验证无有害放射性且产生磁分子串中间可控核聚变
2014-12-16 21:47:31   来源:陈一文新浪博客   评论:0 点击:

通过实验确认了桑蒂利[1]对无有害放射性的中间可控核聚变(Intermediate Controlled Nuclear Fusion -ICNF)过程测量的数据。

Verification of intermediate nuclear fusions without harmful radiation and the production of magnecular clusters
验证无有害放射性且产生磁分子串中间可控核聚变(1)
 
Robert Brenna, Theodore Kuliczkowski, Leong Ying
罗伯特·布雷纳,瑟多尔·库里斯阔斯基,应坤良(leong.ying@pgt.com)
 
Princeton Gamma-Tech Instruments
普林斯顿伽马—技术仪器
303C College Road East, Princeton, NJ 08540
Tel: (609) 924 7310, www.pgt.com
 
Published: New Advances in Physics, Vol. 5, No. 1, January-June 2011, pp.9-17
出版:物理学新进展,第5卷第1期,2011年1月-6月,pp.9-17
 
(译者注:如需要英文/中译文对照文本,请与我联系:cheniwan@mx.cei.gov.cn )
 
摘要:通过实验确认了桑蒂利[1]对无有害放射性的中间可控核聚变(Intermediate Controlled Nuclear Fusion -ICNF)过程测量的数据。为此,我们使用了一个钢制反应器室,充满加压氘气(deuterium gas),其中产生电弧的碳极。对反应室进行的热工测量进行分析,并且同总的有测量能量输入进行比较,以确定额外产生的热量。对反应前,以及打电弧后的气体取样进行了质量光谱分析,以验证中间可控核聚变过程中作为副产品形成的磁分子串(本质上由成串分子组成)。实验全过程中用放射性检测仪对反应室外表面进行监控,以便核定对周围环境是否释放任何有害放射性。建造与试验更大型强子反应器前必需进行这样的验证性试验。
 
引言
 来自普林斯顿伽马—技术仪器(Princeton Gamma-Tech -- PGT)的技术团队,在(佛罗里达)Tarpon Springs的基础研究所重复了无有害放射性的中间可控核聚变(ICNF)过程的可控试验。用来确定强子反应器(hadronic reactor)工作特征的主要检测工具由PGT提供,包括温度传感器与放射性探测仪。
 
强子反应器(hadronic reactor)由焊接有端部法兰的12英寸外径钢管制成。两段钢制端板用螺栓连接形成密封的反应室。固定的阳极(anode)安装到一端的端板,可移动式的阴极(cathode)安装到另外一端端板。通过打开反应室可以对阴极和阳极进行更换。本文介绍的试验中,使用的电极为碳石墨电极。电极端子连接到一台Miller Electric Dimension 1000型交直流变换器(AC-DC converter),实验过程中调整到名义40伏直流与900安培。用一台瓦特仪测量确定每次实验过程中发电机准确消耗的电力。反应管与端板的温度由铂电阻传感器(platinum resistive sensors)监控。
 
Figure 1. Photograph of the opened hadronic reactor
 
图1、 打开了的强子反应器(左:美籍华人学者应坤良;右:桑蒂利教授)
 
计划用于发电的任何核反应过程最令人担心的问题是潜在的有害放射性的污染。核反应堆(Fission reactors)产生相当量致人死命放射性,如阿尔法(alphas 4He2+)、贝塔(betas e-)、中子(neutrons)与伽马射线(gamma-rays γ)。阿尔法(alphas 4He2+)和贝塔(betas e-)对活细胞造成最大的损害,但是他们的性质使其高度电离(ionizing),意味它们传播的距离很短,而且,除非食用,对环境不造成令人担心的污染。中子与伽马射线有较强的穿透性,因此认为是更为有害环境的放射性。SAM940 型[2]放射性检测仪的结构包括鉴别伽马射线源的碘化钠闪烁体(sodium iodide scintillator),还有一个充满稀有同位素氦(isotope of helium 3He)用于中子探测的比例计数器。该探测仪用钾(potassium 40K)对检测伽马射线以及用锎(californium 252Cf)对检测中子进行工厂校准。用SAM940 型放射性检测仪对进行试验的研究设施的放射性背景水平进行了测量,然后将仪器置于强子反应器近处,在核聚变过程中对任何潜在有害放射性始终进行监测。
 
