自从1989年庞斯和弗里斯曼报告说,室温下电解重水产生“超热”和中子并用(d,d)核聚变解释超热(通常称为“冷聚变”)以来,在世界范围内引起了剧烈争论。
当年3月,美国能源部的评审报告使这个研究成为“闹剧”,美国《时代周刊》将冷聚变评为上一世纪的“最差创意”。
但是,这一研究却仍然在世界范围内不断地展开。
2004年8月,美国能源部对冷聚变进行了重新评审,并于12月1日公布了评审结果。12月10日,美国《科学》杂志发表了题为“冷聚变看来还是冷”的文章,介绍了美国冷聚变研究的现状、主要观点和能源部的评审意见,还特别介绍了美国主流科学家对冷核聚变所持的一贯否定态度。
由于美国的冷聚变研究在世界范围内具有重大影响,因此,分析美国能源部的这份《再评审报告》十分必要。
美国能源部仍坚持原来结论
美国能源部此次的评审意见分为三部分,并且给出了结论性意见。
第一部分是调查和评价是否有证据证明在低能情况下(小于几个电子伏)发生了核反应,包括对超热的评价。
评审意见对此有很大分歧,有人承认也有人否认。否认意见依然是怀疑化学反应和其他反应放能和测量误差。对于核反应,少数人承认但多数人否认;对于核反应仍然存在没有高信噪比的结果,使评审者怀疑核反应的可信性。
第二部分是确定这些证据是否足够能得出有核反应的肯定性结论。
评审者对(D,D)产生4He没有γ射线并作为超热的主要来源提出了严重质疑,多数评审者认为没有决定性证据证明核反应存在。
第三部分是这一研究是否值得继续进行,如继续研究哪些项目是有希望的。评审者一致同意对个别申请应继续支持,如研究是否有超热产生,是否存在(d,d)聚变,尤其是对充氘金属性质的研究。
最后的结论是,虽然自1989年以来量热研究有很大进展,但评审结论仍与1989年的评审意见相似。
虽然美国“冷聚变”研究人员经过努力,使美国能源部对这一研究重新评审,但应该指出,他们忽略了该物理过程的主要部分,因此导致评审没有达到预期结果。
美国能源部此次请了18位专家参与评审,申请者准备了充足的材料,有书面评审和面对面答辩,应该说,能源部对此非常重视。但由于一些主流科学家的偏见和评审者中持客观看法的学者占少数,使得评审结论仍然是消极的。
评审失利的原因
笔者认为,导致这次评审失利的原因之一,在于美国“冷聚变”研究人员完全忽略了轻水电解、氢气辉光放电也产生“超热”和超出现有物理知识的X射线的证据;对于重水电解和氘气辉光放电,他们认为主要是D+D→4He+23.8Mev(热量),也讲有少量与(d,d)聚变相符的d(d,n)3He和d (d,p)T和不与(d,d)聚变相符的>10Mev的4He和质子。
笔者则认为,p-e-p产生~12.5kev的X射线,d+-e -d+产生~25kev的X射线和少量(d,d)聚变;这里p-e-p(对于轻水电解和氢气辉光放电)没有核反应,超热是X射线被吸收;对于重水电解和氘气辉光放电,放能主要是d+-e-d+产生~25kev的X射线,核反应的几率是“束缚态”形成几率的10-4-10-6倍。这就是为什么核产物与“超热”不匹配的原因,同时也是核产物信噪比低的原因。
第二,美国学者漏掉了另一类重要证据,即关于实验学者报告的“核嬗变”现象。
前苏联学者曾指出,在自然界中许多元素都发生如下反应:p+ZAN→Z+1AN+1。例如Na→Mg,K→Ca,Cu→Zn,P→S,S→Cl等,于是认为是发生了“生物聚变”。笔者认为这是不正确的,它的真实过程可能是p+e+A+→p-e-A++~25kev的X射线。因为在常温下,d+(Z=1)尚难于克服库仑位垒发生(d,d)聚变,对于Z>>1的核使p进到核内是不可能的。
至于对关于D+D→4He+23.8Mev(热量)的质疑,笔者认为,从实验上讲,核产物与“超热”不匹配;没有测到γ射线,这是质能关系式决定的。另外,这种机制也无法解释轻水电解出超热和氢气辉光放电的实验事实,同样不能解释所谓“核嬗变”的实验事实。
“冷聚变”仍然有争议
可以看出,虽然人们对“冷聚变”的认识随着实验事实的增多而有所进步,但由于对这个物理过程的本质缺乏认识,“冷聚变”仍然是一个有争议的话题。 |