La fisica del perché l'e
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La fisica del perché l'e

Jun 02, 2023

"Ogni volta che guardi il cielo, ognuno di quei punti luminosi ricorda che l'energia di fusione è estraibile dall'idrogeno e da altri elementi luminosi, ed è una realtà quotidiana in tutta la Via Lattea." -Carl Sagan

(Questo post è scritto in collaborazione con il Dr. Peter Thieberger, fisico senior presso il Brookhaven National Laboratory.)

Una fonte di energia economica, pulita, efficiente e praticamente illimitata sarebbe proprio ciò di cui il nostro mondo ha bisogno in questo momento. Le fonti a basso costo – carbone, petrolio e gas – sono sporche, distruttive e limitate, mentre le fonti pulite – eolica e solare – sono costose e inefficienti. L’energia nucleare è abbondante ed efficiente, ma con i pericoli della radioattività (e Fukushima ancora freschi nella mente delle persone), chiaramente non è nemmeno una soluzione ideale. L’ideale, piuttosto che l’attuale energia di fissione nucleare che utilizziamo, sarebbe la fusione nucleare, in cui gli elementi più leggeri vengono fusi insieme in elementi più pesanti. A differenza di una reazione di fissione nucleare, nella maggior parte dei casi di fusione nucleare né il materiale reattivo originale né i prodotti sono radioattivi.

La fusione nucleare è responsabile del più potente rilascio di energia mai generato sul nostro pianeta: la Bomba Zar, sopra. Nessun'altra reazione conosciuta (che non coinvolga l'antimateria) è in grado di generare tanta energia da una data quantità di materia quanto può fare la fusione nucleare,nell'intero Universo.

Naturalmente, una reazione come la Bomba dello Zar non è ciò che vogliamo quando si tratta di soddisfare il nostro fabbisogno energetico. Forse più precisamente, ci piacerebbe averlocontrollato fusione nucleare, dove possiamo controllare la velocità di fusione e sfruttare praticamente tutta l’energia generata dalle reazioni. Per raggiungere questo obiettivo, tutto ciò di cui hai bisogno sono due nuclei atomici i cui stati iniziali hanno una massa totale maggiore di quella del nucleo finale fuso - cosa possibile grazie all'energia di legame - e puoi, in linea di principio, avere una fusione nucleare tra questi due elementi.

Credito immagine: David Darling.

La fusione nucleare avviene intorno a noi nell'Universo: è proprio il processo che alimenta ogni singola stella visibile ad occhio nudo nel cielo.

Credito immagine: Wally Pacholka di TWAN; clicca per un panorama fantastico.

Questo include anche il nostro Sole! Combinando gli atomi di idrogeno in isotopi più pesanti e poi in elio, uno solomilligrammodella fusione dell’idrogeno nel Sole genera tanta energia quanto sopra300 libbre di TNT ! Naturalmente, questo è difficile da fare: hai bisogno che la temperatura nel nucleo della tua stella superi gli 8 milioni di Kelvin per fondere l'idrogeno in elio, e avresti bisogno di temperature anche più alte di quella (nell'ordine di 100 milioni di Kelvin). Kelvin) per fondere l'elio in elementi più pesanti!

Credito immagine: Phil Anderson, istituto educativo St. Rosemary.

Tutti i nostri tentativi riusciti di generare la fusione nucleare qui sulla Terra richiedono pressioni e/o temperature altrettanto elevate di quelle che si trovano nel nucleo di ogni singola stella alimentata dalla fusione. Nella fisica tradizionale, ci sono tre tipi di configurazioni verificate per creare la fusione nucleare, che funzionano tutte verso l’obiettivo (metaforico) del Santo Graal del punto di pareggio. Se riesci a raggiungere e andare oltre quel punto, produrrai più energia utilizzabile dalla tua configurazione di quanta ne hai immessa per creare la reazione di fusione.

Ma recentemente, i tentativi di creare la fusione nucleare con un esperimento a pressione e temperatura relativamente basse – quella che è comunemente nota come fusione fredda – hanno fatto molto rumore.

Credito immagine: Focardi e Rossi con il loro e-Cat, recuperato da Brian Wang.

In passato, le affermazioni sulla fusione fredda non potevano essere riprodotte scientificamente in condizioni controllate, ma è universalmente riconosciuto che se la fusione fredda potesse essere realizzata, sarebbe sorprendentemente utile come fonte di energia pulita, economica, sicura e abbondante. La settimana scorsa, questo sito ha espresso un sano scetticismo riguardo alle ultime sensazionali affermazioni riguardanti il ​​presunto dispositivo per la fusione fredda di Andrea Rossi: l'Energy Catalyzer, o e-Cat.

Cu+p. Some strong interaction cross sections go up when energy goes down, such as n+Li6->He4+T, so it /might/ work directly if there is local metallic or ultradense hydrogen inside the nickel matrix as Arata, Miley have proposed. A triple nucleon process might have gone unnoticed because it was suppressed in stars due to too high temperature./p>Cu+p./p>He4+gamma is an improbable process, much less common than D+D->He3+n or D+D->T+p./p>Cu+something, not p+p+Ni->Cu+p. By definition, normal accelerators measure processes with exactly two ingoing particles./p>

I'd want something more substantive than "the customer's consultant...likely made sure there wasn't trickery"/p>

Patterson had his product independently tested.> Thermacore wrote a formal report which was approved by the USAF.> Piantelli is well trusted> Chan has published all details necessary to reproduce his approach.> Dr. George Miley of the University of Illinois, began with Pattersonâs work, but seems to have ended up with something very Rossi-esque. He certainly is well credentialed.> SRI has made a 1 hour presentation of their work./p>Cu+hv reactions, see: C.I.W. Tingwell et al, Nuclear Physics A, Volume 496, Issue 1, 22 May 1989, Pages 127-140./p>

Ni has a charge to charge product of 26*2 = 52 which is much more than the charge to charge product of Ni+H which is 28*1 = 28. It takes about twice the energy to do the Fe + He burning in the Si layer than Ni + H and this does occur in the universe. If it didn't happen, there's be no core collapse supernova./p> n+e => e + Fusion)/p>

radioactive 28-Ni-63, with beta decay to stable 29-Cu-63 + E. However, the experimental data reported by Rossi requires that no such long-lived radioactivity is present within the ash of the E-Cat. /p>

 He (see Melvin Miles work and McKubre's replication of it) But the observed reaction only occurs with extremely low probability (typically generating 1milliWatt per milliamp per milligramme of Pd). To generate 1kW would require 1kg of Pd (cost £17,700). As 1kWhr of energy costs 13p we would have to run the reactor for 15 years before we pay off the cost of the Pd!By the way US Patents are BS- you do not have to have demonstrated the concept in practice, nor are they properly technically vetted see Rossi's patents on the e-cat for a prime example of this. The only useful information is published results with enough information to enable critical appraisal of the claims. This whole sorry affair just emphasizes the need for peer reviewed publication as the gold standard of scientific communication./p>