冷聚變

冷聚變

冷聚變,是指在接近常溫常壓和相對簡單的設備條件下發生核聚變反應,核聚變反應中多個輕原子核被強行聚合形成一個重原子核,並伴隨能量釋放。冷聚變引是指理論上在接近常溫常壓和相對簡單的設備條件下發生核聚變反應。核聚變反應中,多個輕原子核被強行聚合形成一個重原子核,並伴隨能量釋放。冷聚變是在相對低溫(甚至常溫)下進行的核聚變反應,這種情況是針對自然界已知存在的熱核聚變(恆星內部熱核反應)而提出的一種概念性‘假設’,這種構想將極大的降低反應要求,可以使用更普通而且簡單的設備,同時也使聚核反應更安全。

基本信息

基本概述

冷聚變冷聚變

冷聚變,又名冷核融合,是在相對低溫下進行的核聚變反應,冷聚變現象是一種新的物理過程,2011年11月義大利物理學家安德烈-羅西表示已經設法成功實現冷聚變,這一過程能在不產生有害輻射物的情況下,生產出大量安全核能,它有望解決全球能源危機問題。

研究歷史

1、1989年馬丁·弗雷舒曼表示他們發現了冷聚變,這個結果種可以獲取無盡的清潔能源的方法,然而由於他們無法復現冷聚變的實際結果,所以他們的發現並不被大眾所認可。儘管大多數人因為實證的原因拒絕了這個科學理論,但還是有一些人感覺這個理論只是需要更多的開發,冷聚變工作仍然在悄悄進行中。

2、冷聚變如果在室溫條件下的聚變反應能夠實現商業化,人類就可以用海水中提取的重氫來生產豐富的核能。冷聚變的理論假設是,當對氚核進行電解時,分子被融進氮氣內,釋放一個高能中子,科學家已經探測到了大量熱量,然而沒有人探測到釋放出來的中子。

科研進展

1、科學界對冷聚變的研究從科學本身的發展來看傳統的熱核聚變乃至整個核反應理論限制了冷聚變學者的思路並規制了科學界多數人的看法,從技術與套用角度而言冷聚變本身潛在的巨大商業前途使研究者與支持者過早背上了功利包袱——這不僅限制了科學的自由交流,也降低了研究結果的透明度與可信度。

2、冷聚變揭示的現象為探索微觀世界提供了一種嶄新的手段,我們有可能通過桌面反應就做到以前必須由大型加速器才能做到的事,例如現在的雷射尾場加速技術已使帶電粒子達到GeV量級的能量,而冷聚變正是這種趨勢中的一個極致,儘管現在還不為人解,作為最簡單的對比:原來熱核聚變研究需要大型的托克馬克才可能達到的一些指標,現在冷聚變實驗僅需要一個手持玻璃瓶就能實現。

最新成果

羅西教授的E-Cat進行了檢測羅西教授的E-Cat進行了檢測

1、2011年11月義大利物理學家安德烈·羅西表示已經設法成功實現“冷聚變”,這一過程能在不產生有害輻射物的情況下,生產出大量安全核能,它有望解決全球能源危機問題。新機器能在室溫環境下使鎳和氫發生聚變,產生近乎無窮無盡的能量。羅西稱他的E-Cat機器能夠實現冷聚變,並稱在博洛尼亞大學的試驗中已經證實它能產生作用。
2、通過較低能量,可以給加熱器注入一定數量的能量,並從同一台加熱器中獲得更多能量,最初的能量是由電阻產生的,然後反應堆在接下來的3到4小時內不需輸入最初的電能,就能再生產479千萬時能量,這種低水平的核反應會自動繼續下去。
3、儘管安德烈·羅西稱他們已經實現了冷聚變,但大多數物理學家對此持否定態度,能源顧問喬納森-庫米表示在獨立科學家能夠複製這些試驗結果前,(E-Cat試驗)應該被視為一個騙局,但是能源新機構純能源系統的CEO斯特林-艾倫稱他參加了羅西的試驗演示工作,E-Cat確實能夠自我持續下去。

