Fusión fría
La fusión fría es un tipo hipotético de reacción nuclear que ocurriría a temperatura ambiente o cerca de ella. Contrastaría marcadamente con el "hot" fusión que se sabe que tiene lugar naturalmente dentro de las estrellas y artificialmente en bombas de hidrógeno y reactores de fusión prototipo bajo una presión inmensa y a temperaturas de millones de grados, y se distingue de la fusión catalizada por muones. Actualmente no existe un modelo teórico aceptado que permita que ocurra la fusión fría.
En 1989, dos electroquímicos, Martin Fleischmann y Stanley Pons, informaron que su aparato había producido un calor anómalo ("exceso de calor") de una magnitud que, según afirmaron, desafiaría toda explicación excepto en términos de procesos nucleares. Además, informaron que midieron pequeñas cantidades de subproductos de reacciones nucleares, incluidos neutrones y tritio. El pequeño experimento de sobremesa implicó la electrólisis de agua pesada en la superficie de un electrodo de paladio (Pd). Los resultados informados recibieron una amplia atención de los medios y generaron esperanzas de una fuente de energía barata y abundante.
Muchos científicos intentaron replicar el experimento con los pocos detalles disponibles. Las esperanzas se desvanecieron con la gran cantidad de replicaciones negativas, la retirada de muchas replicaciones positivas informadas, el descubrimiento de fallas y fuentes de error experimental en el experimento original y, finalmente, el descubrimiento de que Fleischmann y Pons en realidad no habían detectado subproductos de reacciones nucleares. A fines de 1989, la mayoría de los científicos consideraron muertas las afirmaciones de fusión fría, y la fusión fría posteriormente ganó reputación como ciencia patológica. En 1989, el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) concluyó que los resultados informados del exceso de calor no presentaban evidencia convincente de una fuente útil de energía y decidió no asignar fondos específicamente para la fusión fría. Una segunda revisión del DOE en 2004, que analizó nuevas investigaciones, llegó a conclusiones similares y no resultó en la financiación de la fusión fría por parte del DOE. En la actualidad, dado que los artículos sobre fusión fría rara vez se publican en las principales revistas científicas revisadas por pares, no atraen el nivel de escrutinio que se espera de las principales publicaciones científicas.
Sin embargo, cierto interés en la fusión fría ha continuado a lo largo de las décadas; por ejemplo, se publicó un intento fallido de replicación financiado por Google en una edición de 2019 de Nature. Una pequeña comunidad de investigadores continúa investigando, a menudo bajo las designaciones alternativas reacciones nucleares de baja energía (LENR) o ciencia nuclear de materia condensada (CMNS).
Historia
Normalmente se entiende que la fusión nuclear ocurre a temperaturas de decenas de millones de grados. Esto se llama "fusión termonuclear". Desde la década de 1920, se ha especulado que la fusión nuclear podría ser posible a temperaturas mucho más bajas mediante la fusión catalítica del hidrógeno absorbido en un catalizador metálico. En 1989, una afirmación de Stanley Pons y Martin Fleischmann (entonces uno de los principales electroquímicos del mundo) de que se había observado tal fusión fría causó una breve sensación en los medios antes de que la mayoría de los científicos criticaran su afirmación como incorrecta después de que muchos descubrieran que no pudo replicar el exceso de calor. Desde el anuncio inicial, la investigación de fusión fría ha continuado por parte de una pequeña comunidad de investigadores que creen que tales reacciones ocurren y esperan obtener un reconocimiento más amplio por su evidencia experimental.
Investigaciones iniciales
La capacidad del paladio para absorber hidrógeno fue reconocida ya en el siglo XIX por Thomas Graham. A fines de la década de 1920, dos científicos nacidos en Austria, Friedrich Paneth y Kurt Peters, informaron originalmente sobre la transformación del hidrógeno en helio mediante catálisis nuclear cuando el hidrógeno era absorbido por paladio finamente dividido a temperatura ambiente. Sin embargo, los autores luego se retractaron de ese informe, diciendo que el helio que midieron se debió al fondo del aire.
