| 词条 | 冷聚变 |
| 释义 | 冷聚变引是指理论上在接近常温常压和相对简单的设备条件下发生核聚变反应。核聚变反应中，多个轻原子核被强行聚合形成一个重原子核，并伴随能量释放。冷聚变是在相对低温（甚至常温）下进行的核聚变反应，这种情况是针对自然界已知存在的热核聚变（恒星内部热核反应）而提出的一种概念性‘假设’，这种设想将极大的降低反应要求，可以使用更普通而且简单的设备，同时也使聚核反应更安全 电影《冷聚变》导演：Ivzn Mitov 演员：威廉·贺普沃利扎·比尼夫萨拉·布朗 类型：动作 科幻 分级：美国：R 国家/地区：美国 上映日期：2010-01-01 语言：英语 片长：86分钟 剧情简介：在二十世纪七十年代一个不明飞行物在俄罗斯击落，残骸送到一个秘密研究设施。当苏联崩溃,外星人的技术落入了一个神秘的恐怖组织。恐怖组织用它来创建一个毁灭世界的武器。一组特工被要求去停止这场战争。 基本资料冷聚变又名冷核融合，是现在所用更正式名称——“低能量核反应”(low energy nuclear reactions， LENR)——的通俗名称，隶属于凝态物质核科学(condensed matter nuclear science，CMNS)的范畴。 冷核融合为大众所周知起因于1989年3月“弗莱许曼-庞斯实验”的争议性——由科学家马丁·弗莱许曼(Martin Fleischmann)与史坦利·庞斯(Stanley Pons)所进行。当时有许多科学家努力重复该实验，却发现无法再现一样的结果。人们对冷聚变最大的责难集中在其实验的低重复性和核反应产物不匹配两点上。 “冷聚变”，国际上也称其为“凝聚态中的核科学”。有学者认为，冷聚变现象是一种新的物理过程，对于轻水和氢气的过程没有核反应，只有重水和氘气有核反应，但是主要能量也不是由核反应产生的。氘氘聚变比x射线的发射要低几个数量级。所以叫冷核聚变是不完全科学的，建议叫电子——离子束缚态及其引发核过程。这个物理过程在自然界中大量存在，例如太阳耀斑放能。所谓黑洞、中子星、超新星、伽马爆、远伽马重复爆等天体现象也是这个物理过程，它也会对地球物理的能源机制给出新的解释，它对清洁能源有潜在影响。 历史沿革开发冷聚变这一科学现象是对社会有积极作用的。Rchard Milton在他的文章《冷聚变——瓶子里的太阳》中对这个话题提供了深入的描述：“聚变发生在太阳的核心，几百万摄氏度的高温下，氢原子被力压缩到一起生成氦并且释放在氢弹的热核反应中的大量能量。因此，不难想象人们会投入大量的智慧和生命去驯服这种力量，就是所谓的在室温条件和拥挤的瓶子里发生聚变。” 前面的引述中描述了这种新技术所产生的振奋人心的能力：提供便宜、充足和清洁的能量。聚变是危险的能源，人类没有办法使得它们按我们所需去运行。原因很简单：质子不会去关闭其他质子。 早在1989年，马丁·弗雷舒曼说明他们掌握了一就公开表示他们发现了冷聚变，这个结果种可以获取无尽的清洁能源的方法，然而，由于他们无法复现冷聚变的实际结果，所以他们的发现并不被大众所认可。尽管大多数人因为实证的原因拒绝了这个科学理论，但还是有一些人感觉这个理论只是需要更多的开发，冷聚变工作仍然在悄悄进行中。近年来，在冷聚变的支持者中形成一种共同的观点：就是需要通过某种金属或晶体传导电流才能启动以产生能量。对于小粒子对氢原子碰撞引起聚变，大量中子移动产生惊人的能量的质疑在减少。一旦可以达成冷聚变实验中所产生的结果，那么人类将有能力将发电的方式转化为非集中式的，如每一家自行取暖和发电，并可以大胆地假设把水作为燃料。现在，冷聚变需要大量的时间去实验，冷聚变实验如同温室种植、海水脱盐和空间发动机等实验一样，需要数十年甚至更长的时间去开发。它们需要大量的投资、新工厂和长时间的研究。 理论假设冷聚变电池 冷聚变是指在相对低温（甚至常温）下进行的核聚变反应，这种情况是针对自然界已知存在的热核聚变（恒星内部热核反应）而提出的一种概念性“假设”。如果室温条件下的聚变反应能够实现商业化，人类就可以用海水中提取的重氢来生产丰富的核能。