Fusione fredda: è vicina la soluzione del mistero? di Giuseppe Caravita

[^TiGeRShArK^]

Originariamente inviato da bjt2

Tra quello che è scritto nel PDF che ho postato io e alcune mie deduzioni, sembra che il gamma sia assorbito dal mare di elettroni (non mi ricordo come lo chiama) che mi pare sia in uno stato particolare, e termalizzato.

mare di fermi?

[bjt2]

Originariamente inviato da ^TiGeRShArK^

mare di fermi?

Questo nome non mi è nuovo...

Lo chiama d-electrons plasma... Ora riporto l'appendice A di quel PDF in cui accenna la teoria alla base di tutto...

Originariamente inviato da Appendice A

APPENDIX A
The above results fit quite well into the theoretical proposal [3] based on standard Quantum Electrodynamics (QED) [8]. We summarize here its main predictions:
i) when the stoichiometric ratio x = [D]/[Pd] exceeds 0.7 (at room temperature) D nuclei (deuterons) enter a stationary coherent oscillatory state, whose phase is sharply defined. This state is described by a unique wave function and is able to respond to externally applied electric potentials ( and not only to their gradients)
ii) when x exceeds 1, the probability that oscillating deuterons reach a distance that might allow the fusion becomes appreciable. As a matter of fact this threshold is not easily reached and this accounts for many of the failures in trying to reproduce the effect.
iii)the fusion among deuterons occurs in a plasma within a medium and not in vacuo. Thus energy and momentum can be shared among many components of the condensed system, allowing in principle a fast cooling of the “hot” D-D compound nucleus preventing its splitting. Consequently 4He should be expected to be the final product of this newly discovered nuclear fusion.
In order to understand the correspondence between our results and the theoretical proposal, we summarize our understanding of the physical system, a Pd metal matrix electrolytically loaded with H(D).
It has been known [12] for several decades that a Pd lattice can adsorb H2 (D2) molecules at atmospheric pressure, increasing their density by a factor 1000. Furthermore, as Alfred Cöhn discovered in the 30 s’ [13] , H (D) exists in the Pd lattice in the ionic form; its electron is tranferred to the Pd electron bands. As a matter of fact, the transition of the D2 molecule from the initial gaseous state to the final ionised state requires the crossing of an energy barrier of about 30 eV, a huge value indeed in the framework of the conventional chemical-electrostatic interactions. The phenomenon of the ordinary loading has been quite mysterious so far, at least in the frame of the generally accepted theories of the solid state. However, it has been shown [14] that coherent QED can explain the ionization of the D2 molecule by virtue of the strong electromagnetic fields, acting inside the Pd lattice, produced by the coherent oscillations of the Pd electrons. Nuclear processes have never been observed at ordinary loading (namely when x < 0.7).
On the other hand it has also been shown [15] that at high loading (x > 0.7) , H’s enter a new configuration, characterised by a shift from the localized state of the β-phase to a state where H nuclei perform wide oscillations inside shallow potential wells. This feature suggests the existence of a new phase (sometimes named the γ-phase). Other discontinuities in some physical variables (Hall coefficient [16], magnetic susceptibility [17] and electrical resistance [7]) point to a structural change occurring in the Pd lattice at x ≥ 0.7.
The existence of a threshold in the D concentration which has to be overcome to observe the anomalies related to the so-called “cold fusion”, is a significant prediction of the QED coherence [3]. We are then able to understand why cold fusion experiments are sometimes non reproducible [18], given the difficulty in driving the system over the threshold using subtle electrochemical and metallurgical procedures.
The analysis of D/Pd systems in this new theoretical framework has suggested a new mechanism able to “overload” the Pd lattice with D+ nuclei. A quantum system, whose dynamics is described by a unique wave function, is able to “see” the electrostatic potential applied to a Palladium wire as a chemical potential that confines the D+s in the lattice, thus increasing the achievable concentration (Preparata effect) [19]. This effect is analogous to the well known Böhm-Aharonov effect [20] where the dynamics of a quantum system are affected by a change in the e.m. potential through a modification of the phase of the wave function.
The chemical potential μ of H+(D+) in Pd is thus shifted by the applied electric potential V(rr) multiplied by the screened charge Z*e of the H+(D+) in Pd

