热核冷核聚变能源：希望或者是骗局？
2014-10-26 13:50:15 来源：冷聚变世界独家翻译评论：0 点击：

这篇文章由David H Bailey 所写，David H Bailey 曾经在位于美国加利福尼亚的劳伦斯伯克利国家实验室工作。他对最近洛克希德马丁公司宣布的核聚变突破和由安德烈罗西宣布的第三方冷聚变实验结果发表了自己的看法。

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)报告的警告

最新起草通过的的联合国政府间气候变化专门委员会报告严厉的警告：如果一直这样下去会增加温室气体的排放，并会导致地球环境系统的继续变暖和长久改变，从而会增加对人类生态环境产生严重，持续，不可逆转的影响。这些明显的危险包括海平面的上升，越来越多的极端气候，洪灾，干旱，海洋生物的破坏以及由于农业变化而引发的人类社会暴力冲突。这种拖延已经为世界造成8万亿美元的损失。

所以我们能做什么呢？就像我们以前所呼吁的，最具争议的最有效的方法就是避免浪费。但是避免浪费本身离解决问题很远。我们必须使我们现在严重依赖煤炭，石油和其他化石能源的经济完全转变成非碳绿色能源。采用压力法等持续增加供应的碳氢化合物对我们的生态环境没有任何的帮助。

当前的绿色能源前景

绿色能源的一个亮点是价格持续下降的光伏太阳能面板，太阳能面板的价格在美国已经下降了二分之一，其他地方可能更低。

但是太阳能只能是我们能源的一部分，目前，没有一种工业级的技术可以在夜间和阴天储存如此大的太阳能能源，这个问题也发生在晴天，风能也面临着这个问题。核裂变反应堆是一个选择，但是基于福岛核电站事故后的政治现实，在未来可预见的未来，这种体系的能源系统不会大量增加。

因此国际社会迫切需要一些其他的工业级绿色能源，它可以不依赖地理位置，气候，天气并且相对安全清洁。

核聚变能源

核聚变是一种驱动太阳的能源，氢的同位素特别是氘和氚-一个质子结合一个或两个中子），聚合以后产生氦，在这个过程放出大量的能量。重原子也可以发生聚变，尽管在恒星内部，这些反应仅仅发生在超新星的爆发的过程中。

就如我们在二战后所尝试的可控核聚变一样，如果我们成功了我们就赢得绿色能源的头奖（备注：作者是美国核能实验室的成员，现已退休）。首先，氢转变成氦发生核聚变的燃料是免费，和我们的自来水一样普通。一个很细的水管如果能进入到聚变发电站内所产生的能量可以和我们所有的工业能量相当。第二，和核裂变相比，核聚变非常清洁，没有放射性副产物和核废料。总而言之，如果我们能控制核聚变，我们未来的能源问题就解决了。

现在的问题是核聚变反应发生在极端的温度条件下（亿万摄氏度），只有在这个温度才能克服库伦力，我们称之为带正电荷的氢核之间的巨大斥力。因此挑战在于怎样将聚变燃料牢牢的禁锢起来并不接触反应堆的内壁。

科学家们为驯服聚变已经工作了几十年，现在，两个主要的方法是托克马克反应堆和惯性聚变反应堆，托克马克反应堆像一个圆环面，核材料被加热并通过磁场被束缚在里面。（例如：国际热核反应堆橡木ITER，一个在法国建设的多国联合项目），惯性反应堆由一束束高能激光瞄准一个很小的氢靶，在瞬间将它加热到数亿度并引发核聚变反应。（如：位于加利福尼亚的国家点火装置 NIF）。

我们已经为发展这些设计投入了几十亿的资金，大部分都由国家资助的实验室来完成。现在大致的情况是虽然两种方法都取得了显著进展，但是这些项目的负责人同时也承认我们离实现商业化还有几十年。

洛克希德马丁公司的声明

这是我们在这个星期两所看到在聚变能源领域最最有兴趣的新闻。第一个是美国航空空间公司洛克希德马丁公司宣布基于核聚变的技术突破，洛克希德马丁公司臭鼬团队的技术人员在这个项目上已经努力了四年。

该公司的目标是建造一个只有两米乘三米，功率约一百兆瓦的聚变反应堆，它小到可以安装在大型卡车上面。这个体积比正在法国建设的ITER小十倍。他们声称，这样设计的第一个反应堆将会在十年内商用。可是令人沮丧的是，他们并没有透漏更多的技术细节，因此科学界没有办法来评估该项方法的优点。