冷聚变的理论假设是，当对氚核进行电解时，分子被融进氮气内，释放一个高能中子，科学家已经探测到了大量热量，然而没有人探测到释放出来的中子。 1989年，科学家马丁·弗莱许曼和史坦利·庞斯提出了这一“假设”，接着，犹他州州立大学制定了一个全球计划来发展这项技术。弗莱许曼和庞斯宣称，他们在一个电解槽内获得了冷聚变，但其他科学家发现他们的实验无法重复。 成本投入冷聚变是一项非常新的技术，在研发的初期需要大量的资本投入。据评估，设计一个反应器的原型在启动阶段需要几千万美元，才能让它运转起来。因为冷聚变的产品是一个革命性的产品并且改变世界的潜力，需要将名声打出去，要做到这一点也需要上千万美元。因为制造发电机的机器和零件与核反应堆相比并不昂贵。 一个冷聚变反应器所需使用的燃料并不难找，而且价格也不像表面上看到的那样昂贵。冷聚变的燃料称作重水，1千克的重水需要1000美元，因为从普通水中分离重水需要大量的能量，因此它非常昂贵。 但是问题不要看表面。实验者们需要从冷聚变反应中取得最大值的能量，这个需求完全可以从冷聚变中获得，换言之，1千克重水所能产生出的能量的潜力相当于290万千克石油，那么即使为1千克的重水付出了1000美元，它也要比石油便宜了几千倍。 冷聚变产生的一小部分能量即可以保证一个重水分离厂的运转，因此，为了产生更多的能量，研究者必须将冷聚变所产生一部分能量用于生产燃料，因为有无限的燃料，所以有无限的能量（地球上，每6000份水中有1份是重水）。因此，初始使用成本是需要1000美元每千克的重水，便可以自由使用产品产生的能量，而随后的实验中，将反复循环着能量产生重水，重水产生能量，能量再产生重水的过程，那么，这个实验所需的燃料价格就被降低到微乎其微了。 科学研究冷聚变是相对热核聚变而言，冷聚变的提出更受政府阶层欢迎。1989年，当两位科学家（马丁·弗莱斯曼和斯坦利·庞斯）宣布，他们能够实现冷核聚变反应，并给出了测试结果，这一轰动性的言论在之前一直被认为是天方夜谭。这一神奇般的壮举使得科学家们被冲昏了头脑，无数科学家妄图重复试验结果，但当其他的科学家宣称，使用该技术无法复制同样测试结果时，指出两位科学家要么篡改了数据，要么另有目的。这一场惊世争论在科学出版物中广泛报道。 其后的数年里，科学家们已经在冷聚变反应中使用了各种办法。例如在加州大学洛杉矶分校，科学家用一个小型锂钽铁矿晶体（一热电物质，当加热时会形成电荷），置于氢气填充厅。当他们加热晶体（-30F到45F），一条通有10万伏的电场的金属丝横跨晶体，以加速生成的电荷。当晶体形成电荷，将在提前校订好的某一点上与氢原子碰撞成氦原子。科学家们指出，产生氦原子核时将释放高能量的辐射和自由中子，该迹象类似于聚变反应。当时有报道称用其他方法，也产生过类似的结果。 但是，目前，冷聚变不可能作为廉价，可靠的能源来源。上述的实验似乎力图证明冷聚变的可行性，同时勾画出聚变反应不需要庞大设备或巨大能源的幻想，但这些假象性试验结果所产生的输出功率远远低于可用能源的范畴，甚至不使用及其敏感的仪器无法察。 前景展望科学家在进行冷聚变实验 新产品（技术）的营销是一个复杂和困难的过程，在这个过程中，需要理解使用者的需要和购买能力，并完全掌握一个新技术在市场中所起到的影响和作用。而一个新产品只有在市场中得到那些有实力的角色的支持，才可能进行下面更普及的推广。 冷聚变实验者们初始的目标市场是那些大公司，如Caterpillar, John Deere, Ford, Dell, HP, GM 和其他在极大程度上都要依赖于电池操作的技术型公司。这些公司可以尝试使用冷聚变电池，只需要把电池放在他们的机器里，这样做不但对环境非常有好处，而且运营成本也很低。Ford和GM这些不同的公司可以在很多不同的方面使用冷聚变电池产品。如Caterpillar 可以在工厂中使用，也可以在他们生产的产品中使用，这种使用将让Caterpillar不再像现在这样频繁地购买电力设备，从而节约了大量的资金和时间。 