微型无级可控式冷聚变核反应堆工作原理

【专家解说】：　　冷聚变，是指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。 　　冷聚变又名冷核融合，是所用更正式名称——“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。 　　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。 　　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。 　　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。