(Α1) μ [V( rr)] = μ [0] + Z*eV( rr)

In eq. (A1) μ [0] could be taken as the chemical potential of the point 0 of the cathode where the electric potential is highest, so that V is the (negative) relative potential of the point rr with respect to 0. The profile of the chemical potential μ is changed in such a way that the chemical potential in some regions of the cathode can fall below the chemical potential μsol of the ions in solution. Consequently an inflow of ions occurs in those regions.
The Preparata effect will be most effective when it is possible to apply large electric potential differences across the cathode without inducing sizeable Joule heating that might spoil the precondition of the effect, i.e. the H+(D+) coherence. The optimal effect is expected in onedimensional cathodes whose resistance

( A2 ). l
R = ρ ---
______S

is increased as much as possible by taking a large length l and a very small cross-section S.
Since the expected height of the chemical potential barrier is a fraction of one eV and Z* has been estimated [12] as about 0.1, a voltage of about 10 V applied along the one-dimensional cathode should be sufficient to induce a massive inflow of ions increasing the loading by a factor 1.3-1.4 with respect to a two or three dimensional cathode (plate or rod) exposed to the same electrolytic current density.
Let us now define the dynamics that allows two D+’s to fuse.
The nuclear fusion problem can be treated in two steps : namely a) the Coulomb barrier problem; b) the nuclear interaction problem.

A.1 The Coulomb barrier problem

The positive charge of the nuclei is responsible for the Coulomb repulsion generating an energy barrier increasing with the product of the charges. In vacuo such a barrier can be overcome by the kinetic energy of the fusing projectiles.
In the DD fusion in vacuo the observed processes are:
(A3) DD → p + 3H Branching ratio ~ 50%
(A4) DD → n + 3He Branching ratio ~ 50%
(A5) DD → 4He + γ (23.8 MeV) Branching ratio ~ 10-6
The widespread assumption of Asymptotic Freedom (namely, that microscopic components of a system can be considered free when their wavelength is much smaller than the typical space scales of the system) has convinced most scientists that at the very tiny kinetic energies of D’s at room temperature nuclear fusion is impossible, because of the height of the Coulomb barrier. A detailed analysis of D/Pd plasmas [8] , in the frame of coherent QED, however leads to a re-evaluation of the Coulomb barrier which turns out to be smaller than in vacuo, because of the high concentration of the negative charge due to the coherent plasma of electrons in Pd. The decrease of the barrier width from a few Å to about 0.1 Å, magnifies the fusion probability by about 40 orders of magnitude.

A2. The nuclear interaction problem

Actually, the fusion process takes place in three steps:

i) the formation of an “hot”, highly excited 4He nucleus:

(A6) D+D+ → 4He *

ii) its cooling to the 4He fundamental state by tranferring in a very short time (< 10–21 s) the excess energy to the d-electron plasma[3,21]:

(A7) 4He * + (d-electrons) → 4He + (d-electrons)*

iii)finally the electron plasma releases its energy into the lattice through a multitude of elementary excitations ranging from soft X-rays to phonons:

