冷聚變（冷聚變反應是常溫下的核聚變）

冷聚變（冷聚變反應是常溫下的核聚變）

冷聚變 （冷聚變反應是常溫下的核聚變） 次瀏覽 | 2022.08.13 09:19:52 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 冷聚變冷聚變反應是常溫下的核聚變

冷聚變，是指在接近常溫常壓和相對簡單的設備條件下發生核聚變反應，核聚變反應中多個輕原子核被強行聚合形成一個重原子核，并伴隨能量釋放。冷聚變引是指理論上在接近常溫常壓和相對簡單的設備條件下發生核聚變反應。核聚變反應中，多個輕原子核被強行聚合形成一個重原子核，并伴隨能量釋放。冷聚變是在相對低溫（甚至常溫）下進行的核聚變反應，這種情況是針對自然界已知存在的熱核聚變（恒星內部熱核反應）而提出的一種概念性‘假設’，這種設想將極大的降低反應要求，可以使用更普通而且簡單的設備，同時也使聚核反應更安全。

中文名

冷聚變

英文名

Cold Fusion

釋義

核聚變反應

所屬

化學反應

提出人

馬丁.弗萊希曼和斯坦利.龐斯

特點

常溫下的核聚變

基本概述冷聚變

冷聚變，又名冷核融合，是在相對低溫下進行的核聚變反應，冷聚變現象是一種新的物理過程，2011年11月意大利物理學家安德烈-羅西表示已經設法成功實現冷聚變，這一過程能在不產生有害輻射物的情況下，生產出大量安全核能，它有望解決全球能源危機問題。

研究歷史

1、1989年馬丁·弗雷舒曼表示他們發現了冷聚變，這個結果種可以獲取無盡的清潔能源的方法，然而由于他們無法復現冷聚變的實際結果，所以他們的發現并不被大眾所認可。盡管大多數人因為實證的原因拒絕了這個科學理論，但還是有一些人感覺這個理論只是需要更多的開發，冷聚變工作仍然在悄悄進行中。

2、冷聚變如果在室溫條件下的聚變反應能夠實現商業化，人類就可以用海水中提取的重氫來生產豐富的核能。冷聚變的理論假設是，當對氚核進行電解時，分子被融進氮氣內，釋放一個高能中子，科學家已經探測到了大量熱量，然而沒有人探測到釋放出來的中子。

科研進展

1、科學界對冷聚變的研究從科學本身的發展來看傳統的熱核聚變乃至整個核反應理論限制了冷聚變學者的思路并規制了科學界多數人的看法，從技術與應用角度而言冷聚變本身潛在的巨大商業前途使研究者與支持者過早背上了功利包袱——這不僅限制了科學的自由交流,也降低了研究結果的透明度與可信度。

2、冷聚變揭示的現象為探索微觀世界提供了一種嶄新的手段，我們有可能通過桌面反應就做到以前必須由大型加速器才能做到的事，例如現在的激光尾場加速技術已使帶電粒子達到GeV量級的能量，而冷聚變正是這種趨勢中的一個極致，盡管現在還不為人解，作為最簡單的對比:原來熱核聚變研究需要大型的托克馬克才可能達到的一些指標，現在冷聚變實驗僅需要一個手持玻璃瓶就能實現。

最新成果羅西教授的E-Cat進行了檢測

1、2011年11月意大利物理學家安德烈·羅西表示已經設法成功實現“冷聚變”，這一過程能在不產生有害輻射物的情況下，生產出大量安全核能，它有望解決全球能源危機問題。新機器能在室溫環境下使鎳和氫發生聚變，產生近乎無窮無盡的能量。羅西稱他的E-Cat機器能夠實現冷聚變，并稱在博洛尼亞大學的試驗中已經證實它能產生作用。

2、通過較低能量，可以給加熱器注入一定數量的能量，并從同一臺加熱器中獲得更多能量，最初的能量是由電阻產生的，然后反應堆在接下來的3到4小時內不需輸入最初的電能，就能再生產479千萬時能量，這種低水平的核反應會自動繼續下去。

3、盡管安德烈·羅西稱他們已經實現了冷聚變，但大多數物理學家對此持否定態度，能源顧問喬納森-庫米表示在獨立科學家能夠復制這些試驗結果前，(E-Cat試驗)應該被視為一個騙局，但是能源新機構純能源系統的CEO斯特林-艾倫稱他參加了羅西的試驗演示工作，E-Cat確實能夠自我持續下去。

重要意義

在科學家宣布發現冷聚變的30年后，一組研究人員對這一科學史上爭議最大的“公案”進行了重新審視。英國《自然》雜志27日在線發表一篇物理學觀點文章，對該項目進行了首次公開報道。雖然研究并未發現冷聚變的證據，但研究結果被認為對諸多科學和技術領域具有借鑒意義。

冷聚變，是指理論上在接近常溫常壓和相對簡單的設備條件下發生核聚變反應。1989年3月，幾位化學家宣布發現了室溫核聚變，冷聚變也一度被譽為清潔能源的未來。但此后對這一現象進行可靠、可重復的再現嘗試卻屢告失敗，讓冷聚變很快受到了冷遇。對于當時大部分科學家來說，冷聚變研究儼然成了一種“禁忌”，對這類研究的資助也受到了大量抵制。 但是近來，一群科學家開始再探這一科學“懸案”，運用更加現代化的實驗室技術搜尋是否有被遺漏的關鍵證據。