En 1927, el científico sueco John Tandberg informó que había fusionado hidrógeno en helio en una celda electrolítica con electrodos de paladio. Sobre la base de su trabajo, solicitó una patente sueca para "un método para producir helio y energía de reacción útil". Debido a la retractación de Paneth y Peters y su incapacidad para explicar el proceso físico, se denegó su solicitud de patente. Después de que se descubrió el deuterio en 1932, Tandberg continuó sus experimentos con agua pesada. Los experimentos finales realizados por Tandberg con agua pesada fueron similares al experimento original de Fleischmann y Pons. Fleischmann y Pons no conocían el trabajo de Tandberg.
El término "fusión en frío" se utilizó ya en 1956 en un artículo de The New York Times sobre el trabajo de Luis Álvarez sobre la fusión catalizada por muones. Paul Palmer y luego Steven Jones de la Universidad Brigham Young usaron el término "fusión fría" en 1986 en una investigación de 'geo-fusión', la posible existencia de fusión que involucre isótopos de hidrógeno en un núcleo planetario. En su artículo original sobre este tema con Clinton Van Siclen, presentado en 1985, Jones había acuñado el término "fusión piezonuclear".
Experimento de Fleischmann-Pons
Las afirmaciones de fusión fría más famosas fueron hechas por Stanley Pons y Martin Fleischmann en 1989. Después de un breve período de interés por parte de la comunidad científica en general, los físicos nucleares cuestionaron sus informes. Pons y Fleischmann nunca se retractaron de sus afirmaciones, pero trasladaron su programa de investigación de EE. UU. a Francia después de que estalló la controversia.
Eventos anteriores al anuncio
Martin Fleischmann, de la Universidad de Southampton, y Stanley Pons, de la Universidad de Utah, plantearon la hipótesis de que la alta relación de compresión y la movilidad del deuterio que podría lograrse dentro del paladio metálico mediante electrólisis podría dar como resultado una fusión nuclear. Para investigar, realizaron experimentos de electrólisis utilizando un cátodo de paladio y agua pesada dentro de un calorímetro, un recipiente aislado diseñado para medir el calor del proceso. La corriente se aplicó continuamente durante muchas semanas, renovando el agua pesada a intervalos. Se pensaba que algo de deuterio se estaba acumulando dentro del cátodo, pero se permitió que la mayor parte saliera burbujeando de la celda, uniéndose al oxígeno producido en el ánodo. Durante la mayor parte del tiempo, la entrada de energía a la celda fue igual a la potencia calculada que dejaba la celda dentro de la precisión de la medición, y la temperatura de la celda se mantuvo estable en alrededor de 30 °C. Pero luego, en algún momento (en algunos de los experimentos), la temperatura subió repentinamente a unos 50 °C sin cambios en la potencia de entrada. Estas fases de alta temperatura durarían dos días o más y se repetirían varias veces en cualquier experimento una vez que ocurrieran. La potencia calculada que salía de la celda era significativamente mayor que la potencia de entrada durante estas fases de alta temperatura. Eventualmente, las fases de alta temperatura ya no ocurrirían dentro de una celda en particular.
En 1988, Fleischmann y Pons solicitaron fondos al Departamento de Energía de los Estados Unidos para una serie más grande de experimentos. Hasta ese momento habían estado financiando sus experimentos usando un pequeño dispositivo construido con $100,000 de su bolsillo. La propuesta de subvención se entregó para revisión por pares, y uno de los revisores fue Steven Jones de la Universidad Brigham Young. Jones había trabajado durante algún tiempo en la fusión catalizada por muones, un método conocido para inducir la fusión nuclear sin altas temperaturas, y había escrito un artículo sobre el tema titulado "Fusión nuclear fría" que había sido publicado en Scientific American en julio de 1987. Fleischmann y Pons y colaboradores se reunieron con Jones y colaboradores en ocasiones en Utah para compartir investigaciones y técnicas. Durante este tiempo, Fleischmann y Pons describieron que sus experimentos generaban un "exceso de energía" considerable, en el sentido de que no podía explicarse únicamente por las reacciones químicas. Consideraron que tal descubrimiento podría tener un valor comercial significativo y tendría derecho a la protección de patentes. Jones, sin embargo, estaba midiendo el flujo de neutrones, lo que no era de interés comercial. Para evitar problemas futuros, los equipos aparentemente acordaron publicar sus resultados simultáneamente, aunque difieren sus relatos de su reunión del 6 de marzo.
