冷聚变

第一代反应堆是基于第二代的原理上简化来的，是当时托尼他老爹受限于时代和设备，没有办法大规模应用，所以基本原理是一样的。

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核能可以通过两种不同的过程释放出来，即裂变和聚变。裂变是使原子核分裂，它就是商业核电力和简单原子弹的能源。聚变过程是两个氢原子核发生碰撞，从而聚合在一起。因为原子核具有电荷相互排斥，所以要得到聚变反应是极端困难的。只有在超常的高温下，原子核才会发生聚变。在太阳的中心和在氢弹中，发生的就是聚变。在氢弹中是利用简单的裂变原子弹产生的大量热能来使氢原子核聚合。科学家们积极研究，已经提出一些利用高温聚变所产生的能量的方案，但是，由于达到必要的高温十分困难，更由于那样的高温难于维持，这样的目标至今未能实现。然而，受控聚变动力的这一前景，却一直吸引着关注我们世界能源需求的许许多多的科学家和工程师。既然极端的高温是产生聚变能的障碍，人们自然要探索其他或许能导致聚变的途径。是否存在着不依赖于像太阳中心那样的条件也能使原子核发生聚变的其他过程？几十年过去了，人们对这个问题有过大量的探索，但一直没有结果。

早在1924年，即在人们知道聚变过程很久以前，柏林大学的弗里兹·潘勒塞（FritzPaneth）和库尔特·彼得斯（KurtPeters）曾经强行使氢气通过一个钯阵列，企图以此来产生氦。他们报告说，他们的实验得到了氦4（这是一种现在被认为可以表明发生了聚变的副产物）。不久，约翰·唐德贝尔格（JohnTand?berg）在1927年改进上述两人的方法，让电流通过重水以后再进入一根钯杆，似乎也昭示了可以廉价产生出氦的希望。可惜，潘勒塞和彼得斯以及唐德贝尔格所用方法得到的那种让他们高兴不已的产品是一种假象，原来是实验室中常会发生的沾染。因此，他们的假说未能成立。这期间，有关裂变的研究一直集中在需要极高温度的方法。大约在1984年，有两位电化学家开始关注起在低温下产生聚变的课题。他们中间一位是马丁·弗莱西曼，英国皇家学会的成员和南安普敦大学的电化学研究教授；另一位是斯坦利·庞斯，美国犹他大学的化学教授。他们设想，如果强行把两个氘（氢元素的一个变种）原子核挤进一个容不下两个原子核的小空间，这两个氘原子核就有可能发生聚合。金属钯的分子结构便提供了适合这种要求的小空间。但是，怎样才能把氘核挤入钯金属的晶格中去呢？他们制作了一个简单的电解槽，电解槽里的重水中有所需要的氘原子，而电解槽的阴极是用钯制成的。他们的假说是：电流从阳极向阴极的运动会迫使氘原子核从重水移入钯的晶格，从而在那里发生聚变。因为这种聚变将会是在接近室温的条件下发生，比起在极高温度下发生的聚变，它是“冷的”。弗莱西曼和庞斯两人显然没有意识到他们是在重复潘勒塞、彼得斯和唐德贝尔格的工作。弗莱西曼和庞斯采用这种方法还需要解决一个问题：怎样才能知道一个电学过程真的产生了一个核事件？查明这一点的主要线索是两个迹象：一个是，发生聚变应产生的辐射，这可以通过测量放射性粒子即中子的数量来加以确定；另一个是，电解槽所产生的能量应当肯定大于提供给电解槽的电能，这可以通过测量温度来加以确定。在1989年春天，马丁·弗莱西曼和斯坦利·庞斯感到他们的研究还不够成熟，原打算就冷聚变问题继续工作一段时间再发表成果。然而这时他们获悉，布赖汉姆·杨（BrighamYoung）大学也有几位物理学家正在进行类似的实验，虽然要解决的问题与他们的并不相同。庞斯和弗莱西曼感到了压力，觉得必须尽快公布他们的研究成果。无疑，他们渴望获得首先发现冷聚变的殊荣。这时候，犹他大学的律师们和管理层也对他们施加压力，认为只要庞斯和弗莱西曼首先公布他们的成果，那么犹他大学对冷聚变的专利权地位肯定会极大地加强，而布赖汉姆·杨大学的相应地位便会削弱。就是在这样一种情况下，弗莱西曼和庞斯两人在一次记者招待会上宣布，他们在一个电解槽里通过把氘核聚合在一个钯晶格里实现了冷聚变。他们解释说，在这项实验中，输出的能量至少是输入能量的四倍。

