היתוך קר
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
היתוך קר הוא שם שניתן לתחום מחקר שנוי במחלוקת. תחום מחקר זה עוסק בבדיקת האפשרות של היתוך גרעיני בטמפרטורת החדר. תהליך כזה, לו היה אפשרי, יכול היה להוות מקור אנרגיה זול וזמין. התהליך ה"הפוך" - ביקוע גרעיני - משמש להפקת אנרגיה בכל הכורים הגרעיניים.
למרות שהוכרז בעבר מספר פעמים על הצלחה במימוש תהליכי היתוך קר, כל הנסיונות לחזור על הניסויים נכשלו. בין הפיזיקאים מוסכם שאין כל תהליך ידוע של היתוך קר, ונראה שתהליך כזה כלל לא ייתכן.
הכרזתם של זוג מדענים מאוניברסיטת יוטה, ב-1989, על ביצוע היתוך קר, עוררה עניין תקשורתי רב, וסופה שהפכה לאירוע מביך, כשהתברר שמדובר בטעות מעבדתית.
תוכן עניינים |
[עריכה] היתוך גרעיני
היתוך גרעיני הוא תהליך המפיק אנרגיה ממיזוג של זוג אטומים בעלי מספר אטומי נמוך, לאטום בעל מספר אטומי גבוה יותר. בתנאים מתאימים, מסתו של הגרעין המאוחד קטנה מסכום המסה של הגרעינים הראשונים, והפרש המסות משתחרר, על-פי השוויון E=mc², כאנרגיה. התהליך דורש השקעה עצומה של אנרגיה כדי להתגבר על מחסום הדחיה החשמלית בין הגרעינים. הוא מתרחש רק בליבתם של כוכבים, ומהווה מקור האנרגיה שלהם. האדם הצליח עד כה לממש היתוך גרעיני רק אגב פיצוץ של פצצת מימן, המסתייעת בפיצוץ ראשוני של פצצת ביקוע.
[עריכה] הבדלי שימוש מביקוע גרעיני
- מקור האנרגיה - הדלק - הינו דאוטריום (לפעמים גם טריטיום), הנמצאים באחוזים מסוימים במימן שבמים, וניתנים לזיקוק ממי הים - כלומר זמינים ביותר. הדלק של תהליך הביקוע הינו אורניום (או פלוטוניום) והם נמצאים באחוזים קטנים בכריה באדמה במקומות נדירים ביותר.
- התוצר הינו הליום - אינו רדיואקטיבי, ולכן נקי ביותר. תוצרי הביקוע הם יסודות שונים ומהם רבים רדיואקטיבים, ולכן דורשים טיפול מיוחד למניעת זיהום רדיואקטיבי של הסביבה.
[עריכה] הכרזה על ביצוע היתוך קר
צמד כימאים אמריקנים בשם סטנלי פונס ומרטין פליישמן כינסו ב-23 במרץ 1989 מסיבת עיתונאים גדולה באוניברסיטת יוטה שבסולט לייק סיטי, ובישרו לעולם על תגלית מדעית חדשה ומרעישה, ובלשונם, "תאורטית, נראה כי בטווח הנראה לעין ניתן יהיה להפיק אנרגיה רבה בצורה פשוטה וזולה". התהליך שתיארו פונס ופליישמן[1] היה מבוסס על אלקטרוליזה של מתכות כגון פלדיום ופלטינה, בתוך מים כבדים. תוך כדי אלקטרוליזה, גילו המדענים, שהתאים מפיקים חום רב יותר מכמות האנרגיה החשמלית המושקעת בהם. לתוספת החום קראו המדענים "אנרגית יתר". פונס ופליישמן טענו שמקור אנרגיית היתר הוא היתוך קר, אך לא הציגו הוכחה לטענתם.
[עריכה] הפרכת התאוריה
ההכרזה עוררה התרגשות רבה ומספר מעבדות הודיעו שקיבלו תוצאות דומות, אולם בתוך זמן קצר הוברר שמעבדות אחרות רבות בעולם אינן מסוגלות לחזור על הניסוי. בתחילת שנות ה-90 היה מקובל להניח שבניסוי של פונס ופליישמן לא התרחש היתוך קר, בין אם הייתה זו טעות מדידה ובין אם הדיווח על התוצאות לא היה מדויק.
חוקרים בארצות הברית, בראשות צבי שקדי, חזרו ב-1993 על הניסוי של פונס ופליישמן. הם טענו שמצאו טעות בנוסחאות ששימשו את פונס ופליישמן לחישוב מאזן האנרגיה. קבוצת המחקר של שקדי גילתה שפונס ופליישמן הניחו שנצילות פאראדיי בניסוי היא תמיד 100% ושהנחה זו שגויה[2][3]. לטענתם ההנחה השגויה בדבר נצילות פאראדיי הייתה הסיבה שהובילה להכרזה על קבלת היתוך קר בניסוי של פונס ופליישמן. טענה זו נבדקה והוכחה כנכונה על ידי קבוצות מחקר נוספות[4].
[עריכה] מקורות
- ^ Electrochemically Induced Nuclear Fusion of Deuterium. M. Fleischmann and S. Pons, J. Electroanal. Chem. V.261 (1989) p. 301
- ^ Calorimetry, Excess Heat, and Faraday Efficiency in Ni-H2O Electrolytic Cells. Shkedi et al., Fusion Technology Vol. 28 No. 4 (1995) p.1720-1731
- ^ Response to "Comments on 'Calorimetry, Excess Heat, and Faraday Efficiency in Ni-H2O Electrolytic Cells' ". Shkedi Z., Fusion Technology Vol. 30 (1996) p.133
- ^ Faradaic efficiencies less than 100% during electrolysis of water can account for reports of excess heat in 'cold fusion' cells. J.E. Jones et al., J. Physical Chem. 99 (May 1995) p.6973-6979
