基本介紹
- 中文名：冷聚變
- 外文名：Cold fusion
基本資料,歷史沿革,科學研究,科研進展,冷聚變學術研究,冷聚變冷聚變電池,重大成就,前景展望,
基本資料
冷聚變又名冷核融合，是所用更正式名稱——“低能量核反應”(low energy nuclear reactions， LENR)——的通俗名稱，隸屬於凝態物質核科學(condensed matter nuclear science，CMNS)的範疇。
冷核融合為大眾所周知起因於1989年3月“弗萊許曼-龐斯實驗”的爭議性——由科學家馬丁·弗萊許曼(Martin Fleischmann)與史坦利·龐斯(Stanley Pons)所進行。當時有許多科學家努力重複該實驗，卻發現無法再現一樣的結果。人們對冷聚變最大的責難集中在其實驗的低重複性和核反應產物不匹配兩點上。
“冷聚變”，國際上也稱其為“凝聚態中的核科學”。有學者認為，冷聚變現象是一種新的物理過程，對於輕水和氫氣的過程沒有核反應，只有重水和氘氣有核反應，但是主要能量也不是由核反應產生的。氘氘聚變比x射線的發射要低幾個數量級。所以叫冷核聚變是不完全科學的，建議叫電子——離子束縛態及其引發核過程。這個物理過程在自然界中大量存在，例如太陽耀斑放能。所謂黑洞、中子星、超新星、伽馬爆、遠伽馬重複爆等天體現象也是這個物理過程，它也會對地球物理的能源機制給出新的解釋，它對清潔能源有潛在影響。
冷聚變
冷聚變歷史沿革
開發冷聚變這一科學現象是對社會有積極作用的。Rchard Milton在他的文章《冷聚變——瓶子裡的太陽》中對這個話題提供了深入的描述：“聚變發生在太陽的核心，幾百萬攝氏度的高溫下，氫原子被力壓縮到一起生成氦並且釋放在氫彈的熱核反應中的大量能量。因此，不難想像人們會投入大量的智慧和生命去馴服這種力量，就是所謂的在室溫條件和擁擠的瓶子裡發生聚變。”
前面的引述中描述了這種新技術所產生的振奮人心的能力：提供便宜、充足和清潔的能量。聚變是危險的能源，人類沒有辦法使得它們按我們所需去運行。冷聚變最大的挑戰在於：在相對低溫（甚至常溫）環境中，在不消耗比冷聚變反應所產生的能量更多的能量的情況下，讓兩個或多個原子足夠接近以促成反應的發生。
早在20世紀80年代，弗萊許曼與龐斯利用鈀可以大量吸收氘氣的特性設計了聚變池。他們聲稱發現了大量能量的產生，並召開新聞發布會公開宣揚冷聚變的成功。這個發現指出了獲取大量的清潔能源的方法，然而，由於並沒有科學家（包括他們自己）可以復現冷聚變的實際結果，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。在冷聚變的支持者中形成一種共同的觀點：就是需要通過某種金屬或晶體傳導電流才能啟動以產生能量。對於小粒子對氫原子碰撞引起聚變，大量中子移動產生驚人的能量的質疑在減少。一旦可以達成冷聚變實驗中所產生的結果，那么人類將有能力將發電的方式轉化為非集中式的，如每一家自行取暖和發電，並可以大膽地假設把水作為燃料。冷聚變需要大量的時間去實驗，冷聚變實驗如同溫室種植、海水脫鹽和空間發動機等實驗一樣，需要數十年甚至更長的時間去開發。它們需要大量的投資、新工廠和長時間的研究。
冷聚變
冷聚變科學研究
冷聚變是相對熱核聚變而言，冷聚變的提出更受政府階層歡迎。1989年，當兩位科學家（馬丁·弗萊斯曼和斯坦利·龐斯）宣布，他們能夠實現冷核聚變反應，並給出了測試結果，這一轟動性的言論在之前一直被認為是天方夜譚。這一神奇般的壯舉使得科學家們被沖昏了頭腦，無數科學家妄圖重複試驗結果，但當其他的科學家宣稱，使用該技術無法複製同樣測試結果時，指出兩位科學家要么篡改了數據，要么另有目的。這一場驚世爭論在科學出版物中廣泛報導。
