固体 “冷聚变”
2013-12-01 09:20:20   来源：   评论：0 点击：

     “冷聚变”这个概念是相对 “热核聚变”概念而言的。可以这样对它进行定义：参加反应的两个核以很小的相对运动速度穿透它们之间的库仑势垒，并产生可观测的核聚变反应。

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    历史上 “冷聚变”曾用来指子催化的核聚变。这里要讲的 “固体冷聚变”有完全不同的含义，它可概括为氕或氘在某些凝聚态物质内部所表现出来的异常核反应行为。更确切地说，它是氕或氘以过临界浓度加载到经过技术处理的某些材料 （如 Pd,Ti,Nb,Ni等）时，在特定条件下表现出来的可能是核反应的现象。这些现象的主要特征是：产生远远超过传统化学来源的异常能量；产生原来体系中没有的只能归因于核反应的元素和辐射；产生核产物以及中子、γ射线、X 射线的强度远低于能量所要求的水平。上述特征现象是当今已有理论不能解释的。 

     “固体冷聚变”是 Jones和 Fleischmann 等在 1989 年最先宣布的。他们进行氘水的电解实验时，用钯或钛作阴极，铂作阳极，使用碱性电解液。随着电解的进行，阴极析出的氘以 PdD1-x 形式在钯电极上沉积，观察到了超过输入的热量和高于本底的中子。一个典型的实验装置如图 所示。他们的非常结果宣布后，在全球掀起了一个 “固体冷聚变”热潮。在接下来的几个月时间里，世界上十多个国家、几十个著名实验室投入到这一研究与验证的行列。然而未曾料到 “固体冷聚变”实验的可重复性十分不好，大多数验证实验都不成功，加上已有的结果与传统的核相互作用理论矛盾，因而“固体冷聚变”没有得到科学界的普遍接受。 
     

     
         
    距 Fleischmann 等宣布他们电解实验的超热结果已经几十年过去了，虽然关于 “固体冷聚变”正反两方面的争论还在继续，但是这一探索仍在艰难的条件下取得了进展。正如著名学者 Storms评述的那样：该领域的范围已经大大超出原先报道的范围，现在可以用“化学辅助核反应”（Chemically assisted nuclear reaction,CANR ）代替 “冷聚变”这一术语。CANR 已由简单的电化学充氘扩展到电解、气体放电、金属-氢 （氘）体系的非平衡态。 
   
近年来有关冷聚变的专著已经出版。由于实验技术的改进 （例如用封闭电解池取代开放电解池），加氢 （氘）材料结构的变化和冶金组织形态研究的深入，异常效应的可重复性大大提高了。而且还观察到了有未预料元素产生和核嬗变现象。 

     “固体冷聚变”或者 “化学辅助核反应”面临最大的挑战是理论问题。“冷聚变”涉及到核物理和固体化学两大研究领域，原子核与电子不仅在能量大小上，而且在释放时间上都存在巨大差别，这是两个不同的世界。要在二者之间架起一座连接的桥梁，要求创立全新的理论。 

    扑朔迷离的 “固体冷聚变”现象至今还处在迷雾之中，没有完全被人们认识，解释这些现象也还没有完整的理论。但事物在发展，认识在深化，本质的东西不是解释而是存在。随着新的、更有说服力的实验证据的面世，必然会出现新的理论。很有可能凝聚态物质中非平衡态下氢同位素核反应异常是一种必然的现象，这种规律的研究可能打开一个新世界。