重要意義

科學界對冷聚變的研究距易重複性、穩定性、超熱與核產物間的關聯性等要求還有一定距離。從科學本身的發展來看,傳統的熱核聚變乃至整個核反應理論限制了冷聚變學者的思路並規制了科學界多數人的看法;從技術與套用角度而言,冷聚變本身潛在的巨大商業前途使研究者與支持者過早背上了功利包袱——這不僅限制了科學的自由交流,也降低了研究結果的透明度與可信度。
然而,還很少有人認識到冷聚變的科學與哲學意義。冷聚變揭示的現象為探索微觀世界提供了一種嶄新的手段,即我們有可能通過桌面反應就做到以前必須由大型加速器才能做到的事。例如雷射尾場加速技術已使帶電粒子達到GeV量級的能量,而冷聚變正是這種趨勢中的一個極致,儘管還不為人解。作為最簡單的對比:原來熱核聚變研究需要大型的托克馬克才可能達到的一些指標,冷聚變實驗僅需要一個手持玻璃瓶就能實現。

前景展望

科學家在進行冷聚變實驗
新產品(技術)的行銷是一個複雜和困難的過程,在這個過程中,需要理解使用者的需要和購買能力,並完全掌握一個新技術在市場中所起到的影響和作用。而一個新產品只有在市場中得到那些有實力的角色的支持,才可能進行下面更普及的推廣。
冷聚變實驗者們初始的目標市場是那些大公司,如Caterpillar,JohnDeere,Ford,Dell,HP,GM和其他在極大程度上都要依賴於電池操作的技術型公司。這些公司可以嘗試使用冷聚變電池,只需要把電池放在他們的機器里,這樣做不但對環境非常有好處,而且運營成本也很低。Ford和GM這些不同的公司可以在很多不同的方面使用冷聚變電池產品。如Caterpillar可以在工廠中使用,也可以在他們生產的產品中使用,這種使用將讓Caterpillar不再像現在這樣頻繁地購買電力設備,從而節約了大量的資金和時間。
對於普通的家用市場來說,冷聚變電池可以用於滿足家庭中電視、電冰櫃和其他電器的電力需求。其實從某種意義上說,冷聚變發電器也是一個省錢器,只需要為購買冷聚變發電器而付費,但是接下來,它就可以節省每個月為整幢房屋的用電而支付的費用。
這個革命性的產品——冷聚變發電機,是對人類生活對於能量需要的一個永久性的改變。冷聚變發電機可以消除老式電廠中的溫室氣體而代之以電廠生產的潔淨的能量。使用這種內含能量源的電池可以省去每天充電的麻煩,並且節約數目相當的資金支出。但是從更深遠的意義上看,這項研究對全人類的貢獻無疑是非常大的,它可以做到讓能源再生,並且頗為環保。

成本投入

冷聚變是一項非常新的技術,在研發的初期需要大量的資本投入。據評估,設計一個反應器的原型在啟動階段需要幾千萬美元,才能讓它運轉起來。因為冷聚變的產品是一個革命性的產品並且改變世界的潛力,需要將名聲打出去,要做到這一點也需要上千萬美元。因為製造發電機的機器和零件與核反應堆相比並不昂貴。
一個冷聚變反應器所需使用的燃料並不難找,而且價格也不像表面上看到的那樣昂貴。冷聚變的燃料稱作重水,1千克的重水需要1000美元,因為從普通水中分離重水需要大量的能量,因此它非常昂貴。
但是問題不要看表面。實驗者們需要從冷聚變反應中取得最大值的能量,這個需求完全可以從冷聚變中獲得,換言之,1千克重水所能產生出的能量的潛力相當於290萬千克石油,那么即使為1千克的重水付出了1000美元,它也要比石油便宜了幾千倍。
冷聚變產生的一小部分能量即可以保證一個重水分離廠的運轉,因此,為了產生更多的能量,研究者必須將冷聚變所產生一部分能量用於生產燃料,因為有無限的燃料,所以有無限的能量(地球上,每6000份水中有1份是重水)。因此,初始使用成本是需要1000美元每千克的重水,便可以自由使用產品產生的能量,而隨後的實驗中,將反覆循環著能量產生重水,重水產生能量,能量再產生重水的過程,那么,這個實驗所需的燃料價格就被降低到微乎其微了。

文化影響

美國好萊塢著名大片鋼鐵俠《IRONMAN》其中出現的核心技術為——方舟式反應堆,該反應堆為微型無級可控式冷聚變核反應堆。該技術的峰值功率:3億焦瓦/秒,可持續輸出約15分鐘;額定功率:500萬焦瓦/秒,可不間斷輸出約2億年。電影和漫畫中的主角正是使用冷聚變反應堆實現機甲的能源供應,並通過聚變反應中的光子釋放提供飛行動力和光子武器的。也許電影裡的這一天離我們並不遠了。

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