几乎每次都能产生净能量,并显示出精确控制的迹象:当输入功率降低时,热输出成比例下降,而不是无所作为或反应不合逻辑。现在,EPRI已要求布鲁克海文国家实验室检查SRI的工作,而布鲁克海文的高级物理学家凯尔文·G·林恩,一位冷聚变怀疑者,已同意进行此项工作。“我的同事们对这个决定非常批评,”他说,“但我内心的一部分对从事此项工作的人感到钦佩。”审查目前暂停,等待林恩坚持的协议,即关键细节不会因专有原因而保密。否则,“我无法成为一个公正的评估者。”
布什声称名古屋“可能是一个转折点”,帮助冷聚变倡导者获得尊重。不过, chances 是,像林恩的赞同那样的事情可能没有什么能起到作用。