(A8) (d-electrons)* → X-rays + phonons +…… → heat

The difference between the fusion in vacuo and in condensed matter then becomes clear. In vacuo, because of the absence of a connecting medium as the e.m. field, the DD compound nucleus can only break into fragments according to (A3) and (A4). The probability that the 4He nucleus does not break (by releasing its energy to a very hard γ–ray) is very small (10-6).
In condensed matter the electromagnetic coupling with the d-electron plasma prevents the composite nucleus fragmentation and produces (almost) exclusively 4He. As a consequence we could expect that nuclear “microfurnaces” should appear in the sections of the onedimensional cathode where the electric potential is most negative and according to the Preparata effect the loading is largest (x>1). Since we expect, at this stage of the research, to be able to overcome the critical threshold by only a narrow margin, we anticipate the erratic appearance of “hot spots” where the temperature T can become very high (in a region having the size of a crystal grain, namely a few microns). In this case, a significant fraction of the energy output will be released in the form of radiations which will thermalize far from the cathode. The consequences of this high local T are the predominance of the radiative Stefan-Boltzmann channel in the heat release and the possible appearance on the cathode surface of film boiling which could open convective channels to heat dissipation. Furthermore 4He produced in the “hot spots” will not be confined in the Pd lattice and should therefore be
found almost exclusively in the gas evolving from the cell.
From our theoretical “prejudice” that almost all fusion occurring in the Pd lattice should produce 4He, we derive that the easiest way to evaluate the energy output is to count 4He atoms in the cell gases. Apart from providing the proof of the presence of nuclear processes, such “helium” calorimetry is most reliable since the erratic thermodynamic regime of the cell prevents any credible stationary calibration. A calibration in real time (isoperibolic calorimetry [9,10]) could be used but this technique is quite difficult when the cell temperature fluctuates. At this stage of the research we have chosen to couple to a reliable “helium” calorimetry a still unreliable thermal calorimetry which provides us only with an indicator that excess of heat is being generated by the cathode. The presence of a positive difference between the ”helium” calorimetric and thermal calorimetric results would be a confirmation that a fraction of the output energy escapes the thermal calorimeter.


REFERENCES


1. M. Fleischmann, S.J. Pons, J. of Electroanal. Chem. 261, 301 (1989).
2. “Farewell (not fond) to cold fusion”, Editorial of Nature 344, 365 (1990).
3. T. Bressani, E. Del Giudice, G. Preparata, Nuovo Cimento 101A, 845 (1989).
4. G. Preparata, unpublished, see also Ref. 19.
5. R. Felici et al. Rev. Sci. Inst. 66(5), 3344 (1995).
6. A. De Ninno, A. La Barbera, V. Violante, Phys. Rev. B56, 2417 (1997).
7. G. Bambakidis et al., Phys. Rev. 177,1044 (1969).
8. G. Preparata, QED Coherence in Matter, (World Scientific Singapore, 1995), see in particular ch. 8
9. M. Fleischmann et al., J. of Electroanal. Chem. 287, 293 (1990).
10. G. Preparata M. Scorletti, M. Verpelli, J. of Electroanal. Chem. 411, 9 (1996).
11. X.Z. Li et al. Proceedings of 8th International Conference on Cold Fusion, ICCF-8, Lerici 2000, edited by F. Scaramuzzi (SIF Bologna 2000), Vol. 70, p. 123.
12. G. Alefeld and J. Volkl, Hydrogen In Metals, Vol. I, II (Springer-Verlag 1978).
13. A. Cöhn, Z. Elektrochem. 35, 676 (1929).
14. M. Fleischmann, S. Pons, G. Preparata, Nuovo Cimento 105A, 763 (1992).
15. B. Dandapani, M. Fleischmann, J. of Electroanal. Chem. 39, 323 (1972).
16. R. Wisniewski, J. Rostocki, Phys. Rev. B3(2), 251 (1971).
17. A. Sievert, W. Danz: Z. Physik. Chem. B38, 61 (1937).
18. J.B. Huizenga, Cold Fusion: The Scientific Fiasco Of The Century, (Oxford University Press 1993).
19. M. Cola, E. Del Giudice, A. De Ninno, G. Preparata, Proceedings of 8th International Conference on Cold Fusion (ICCF-8), Lerici 2000, edited by F. Scaramuzzi (SIF Bologna 2000), Vol. 70, p. 349.
20. Y. Aharonov, D. Böhm, Phys. Rev. 11, 485 (1959).
21. G. Preparata Proceedings of 5th International Conference on Cold Fusion (ICCF-5), Montecarlo - Monaco 1995, p. 265.