Figure 2. Photograph of PGT’s model SAM940 gamma-ray and neutron detector
图2、PGT提供的SAM940型伽马射线与中子探测仪。
 
氘碳核聚变(deuterium carbon fusion)
中间核聚变(ICNF)过程中氘(deuterium)与碳的核聚变形成了氮(nitrogen),用强子力学(Hadronic Mechanics)[3] 可以下边的平衡方程式描述:
 
           TR + H (2, 1, 1+, 2.0141) + C (12, 6, 0+, 12.0000) → N (14, 7, 1+, 14.0030) + ΔEheat                   1)
 
其中,括号内包含的头一个符号代表同位素种类(isotope species)的原子数,第二个符号代表核电荷(nuclear charge),第三个符号代表对等的核角动量(the nuclear angular momentum with parity),第四个符号代表原子质量单位(atomic mass unit amu)。
 
启动反应过程的触发(TR)机制是电弧,它极化(polarizes)碳和氢的原子形成了磁分子串(magnecular clusters)。在轴向偶联原子(axially coupled atoms)的原子距离上,电弧产生的非常强电磁场造成原子轨道螺旋管形变型,从而时原子核从它们的电子云中暴露出来。处于非常近距离赤裸的核导致核聚变同时产生额外热量(excess heat ΔEheat)。核聚变产物(14N)与父母系核(2H, 12C)之间的质量差为0.0111amu,或者其能量等同于10.339MeV。
 
强子反应器首先用机械真空泵对反应室抽真空,然后从供应氘体瓶将氘气在压力下充满纯氘气。每次启动反应前与试验后取样,送到一家独立的实验室[4]进行光盘气体分析(spectra vapor analysis)。
 
每次试验在接近于名义25ºC环境温度时启动,电弧供电2分钟。瓦特仪测量平均电力消耗1550W.hr,等于能量输入5.4MJ。在100、75与50psi(磅/平方英寸)三个不同启动压力下总共进行三次试验。进行100 psi(磅/平方英寸)试验时,在(A)前与(B)后取了气样。反应室抽净然后用纯氘气重新充满,在启动压力75 psi(磅/平方英寸)时取了气样(C)。反应过程在75 psi(磅/平方英寸)结束后,提取了气样(D)。然后让反应器冷却回到环境温度同时将压力降低到50 psi(磅/平方英寸)再进行一次反应,然后取最后的气样(E)。
 
从强子反应器提取的气样归纳如下:
A)100 psi(磅/平方英寸)核聚变反应前
B)100 psi(磅/平方英寸)核聚变反应后
C)75 psi(磅/平方英寸)核聚变反应前
D)75 psi(磅/平方英寸)核聚变反应后
E)50 psi(磅/平方英寸)核聚变反应后

参考文献
1.       R. M. Santilli, Experimental confirmation of the novel “intermediate controlled nuclear fusion” without harmful radiations (to be published New Advances in Physics 2010)
1、R. M. 桑蒂利,实验确认了新颖的“中间可控核聚变”无有害放射性(2010年《物理学新进展》即将发表)
2.       L. Ying (Princeton Gamma-Tech Instruments Inc), Private communications at www.pgt.com
2、应坤良(普雷斯顿伽马—技术仪器股份公司),私人通讯,发表于www.pgt.com
3.       R. M. Santilli, Hadronic Mathematics, Mechanics and Chemistry, Florida: International Academic Press (2008)
3、R. M. 桑蒂利,强子数学、力学与化学,佛罗里达:国际学术出版社(2008)
4.       T. J. Rossiter (Oneida Research Services Inc), Private communications at www.ord-labs.com
4、T. J. 罗西特(欧内达研究服务股份公司),私人通讯,发表于www.ord-labs.com
5.       C. E. Lyman et al, Scanning electron microscopy, x-ray microanalysis, and analytical electron microscopy, New York: Plenum Press (1990)
5、C. E. 莱曼 et al,扫描显微镜,X射线微量分析,以及分析性电子显微镜检查,纽约:普列努姆出版社(1990)
6.       R. M. Santilli, The new fuels with magnecular structure, Florida: International Academic Press (2005)
6、R. M. 桑蒂利,具有磁分子结构的新型燃料,佛罗里达:国际学术出版社(2005)
7.       F. Wang  (FEAmax LLC), Private communications at www.feamax.com
7、F. 王(FEAmax LLC),私人通讯,发表于www.feamax.com

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