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“冷核聚变”神话破灭的启示
2019年01月24日  作者:陈敬全   编辑:chunchun   审核:刘纯  版面:B2

  2018年11月,我国核聚变反应研究的大科学装置“人造太阳”取得重大突破:热功率超过了10兆瓦,等离子体中心电子温度达到1亿度,等离子体储能增加到300千瓦,这表明我国具备了核聚变可控实际操作的基础,令人振奋。然而,要使“人造太阳”的产能和供能成为现实,必须在高密度的条件下,使等离子温度达到1亿度以上,使相当数量的粒子克服原子核之间的斥力实现核聚变反应产生可观的聚变能,这还有很长的险途需要跋涉。

  实现可控热核聚变之艰难使人望而生畏,很早就有人想另辟蹊径,实现在室温下的核聚变。30年前,就曾经上演了一出“冷核聚变”的闹剧,令人难以忘怀。

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  1989年3月23日,美国犹他大学庞斯教授和英国南安普顿大学的弗莱希曼教授在记者招待会上宣称,他们用电解重水的方法在室温下完成了核聚变。他们制作了一个简单的用钯电极作为阳极、钯金属作为阴极的电解槽,在这个玻璃制的常规电解池中充满含有氘原子的重水,然后通上电流,电流从阳极流向阴极,使得氘原子核由重水流入钯晶格中,在那里发生聚变,释放出了热量和核的副产品:中子及微量的超重原子——氚。

  他们的实验在科学界引起了巨大的轰动。之前的半个多世纪里,科学家们一直探索着用氘、氚(重水、超重水)聚变来得到新的能源,但实现这一聚变反应有两大难点。首先,这一反应必须在超高温、超高压的环境下进行,就必须向聚变物提供足够的外来能量。要具备高温和高压的条件,还必须大大增加反应装置的整体体积和复杂性,这使得获得能源的成本大幅度提高。其次,热核聚变的反应速度和能量释放的可控性是难以解决的问题。若冷核聚变的确存在,可大大简化反应装置,降低成本,其能量释放的可控性较之于热核聚变的可控性要容易得多。

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  世界各地数以百计的实验室先后行动起来,开始了重复实验,甚至还举办了好几次关于冷核聚变的国际学术会议。然而,众多的实验室都没能重复该实验的结果。人们开始对庞斯和弗莱希曼实现冷核聚变持怀疑态度。许多人认为,庞斯他们没有做过必要的对照实验,对热量、中子数和证明发生了冷聚变的其他迹象的测量都十分草率,误解了有关核聚变的公认理论的实质。

  1989年7月,美国能源部的能源研究咨询委员会在对庞斯和弗莱希曼调查后,得出了结论:他们实验报告的数据不能作为有新的能源来源的证据,被称为新的核过程的冷聚变是没有说服力的。低温核聚变产生的能源发展前景相当遥远,目前还没有理由建立冷聚变研究中心以支持发现冷聚变。不久,美国能源部又组织了专门的小组来审查冷核聚变的理论和研究。1989年11月,这一小组发布了报告,认为庞斯和弗莱希曼没有提出任何令人信服的证据表明有用的能源资源会导致冷聚变现象,因而反对对冷核聚变研究的专项资助。

  自此以后,美国官方对于冷核聚变的研究特别慎重。美国能源部没有资助过任何有关冷核聚变的试验,专利和商标局也拒绝所有的有关专利申请。

  冷核聚变的研究趋于冷落。1991年,庞斯和弗莱希曼悄然离开了美国。1992年,他们在法国的一家实验室继续做冷核聚变研究,在花费了1.2亿法郎后仍没有取得显著的效果,实验室在1998年宣布关闭,中止了试验。

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  庞斯和弗莱希曼的“冷核聚变”神话最终破灭。尽管冷核聚变的前景十分诱人,然而它从一开始就引起了很多人的怀疑。如果庞斯和弗莱希曼更谨慎一些,或许不会像之后那样被搞得焦头烂额。事实上,他们两人已经秘密试验了5年,本打算到1990年9月再考虑是不是发表论文,但由于在美国进行核试验,必须向当局申报后才能进行,所以他们在1988年就申报了;又为了得到同行们的支援,他们便开始向外透露;而校方担心他们如果不抢先公布研究成果,会在专利申请上吃亏,于是促使两人过早地对外宣布。太急功近利、太看重商业利益的做法使他们最终弄巧成拙。

  在这个事件中,一些媒体也扮演了重要的角色。《华尔街日报》在记者招待会的当天就匆忙发简讯为冷核聚变喝彩,第二天在头版头条又详细报道了招待会的情况,甚至在听到对冷核聚变质疑时,还发表社论称“具有卓越思想的人找到了正确的道路,并已经在思考未来,而站在一旁的其他人却仍旧在为前方的问题所困扰”。在媒体的大肆宣传下,娱乐界甚至还以“冷核聚变”为题材拍了两部电影,利用“眼球效应”赚大钱。无孔不入的江湖骗子也粉墨登场,以冷核聚变为原理迅速制造出“能量放大器”进行兜售和欺骗。最为离奇的是,专门跟踪报道这一事件的记者还获得美国物理学会颁发的科学新闻奖。

  令人欣慰的是,科学工作者以谨慎的态度、有条理的怀疑精神,阻止了这出闹剧演变为更大的骗局。检验科学发现是否为真,看其有没有可重复性,这是铁的标准。假的终归是假的,伪装总要被剥去,冷核聚变的谎言被戳穿,不由得使人再次想起那句耳熟能详的老话——在科学研究的事业上,来不得半点虚假。

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  在庞斯他们的“冷核聚变”事件之后,还有人继续探索“冷核聚变”的可能性。美国、德国、日本、以色列等国都有科学家在继续这方面的实验研究。而主流科学界对于“冷核聚变”的实验一直持谨慎的怀疑态度,他们看好中国“人造太阳”那样的热核聚变装置,因为它有着坚实的理论基础,而科学家们正在克服一个又一个的困难,脚踏实地一步一步向着人类可控热核聚变的宏伟目标迈进。

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