对于普通的家用市场来说，冷聚变电池可以用于满足家庭中电视、电冰箱和其他电器的电力需求。其实从某种意义上说，冷聚变发电器也是一个省钱器，只需要为购买冷聚变发电器而付费，但是接下来，它就可以节省每个月为整幢房屋的用电而支付的费用。 这个革命性的产品——冷聚变发电机，是对人类生活对于能量需要的一个永久性的改变。冷聚变发电机可以消除老式电厂中的温室气体而代之以电厂生产的洁净的能量。使用这种内含能量源的电池可以省去每天充电的麻烦，并且节约数目相当的资金支出。但是从更深远的意义上看，这项研究对全人类的贡献无疑是非常大的，它可以做到让能源再生，并且颇为环保。 重大成就美国、日本和德国的科学家在2009年3月23日举行的美国化学学会年度会议上宣布，他们已经在实验室证实了冷聚变。美国《电子工程时报》网络版刊出了这一消息。 在会议上，美国圣地亚哥海军空间和海洋作战部队系统指挥中心的研究人员表示，问题在于测量仪器无法检测出这么少量的中子。为了感应这样小的质量，她使用了一个特定的塑料探测器CR-39。该探测器由镍和金的合金组成，将其插入一个氯化钯和氚的混合物中，这个探测器能捕捉和追踪高能中子。研究人员表示该塑料探测器捕捉到了许多微小的距离很近的小坑，这是中子存在的确凿证据，证明室温下可以出现聚变反应。 与会的其他研究人员也提交了冷聚变的证据：意大利国立核物理所的安东尼拉·尼洛说，他发现了大量的热量和氮气；日本北海道的研究人员称，他们也发现了大量的热量和伽马射线释放出来的证据。这些研究人员都在进行进一步的探索，希望能够更好地理解冷聚变过程并尽快进行商业化应用的相关开发。 科研进展冷聚变学术研究 国际上有许多国家在开展“冷聚变”研究。国际上已召开过13届冷聚变国际会议，第14届国际冷聚变会议将于2008年8月在美国华盛顿举行。美国物理学会年会和化学会年会都开辟了冷聚变分会场。现国际上对“冷聚变”研究比较重视的国家有：美国、日本、俄罗斯、意大利、中国、法国、以色列等。对冷聚变现象的确定性是成立的，但在理论的解释上争议很大。 “冷聚变”是一个颇为敏感且备受质疑的话题，也是当前科技界应当面对的重大问题之一。2008年4月8～9日，中国科协学会学术部以“‘冷聚变’的争论”为题在北京召开了第l7期新观点新学说学术沙龙，邀请了许多专家学者就此问题进行自由讨论。会议就氢、氘气体放电实验出现的许多奇异现象（如异常x射线谱线、超热、新核素生成等）和其理论解释（如“小氢原子模型”、“P．e—P等束缚态模型”），以及其他的实验现象和理论解释进行了报告、质疑和热烈的争论。 文化影响美国好莱坞著名大片钢铁侠《IRON MAN》其中出现的核心技术为——方舟式反应堆，该反应堆为微型无级可控式冷聚变核反应堆。该技术的峰值功率：3亿焦瓦/秒，可持续输出约15分钟；额定功率：500万焦瓦/秒，可不间断输出约2亿年。电影和漫画中的主角正是使用冷聚变反应堆实现机甲的能源供应，并通过聚变反应中的光子释放提供飞行动力和光子武器的。也许电影里的这一天离我们并不远了。 重要意义科学界对冷聚变的研究距易重复性、稳定性、超热与核产物间的关联性等要求还有一定距离。从科学本身的发展来看,传统的热核聚变乃至整个核反应理论限制了冷聚变学者的思路并规制了科学界多数人的看法；从技术与应用角度而言，冷聚变本身潜在的巨大商业前途使研究者与支持者过早背上了功利包袱——这不仅限制了科学的自由交流,也降低了研究结果的透明度与可信度。 然而，现在还很少有人认识到冷聚变的科学与哲学意义。冷聚变揭示的现象为探索微观世界提供了一种崭新的手段,即我们有可能通过桌面反应就做到以前必须由大型加速器才能做到的事。例如现在的激光尾场加速技术已使带电粒子达到GeV量级的能量，而冷聚变正是这种趋势中的一个极致，尽管现在还不为人解。作为最简单的对比:原来热核聚变研究需要大型的托克马克才可能达到的一些指标，现在冷聚变实验仅需要一个手持玻璃瓶就能实现。 |
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