其实冷聚变不是用的钯做燃料，而是重水，所需要的是铂金，钯金，硫酸锂，重水还有电源（反应开始后放出的能量可供后续反应），钯金做负极，硫酸锂导电，电解重水，当两个重氢原子被压缩到一个钯金晶胞里（小于10的-15次方），产生量子隧道效应，跨越势垒，核反应开始 。冷核反应聚集的能量可能将会把反应变成热核反应，也就是等于一枚氢弹，材料可以买到，如果想试试，建议小心

当然有，只要是有核燃料，附近都会有辐射的

尽管从2005年到2009年，美国对于冷聚变的态度已经从排斥、反感，转变为开始相信这可能是科学，愿意倾听并察看实验结果，并积累了相当数量可靠严谨的论文数量。但是，国内的冷聚变研究却还是一派伪科学和闹剧的旧印象？

正如我们所看到的，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我们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，仅此一点，就足以让我们为冷聚变技术的应用而欢呼了。

所谓冷和热，不过是宏观上的说法。聚变，必须让轻核达到高能状态。不管是用类似催化剂还是用激光还是用核爆的方法，总之，必须要有能量输入，令轻核达到聚变的状态，才能聚变。所以冷聚变也必须有强大的能量输入，产生聚变后，才能有更强大的能量输出。只不过输入能量的手段可能用的是激光，而不是核爆，所以就叫做冷聚变。

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。

不是。冷聚变是有一定的科学原理的，并不是伪科学，有一些科学家在坚持做这方面的实验。而且让这些科学家充满希望的一点，就是在自然界的生物体内好像会进行冷聚变。有些生物会自动在身体内合成所需要的某些微量元素。有些科学家认为这是测量误差引起的，但是有些科学家认为这是真实存在的。

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。

冷聚变规则的动量守恒。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。

什么是冷聚变？就是寻求人工方法合成氚，然后衰变成氦3，这就是冷聚变。 氚为什么能衰变成氦3？因为中子活化，它有一个中子是自由中子，衰变成质子。 现代物理学发现，质子和中子可以互换身份。 假设，中子是u、d、u+e(阴介子） u、u、d+e(电子) 质子 电子。 质子是u、d、d+正电子(阳介子) 中子+正电子，当然二者可以切换身份。 显然，质子或者中子都是四个粒子组成，构成正多面体结构，空间上稳定，电磁力上不稳定。正负电荷成对组合，这是夸克禁闭。 聚变的实现必须有最低中子数，所以强力由中子提供。最简单的是氦3，是两个质子抓住一个中子，实际上是三个质子抓住一个电子组成正多面体结构。不到最近距离，质子感受不到中子中电子的引力，因为中子中的质子和电子互相屏蔽对方。 中子为什么有活化作用？核捕获一个自由中子，比如氘捕获一个自由中子，根据上文，氘核含有正电子，自由中子含有电子，所以氘核捕获自由中子，给了正、负电子湮灭的机会。核子为了生存，就必须衰变。 按这个分析，在放射性物质外部施加正电场，即拉开自由中子中电子与核子中正电子的距离，能减缓放射性物质的衰变速率。 基于以上分析，在聚变材料––氘中掺杂放射性材料––铀，铀衰变放出中子，氘俘获自由中子后，该自由中子发生衰变，氘变氦3，实现冷聚变。 按照这个思路，可以聚变铁以上任意元素。

冷聚变就是在室温下通过一个核过程，将氢原子压缩到一起（熔合）产生大量能量。这个技术是南安普顿大学的马丁?弗雷舒曼和犹他大学的斯坦利?庞斯教授于1989年3月在将一对稀有金属制造的电极（一个是铂，一个是钯）浸入到盛有溶解了锂盐的重水玻璃瓶中得到的。这项技术虽然仍处于开发和实验过程中，但他们可以使电池市场中的锂电池和镉电池被永久性地淘汰。