當然，也有人質疑是兩位科學家研究出來了冷聚變，但美國政府擔心由於冷聚變，將有很多國家獲得高能能源，從而影響自己的霸權，所以禁閉了科學家，並將資料永久封存。
冷聚變
冷聚變其後的數年裡，科學家們已經在冷聚變反應中使用了各種辦法。例如在加州大學洛杉磯分校，科學家用一個小型鋰鉭鐵礦晶體（一熱電物質，具有熱電效應），置於氫氣填充廳。當他們加熱晶體（-30F到45F），一條通有10萬伏的電場的金屬絲橫跨晶體，以加速生成的電荷。當晶體形成電荷，將在提前校訂好的某一點上與氫原子碰撞成氦原子。科學家們指出，產生氦原子核時將釋放高能量的輻射和自由中子，該跡象類似於聚變反應。當時有報導稱用其他方法，也產生過類似的結果。
但是，冷聚變不可能作為廉價，可靠的能源來源。上述的實驗似乎力圖證明冷聚變的可行性，同時勾畫出聚變反應不需要龐大設備或巨大能源的幻想，但這些假象性試驗結果所產生的輸出功率遠遠低於可用能源的範疇，甚至不使用極其敏感的儀器無法察。
科研進展
冷聚變學術研究
國際上有許多國家在開展“冷聚變”研究。國際上已召開過13屆冷聚變國際會議，第14屆國際冷聚變會議將於2008年8月在美國華盛頓舉行。美國物理學會年會和化學會年會都開闢了冷聚變分會場。現國際上對“冷聚變”研究比較重視的國家有：美國、日本、俄羅斯、義大利、中國、法國、以色列等。對冷聚變現象的確定性是成立的，但在理論的解釋上爭議很大。
冷聚變
冷聚變“冷聚變”是一個頗為敏感且備受質疑的話題，也是當前科技界應當面對的重大問題之一。2008年4月8～9日，中國科協學會學術部以“‘冷聚變’的爭論”為題在北京召開了第l7期新觀點新學說學術沙龍，邀請了許多專家學者就此問題進行自由討論。會議就氫、氘氣體放電實驗出現的許多奇異現象（如異常x射線譜線、超熱、新核素生成等）和其理論解釋（如“小氫原子模型”、“P．e—P等束縛態模型”），以及其他的實驗現象和理論解釋進行了報告、質疑和熱烈的爭論。
冷聚變冷聚變電池
重大成就
美國、日本和德國的科學家在2009年3月23日舉行的美國化學學會年度會議上宣布，他們已經在實驗室證實了冷聚變。美國《電子工程時報》網路版刊出了這一訊息。
冷聚變
冷聚變在會議上，美國聖地亞哥海軍空間和海洋作戰部隊系統指揮中心的研究人員表示，問題在於測量儀器無法檢測出這么少量的中子。為了感應這樣小的質量，她使用了一個特定的塑膠探測器CR-39。該探測器由鎳和金的合金組成，將其插入一個氯化鈀和氚的混合物中，這個探測器能捕捉和追蹤高能中子。研究人員表示該塑膠探測器捕捉到了許多微小的距離很近的小坑，這是中子存在的確鑿證據，證明室溫下可以出現聚變反應。
與會的其他研究人員也提交了冷聚變的證據：義大利國立核物理所的安東尼拉·尼洛說，他發現了大量的熱量和氮氣；日本北海道的研究人員稱，他們也發現了大量的熱量和伽馬射線釋放出來的證據。這些研究人員都在進行進一步的探索，希望能夠更好地理解冷聚變過程並儘快進行商業化套用的相關開發。
前景展望
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, John Deere, 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。