[drakend]

Originariamente inviato da stbarlet

Ad Osaka sono le 18:22...

Hai sentito notizie sui giornali di questa scoperta storica oggi? Boh se venisse dimostrata vera a me sembra solo meno importante dello sbarco degli alieni... mi aspetterei dirette speciali di tutti i tg ma invece non c'è un cazzo. Il pericolo che si tratti solo di una mega-super bufala sta aumentando direi.

[bjt2]

Originariamente inviato da drakend

Hai sentito notizie sui giornali di questa scoperta storica oggi? Boh se venisse dimostrata vera a me sembra solo meno importante dello sbarco degli alieni... mi aspetterei dirette speciali di tutti i tg ma invece non c'è un cazzo. Il pericolo che si tratti solo di una mega-super bufala sta aumentando direi.

Semplicemente il giapponese sarà stato già sciolto nell'acido... Alternativamente, è su qualche isola tropicale imbottito di soldi dalle compagnie petrolifere...

[drakend]

Originariamente inviato da bjt2

Semplicemente il giapponese sarà stato già sciolto nell'acido... Alternativamente, è su qualche isola tropicale imbottito di soldi dalle compagnie petrolifere...

Tu ci ridi ma è uno scenario verosimile... basta pensare che per il petrolio si scatenano le guerre: non credo che far fuori un uomo (fisicamente o meno non è dato saperlo) sia più difficile.

[killercode]

Originariamente inviato da drakend

Hai sentito notizie sui giornali di questa scoperta storica oggi? Boh se venisse dimostrata vera a me sembra solo meno importante dello sbarco degli alieni... mi aspetterei dirette speciali di tutti i tg ma invece non c'è un cazzo. Il pericolo che si tratti solo di una mega-super bufala sta aumentando direi.

La cosa strana è che non se ne parla neanche tra gli Events nella homepage della Osaka University

[DvL^Nemo]

http://www.lenr-canr.org/News.htm

[drakend]

Difatti... comunque sono riuscito a recuperare l'email del responsabile dell'esperimento, se non sento niente nei prossimi giorni quasi quasi lo contatto per chiedere informazioni.

[killercode]

Originariamente inviato da DvL^Nemo

http://www.lenr-canr.org/News.htm

ma questo non è il sito dell'univerità

[DvL^Nemo]

Infatti e' proprio strana questa cosa..

[drakend]

Originariamente inviato da DvL^Nemo

http://www.lenr-canr.org/News.htm

Nell'articolo da te linkato si dice che è Yoshiaki Arata lo scienziato responsabile dell'esperimento che si sarebbe dovuto tenere oggi, mentre nell'articolo de "Il Sole 24 Ore" si dice che l'esperimento è effettuato da un team con a capo un fisico italiano dell'INFN, Celani Francesco, il quale ha ripreso l'esperimento fatto da Yoshiaki e l'ha perfezionato in modo da renderlo riproducibile.
Non ci sto capendo più niente.

[spacecomet999]

Ciao a tutti,

ho iniziato a documentarmi sull'argomento da quando è apparso l'articolo sul sole24ore. Aspettavo oggi con trepidazione per vedere la dimostrazione del famoso prof. Arata ma inspiegabilmente sul web non c'è alcuna traccia. Ora, ho girato nell'ordine il sito dell'università di osaka, tutti i blog possibili, ho scritto ai contatti web dell'università di cui sopra, ho letto le headlines dell'osaka daily http://www.osakadaily.com/, insomma le ho provate tutte, eppure non c'è traccia.