由加拿大英屬哥倫比亞大學科學家庫緹斯·伯靈蓋提及其同事組成的團隊，此次試圖考察在何種條件下，最有可能實現假設所提出的異常熱效應和核效應。他們希望能為這場爭論補充一些信息；而如果真的能發現冷聚變的證據，他們還能為外部審查提供可靠的參考實驗。

結果顯示，雖然冷聚變至今仍無確切說法，但該項目已可表明，要達到發生冷聚變的假設條件非常難。這也說明冷聚變現象可能仍在等待被發現，雖然這種可能性越來越渺茫。不過，即使冷聚變最終證實是條“死胡同”，這方面的研究也能為材料和實驗工具帶來全新見解，并為其他研究領域所用。例如，研究人員提出的用來測量熱能微小變化的全新方法，將提高未來各類實驗的精密度。

研究團隊最后表示，即使冷聚變永遠無法實現，對那些能支持冷聚變的系統進行研究，仍有其重要意義 [1]

前景展望

在2009年美國化學協會的春季年會上，美國、日本和德國的科學家紛紛站出來宣布，他們已經在實驗室證實了冷聚變。當時參會的美國圣地亞哥海軍空間和海洋作戰部隊系統指揮中心的研究人員表示，他們將一種由鎳和金的合金組成的塑料探測器插入一個氯化鈀和氚的混合物中，結果該探測器成功捕捉并追蹤到了高能中子。研究人員認為這足以證明室溫下可以出現聚變反應。與此同時，意大利國立核物理所的安東尼拉?尼洛稱他在“冷聚變”實驗中發現了大量的熱量和氮氣;來自日本的研究人員也表示，他們發現了大量的熱量和伽馬射線釋放出來的證據。

這一系列消息公布后，輿論對“冷聚變”的態度似乎也在發生改變。《華爾街日報》、《大眾科學》、《科學美國人》等媒體都一改以往的批判口吻，開始討論“冷聚變”是不是“又回來了”。美國著名的《60分鐘》節目還特別做了一期名為“冷聚變又熱了”的特別節目，重新審視了一番“冷聚變”。當年曾認定“冷聚變”不存在的美國能源部也有所動搖，從絕對的否認變成了“不置是否”。

03爭議還在延續如果說“冷聚變”確實存在，那么為何20年過去了，冷聚變依然沒能取得實質性進展，甚至不能拿出一個令所有人信服的證實冷聚變真實存在的證據。重復性差可以說是反對者對“冷聚變”不屑一顧的最大原因。記者帶著這個問題走訪了中國科學院化學研究所的張武壽博士。

張武壽將“冷聚變”與高溫超導技術進行了對比。自上世紀初人類發現超導現象之后過了40年，超導現象才得到了合理的解釋，而高溫超導發現已逾20年但物理學家們還是無法理解。“冷聚變”與高溫超導類似的地方在于它們都是在凝聚態中發生的，而當代科學不善于處理凝聚態這種復雜系統。[2]

成本投入

冷聚變是一項非常新的技術，在研發的初期需要大量的資本投入。據評估，設計一個反應器的原型在啟動階段需要幾千萬美元，才能讓它運轉起來。因為冷聚變的產品是一個革命性的產品并且改變世界的潛力，需要將名聲打出去，要做到這一點也需要上千萬美元。因為制造發電機的機器和零件與核反應堆相比并不昂貴。

一個冷聚變反應器所需使用的燃料并不難找，而且價格也不像表面上看到的那樣昂貴。冷聚變的燃料稱作重水，1千克的重水需要1000美元，因為從普通水中分離重水需要大量的能量，因此它非常昂貴。

但是問題不要看表面。實驗者們需要從冷聚變反應中取得最大值的能量，這個需求完全可以從冷聚變中獲得，換言之，1千克重水所能產生出的能量的潛力相當于290萬千克石油，那么即使為1千克的重水付出了1000美元，它也要比石油便宜了幾千倍。

冷聚變產生的一小部分能量即可以保證一個重水分離廠的運轉，因此，為了產生更多的能量，研究者必須將冷聚變所產生一部分能量用于生產燃料，因為有無限的燃料，所以有無限的能量（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，便可以自由使用產品產生的能量，而隨后的實驗中，將反復循環著能量產生重水，重水產生能量，能量再產生重水的過程，那么，這個實驗所需的燃料價格就被降低到微乎其微了。

文化影響

美國好萊塢著名大片鋼鐵俠《IRON?MAN》其中出現的核心技術為——方舟式反應堆，該反應堆為微型無級可控式冷聚變核反應堆。該技術的峰值功率：3億焦瓦/秒，可持續輸出約15分鐘；額定功率：500萬焦瓦/秒，可不間斷輸出約2億年。電影和漫畫中的主角正是使用冷聚變反應堆實現機甲的能源供應，并通過聚變反應中的光子釋放提供飛行動力和光子武器的。也許電影里的這一天離我們并不遠了。

參考資料