在一篇科技文章中，该项目的领导 Daniel Clery说，他们的圆形设备采用尖头束缚，这是一种60年代发展并在70年代放弃的磁约束技术。英国富勒姆聚变能源研发中心的主任Steven Cowley估计洛克希德马丁公司可能使用一种名叫场反向配置（FRC）的技术，旋转的等离子体在螺旋形的磁场里面旋转并进行自加热。在我们知道更多细节之后，我们才能确定。

冷核聚变重生

在1989年4月，犹他大学的弗莱德曼和庞斯的声明产生了极大轰动，他们声称用简单的桌面设备取得了核聚变反应，这很快被称为冷聚变。可是其他大学的实验室并没有重复出他们所实验出的效应。结果，两位科学家和他们的项目很快被定性为草率，操之过急, 边缘化的科学。

但是一小部分研究人员继续追随这个想法（现在被称为低能量核反应简称LENR)。他们说他们偶尔看到传统化学无法解释的放热和其他效应。这些研究人员和他们的声明被大多数的物理学家和其他领域的科研人员所嗤之以鼻，他们认为这伪科学研究。

让我们看看2011年的争论，一个名叫安德烈罗西的意大利企业家声称他和他们的研究人员开发了一项新的冷核聚变技术，这项技术被称为能量催化剂，简称：E-CAT，这项技术可以产生巨大的热能量。可是，罗西无法在欧洲和美国专利局通过他的专利。现在，这项技术的知识产权被一个位于美国北卡罗兰纳州的工业热力公司拥有。

2013年，意大利和瑞典的科学家发表了一篇技术论文来描述E-CAT系统的实验分析，这招致了巨大关注和批评。

最近的E-CAT测试结果

现在这个意大利和瑞典的科研团队发表了新的文章，名为：观察到反应堆装置放热和燃料同位素的改变。这篇文章描述了更为复杂的实验，更好的检测设备，并声称巨大的能量输出，输出能量是输入电能的3.6倍。这项实验并不是在罗西的工厂完成，而是在位于瑞士卢加诺。

特别注意的是，这个团队发现了金属锂-7,（三个质子，四个中医，自然界最为普通的锂的同位素），镍-58，镍-60（原子包括28个质子，34个中子），下面的表格是他们通过次级离子质谱法所得到的结果：

输入燃料成分百分比	反应后燃料成分百分比
锂-6： 8.6%	92.1%
锂-7 91. 4%	7.9%
镍-58 67.0%	0.8%
镍-60 26.3%	0.5%
镍-61 1.9%	0.0%
镍-62 3.9%	98.7%

上述的同位素转变只能存在在真正的核反应条件下，在常规化学条件下是不可能发生的。具体是怎么发生的仍然是一个很大迷。实验设备所产生的能量似乎没有如此巨大来引发真正的核反应。此外，没有观察到放射性和放射性副产品。报告作者也非常沮丧的承认：这些结果目前没有让人信服的理论来解释，他们也同时表明：不能因为缺乏理论理解来忽略或拒绝该实验结果。这里需要强调，尽管他们向文献期刊社提交了文章，而两次都没有通过同行评审，也没有任何一个来自其实验室研究组的独立确认。来自SRI Michael McKubre教授发表了自己的评论， Michael McKubre教授是一个在LENR领域出色研究人员。

总结

可控聚变对于未来绿色能源发电来说是一个非常有吸引力的选择。但是，在未来10年或者15年真的能够变成现实吗？洛克希德马丁公司的团队的方案由于缺乏足够的信息，对于科学家来说很难来评估。我们期待更多的技术细节。

至于意大利-瑞典团队最近的报告，我们似乎只留下三个明显且困惑的选择：罗西和他的团队从事的是阴谋和欺诈。（我们想起富兰克林《穷查理年鉴》里的格言：“如果其中两个都死了，三人可以保守一个秘密。”罗西和它的团队的实验中发生了复杂而严肃实验或数据分析错误。罗西和他的团队可能发现了能够产生革命性能源的技术。（但是我们怎么能将这些结果和现实核物理相相一致）

但是另一方面，我们不能仅仅因为和主流科学思想背道而驰而拒绝，诽谤一项新的研究结果，假定1）：这项成果由高素质的研究人员使用合理，没有问题的方法和现代的设备完成 2）：这项成果足够详细的描述了细节允许第三方去重复它们的数据。3）：研究人员毕竟把他们的成果提交给同行评议。

因此我们将继续关注这两种技术的发展，至少他们一定会在社会科学领域制产生非常有趣的篇章。

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