Mistero....non credo sia una bufala perchè il prof. esiste, ha pure brevettato il protocollo e il sistema, eppure...boh...mi aspettavo scoppiasse il web su questa notizia e c'è silenzio, tranne quattro o cinque tizi (noi) che tentiamo di informarci. Ho pure scritto all'autore dell'articolo del sole24ore....

[spacecomet999]

Yoshiaki Arata, 85 anni, professore emerito giapponese (uno dei padri del nucleare avanzato nipponico e delle ricerche anche sulla fusione calda), forte nazionalista (in pubblico parla solo giapponese), decorato dall'Imperatore, ha vinto la sua battaglia ventennale da samurai.
Non ha smesso per un attimo di crederci, da quando Fleishmann e Pons annunciarono nel 1989 la sospetta fusione "in bottiglia" di molecole di deuterio (idrogeno più un neutrone di troppo) dentro un catodo di palladio. Molecole leggere, sospinte per via elettrochimica (un moderato flusso di elettroni nel fluido, dall'anodo al catodo) dentro le strutture esagonali del palladio, fino a intrappolarsi in massa, collidere, premere l'una sull'altra, fino a pressioni spontanee di milioni di atmosfere, quindi spaccare i propri nuclei, emettere calore, tramutarsi infine in Elio-4. Una fusione nucleare in piena regola, ma ottenuta senza mostruosi toroidi ad altissima energia (tipo Iter), come nelle stelle. Bensì dentro una modesta bottiglia, con un po' di acqua pesante (deuterio, lo si trova in natura) e con un particolare metallo raro. E la corrente elettrica di casa. Senza radiazioni e con la produzione finale di un gas inerte, l'elio, utile per gonfiare i palloncini.
Troppo bello per essere vero. Fleishmann e Pons nel 1989 misero a rumore l'intera comunità scientifica mondiale ma non riuscirono mai a riprodurre stabilmente, se non per casi fortuiti, quel risultato straordinario, che avrebbe cambiato per sempre la storia dell'energia, del clima e forse della civiltà umana. E loro, insieme ai seguaci, furono così tacciati di truffa, di cialtronaggine, di ascientificità, fino all'emarginazione completa dalla comunità scientifica mondiale.
Ma il samurai Arata tenne duro. Anche perché la sua tecnica di supercompressione del deuterio già negli anni 50 lo aveva incuriosito su certe strane anomalie incontrate con i metalli, che ora forse capiva. E decise di investire le sue ricerche su una strada diversa, per la fusione a bassa energia, da quella elettrochimica. Semplicemente spingendo, a forza di varie atmosfere, il deuterio dentro nanoparticelle di palladio, fino ad ottenere lo stesso iper-affollamento, la stessa vertiginosa crescita di pressione, la fusione e il calore. Oggi ha mostrato pubblicamente a Osaka il suo reattore in funzione, che, con soli pochi grammi di palladio ha mosso un motore a pistoni Stirling. Un reattore in parte realizzato anche con le idee di Francesco Celani e del suo gruppo di Frascati-Infn, il secondo laboratorio al mondo attivo sulla pista aperta da Arata (e il secondo gruppo di samurai). Nei prossimi giorni Arata ci proverà non con 7 ma con 60 grammi di palladio e conta di avere centinaia di watt termici di guadagno. Abbastanza da illuminare una casa, per mesi, forse con una bomboletta pressurizzata da un compressore da frigo. Ma la notizia più importante di oggi, di fronte alla platea dei maggiori giornalisti scientifici giapponesi (e alcuni venuti dagli Usa), è aver inequivocabilmente mostrato la produzione, dentro gli esagoni di palladio, di consistenti quantità di elio 4, la firma dell'avvenuta fusione nucleare e della trasmutazione del deuterio. Al punto che gli astanti hanno coniato il termine di "Arata Phenomenon". Che lui ha gentilmente accettato, con un inchino, appunto, da samurai.

