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张航工程师激光氘（氢）钯实验最新进展（更新）
2023-05-04 09:18:27 来源：冷聚变世界评论：0 点击：

美国陆军工程研究与发展中心冷域研究实验室（CRREL）在2023年3月份公布了一项结果，它是法国Biberian（Proc ICCF23, 2021）和意大利Mastromatteo （JCMNS19:173, 2016）相同实验的重复，具体实验是使用激光照射钯氢（Pd-H）系统激发核嬗变。

复制激光氘（氢）钯实验

秋然实验室张航，陈思
DataWeco社创数据张强

E-mail715469127@qq.com

更新：6月27日，张航工程师给冷聚变世界提供了厦门大学嘉庚实验室的材料检测报告总结，报告显示发生了明显的元素嬗变，有兴趣的朋友可以点击链接查看。

摘要
美国陆军工程研究与发展中心冷域研究实验室（CRREL）在2023年3月份公布了一项结果，它是法国Biberian（Proc. ICCF23, 2021）和意大利Mastromatteo （JCMNS19:173, 2016）相同实验的重复，具体实验是使用激光照射钯氢（Pd-H）系统激发核嬗变。

秋然实验室使用类似试验方案和装置重复了上述实验，所不同的是激光源为二氧化碳激光，用它照射一个特定的钯氢（Pd-H）系统，具体来说是充有一定压力氢气或者氘气的密封腔中的钯金属片。通过表面电镜分析，在照射后的钯中发现了新元素，提示照射过程中可能产生了核嬗变。相关实验结果的验证、定量分析和机制机理研究有待进一步开展。

关键词激光氘钯核嬗变

1. 国外实验情况
2023年CRREL 重复了法国Biberian 2021（Proc. ICCF23）和Mastromatteo 2016 （JCMNS19:173）的激光照射靶氢（Pd-H）系统激发核嬗变的工作（见图2）。该试验使用 1 g 99.95%钯锭，抽真空到约44 毫托mTorr（约5.8661Pa），充入压力为30万帕的氢气，分别用功率位5 mW，波长640nm红色脉冲激光和功率位200 mW的532 nm的绿，与功率为20 mW，波长为405 nm的蓝色激光，分别照射作为实验靶的钯氢（Pd-H）系统。照射光斑直径约 0.5 mm，持续照射 9 天。实验未能从样品表面鉴别出绿光照射点，所以只讨论了红光和蓝光照射的结果，详见下图3.9—3.11。用 CR-39 面对照射点观测到核径迹，这一点类似于Biberian的结果。

2016年日本Mastromatteo用633 nm，0.9 mW激光，光斑面积1cm²照射 250 nm 厚 Pd-H 膜，冲入氢气气体压力15万帕，两周后表面产生 Na、Si、Al、Mg 和 Ca。而Biberian是用 650 nm，5 mW激光照射 350 nm 厚 Pd-H 膜（2 Atom H2）3 个月，激光照射形成直径 0.2 mm 的黑点中心存在 N、O、Na、S、Mg、Fe 和 Ni。三者比较，所用激光波长接近，但Biberian的激光功率面密度最高，CRREL 的居中，Mastromatteo的最低。就嬗变产物而言，如果把蓝光的结果也算上，三者都产生了Na；而Biberian和 CRREL都产生了 Mg和 Ni；CRREL和Mastromatteo都产生了 Si、Al 和 Ca；只有Biberian产生了 Fe。按照宇宙中元素的演化理论，铁是聚变的终点，Pd 吸收 H 裂变的最终产物只有到 Fe 才是放出能量最多的，看起来高激光功率密度有利于嬗变到最稳定的核产物。此外，Mastromatteo发现 633 nm 的效应比 405 nm 的强，而此处是 640 和 405 nm 激光有效应，532 nm 的却无效应（至少是效应微弱），如能证实激光波长的影响，对机理研究有很大意义。

图1：CRREL 红光照射后的核产物，主要是 Si 和 Ca，然后是 Na、Al 和 Mo，但没有蓝光中产生的 Ni（见图2）。

图2：CRREL 蓝色激光照射后不同位置的元素

图 3：CRREL 蓝色激光照射后核产物与Biberian结果的比较，

    基于上述实验结果，照射后产物中共性发现是 Ni， Na 和 Zn，此处还有 Fr 和 Mo。但没有红光中产生的Si（本文图2）。该结果中的 Fr（钫）是放射性元素，原子序数是 87，如果真产生了 Fr，测量 β 射线谱可确定其同位素分布[3]。

2. 实验装置
    本研究中所采用实验装置和材料如下。
2.1原料制备
    本次实验用于激光照射的钯片为直径15mm，厚度0.1mm，质量0.1克的圆片。

图4，激光照射前与照射后的材料

2.2 激光器
激光器采用二氧化碳激光器，最大激光输出功率30瓦，激光波长10.6微米，输出光斑直径2mm。脉冲频率设定为2000Hz，占空比可在1%至100%可调。鉴于二氧化碳激光器工作频率处于红外波段，照射与靶心调整，主要通过射到材料圆饼上反射光来进行调整，实施中要避免烧伤手。

图5，二氧化碳激光照射材料时可以产生可见光

2.3 反应釜
反应釜构造与Ubaldo Mastromatteo的基本相同[2]，值得注意的是视窗玻璃不能用普通光学玻璃，要用硒化锌专用激光玻璃，普通玻璃会吸收红外波段激光，玻璃镜片会发热碎裂。

图6，反应釜

3. 实验过程
样品放入反应釜靶位固定，排出空气，分别向反应釜充入氢气、氘气、进行激光照射，氢气氘气绝对压力为300kPa。激光脉冲2000Hz频率，占空比从10%-50%逐步增加（24小时调整一次），每个样品在氢气中照射5天，然后在氘气中照射5天，取出样品，送至厦门大学嘉庚实验室进行SEM和EDS检测，结果如下

4. 实验结果
试样经激光照射后金属EDS检测，发现了有新元素生产，结果如下

5. 总结与讨论
本研究和相关研究结果表明，在氘气氛围中用不同波长的激光照射钯均发现了新元素的产生。本研究所采用的激光波长显著区别于已知同类研究。就新生成元素而言，本研究与相关研究具有类似发现，及产生钠镁钙的反应概率较大。
本研究仍属早期探索，下一步工作包括充分验证新生成元素与激光照射试验的因果关系，对新生成元素与试验方案的关联性定量研究，以及对相关机制机理的研究等。

6. 致谢
诚挚感谢清华大学李兴中教授，西安电子科技大学马中发教授，中科院张武寿教授对实验提供指导和帮助！

参考文献
1. CRREL, U.S. Army Engineer Research and Development Center’s (ERDC) Cold Regions Research and Engineering Laboratory (CRREL) 2023 March 31 (https://www.erdc.usace.army.mil/Media/News-Stories/Article/3348483/revisiting-cold-fusion-possibilities-for-clean-energy/)
2. Laser induced transmutation in palladium thin films in hydrogen atmosphereJean-Paul Biberian, Pamela Mosier-Boss , Larry Forsley
3. LENR Anomalies in Pd–H2 Systems Submitted to Laser Stimulation Ubaldo Mastromatteo∗
4. ICCF24学术笔记张武寿于 2022年8月30日星期二

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