[spacecomet999]

http://www.ilsole24ore.com/art/SoleO...lesView=Libero

...scusate

[Paganetor]

l'ho appena letto anche io!

speriamo bene!

[DvL^Nemo]

Ammazza

Nei prossimi giorni Arata ci proverà non con 7 ma con 60 grammi di palladio e conta di avere centinaia di watt termici di guadagno. Abbastanza da illuminare una casa, per mesi, forse con una bomboletta pressurizzata da un compressore da frigo

[iuccio]

Ce l'hanno fatta: il primo esperimento pubblico di Yoshiki Arata di Condensed Matter Nuclear Science, meglio nota come fusione fredda è stato un successo. Poche ore fa all'Università di Osaka è stata dimostrata, di fronte a un pubblico qualificato, la realizzazione di quello che viene definito ormai "Arata Phenomena". La prova è stata compiuta facendo diffondere Deuterio gassoso su una matrice a struttura nanometrica di 7 grammi composta per 35% di palladio e per il 65% di ossido di zirconio alla pressione di 50 atmosfere, la metà della pressione di una idropulitrice per autolavaggio. Il calore, prodotto fin dall'inizio, e cioè in concomitanza dell'immissione del Deuterio, ha azionato un motore termico che si è messo in moto cominciando a girare.
Dopo circa un'ora e mezzo l'esperimento è stato volutamente fermato per effettuare le misure della presenza di Elio-4 a testimonianza dell'avvenuta fusione. Non sono state evidenziate emissioni di origine nucleare pericolose ( l'elio-4 è inerte). L'energia riscontrata è stata circa di 100.000 Joule, equivalente grosso modo a quella necessaria per riscaldare di 25 gradi un litro di acqua ( si tenga presente la modesta quantità della matrice nanometrica, 7 grammi). Quanto all'Elio, la quantità è assolutamente confrontabile e compatibile con l'energia prodotta, ed è la firma inequivocabile dell'avvenuta fusione nucleare. Al di là delle quantità misurate, si apre ora un capitolo nuovo nella comprensione dei comportamenti e delle reazioni che hanno luogo nella materia condensata, comportamenti che sembrano differire dai modelli fin qui seguiti dalla fisica nucleare classica.

A partire da oggi inizia un'altra fase, altrettanto delicata, legata principalmente a due fatti: la ripetizione dell'esperimento con una quantità maggiore di Palladio-Zirconio per ottenere quantitativi maggiori di energia; l'estrazione dalla matrice dell'elio senza danneggiarla e poterla così riutilizzare.

http://www.ilsole24ore.com/art/SoleO...8c&type=Libero

[tigroneveloce]

Quindi, si è ottenuta più energia di quella immessa???

[ChristinaAemiliana]

Chiaramente bisogna aspettare che la notizia venga annunciata e commentata da fonti scientifiche attendibili per festeggiare, ma speriamo, sarebbe un evento di capitale importanza per la comunità scientifica.

[drakend]

Ma la notizia più importante di oggi, di fronte alla platea dei maggiori giornalisti scientifici giapponesi (e alcuni venuti dagli Usa), è aver inequivocabilmente mostrato la produzione, dentro gli esagoni di palladio, di consistenti quantità di elio 4, la firma dell'avvenuta fusione nucleare e della trasmutazione del deuterio.

La cosa NON mi convince: quando uno pensa di aver fatto una scoperta PRIMA la sottopone alla comunità scientifica e POI ne dai notizia ai giornali... se vuoi essere preso sul serio intendo. Perché la dimostrazione pubblica è stata fatta davanti a giornalisti scientifici e non a scienziati puri? Per quanto i giornalisti scientifici siano competenti non credo che lo siano quanto dei fisici delle particelle. Christina Emiliana tu che ne pensi? Il pericolo bufala è ancora molto alto secondo me... aspetto, prima di cedere a facili entusiasmi, di sentire le opinioni di altri scienziati.