Anuncio
A mediados de marzo de 1989, ambos equipos de investigación estaban listos para publicar sus hallazgos, y Fleischmann y Jones acordaron reunirse en un aeropuerto el 24 de marzo para enviar sus artículos a Nature a través de FedEx. Fleischmann y Pons, sin embargo, presionados por la Universidad de Utah, que quería dar prioridad al descubrimiento, rompieron su aparente acuerdo, revelando su trabajo en una conferencia de prensa el 23 de marzo (afirmaron en el comunicado de prensa que sería publicado en Nature, sino que envió su artículo al Journal of Electroanalytical Chemistry). Jones, molesto, envió por fax su artículo a Nature después de la conferencia de prensa.
Fleischmann y Pons' El anuncio atrajo la atención de los medios de comunicación. Pero el descubrimiento de 1986 de la superconductividad a alta temperatura hizo que la comunidad científica estuviera más abierta a las revelaciones de resultados científicos inesperados que podrían tener enormes repercusiones económicas y que podrían replicarse de manera confiable incluso si no hubieran sido predichos por teorías establecidas. Muchos científicos también recordaron el efecto Mössbauer, un proceso que involucra transiciones nucleares en un sólido. Su descubrimiento 30 años antes también había sido inesperado, aunque rápidamente se replicó y explicó dentro del marco de la física existente.
El anuncio de una nueva supuesta fuente de energía limpia llegó en un momento crucial: los adultos aún recordaban la crisis del petróleo de 1973 y los problemas causados por la dependencia del petróleo, el calentamiento global antropogénico comenzaba a ser notorio, el movimiento antinuclear estaba etiquetando las centrales nucleares como peligrosas y al cerrarlas, la gente tenía en mente las consecuencias de la minería a cielo abierto, la lluvia ácida, el efecto invernadero y el derrame de petróleo del Exxon Valdez, ocurrido al día siguiente del anuncio. En la conferencia de prensa, Chase N. Peterson, Fleischmann y Pons, respaldados por la solidez de sus credenciales científicas, aseguraron repetidamente a los periodistas que la fusión fría resolvería los problemas ambientales y proporcionaría una fuente ilimitada e inagotable de energía limpia, utilizando únicamente agua de mar como fuente de energía. Gasolina. Dijeron que los resultados habían sido confirmados decenas de veces y que no tenían dudas al respecto. En el comunicado de prensa adjunto, Fleischmann fue citado diciendo: "Lo que hemos hecho es abrir la puerta de una nueva área de investigación, nuestras indicaciones son que el descubrimiento será relativamente fácil de convertir en una tecnología utilizable para generar calor y energía"., pero se necesita trabajo continuo, primero, para comprender mejor la ciencia y, en segundo lugar, para determinar su valor para la economía energética."
Respuesta y consecuencias
Aunque no se había publicado el protocolo experimental, los físicos de varios países intentaron, sin éxito, replicar el fenómeno del exceso de calor. El primer artículo enviado a Nature que reproducía el exceso de calor, aunque pasó la revisión por pares, fue rechazado porque la mayoría de los experimentos similares fueron negativos y no había teorías que pudieran explicar un resultado positivo; este documento fue posteriormente aceptado para su publicación por la revista Fusion Technology. Nathan Lewis, profesor de química en el Instituto de Tecnología de California, dirigió uno de los esfuerzos de validación más ambiciosos, probando muchas variaciones en el experimento sin éxito, mientras que el físico del CERN, Douglas R. O. Morrison, dijo que "esencialmente todos" los intentos en Europa occidental habían fracasado. Incluso aquellos que reportaron éxito tuvieron dificultades para reproducir Fleischmann y Pons' resultados. El 10 de abril de 1989, un grupo de la Universidad Texas A&M publicó los resultados del exceso de calor y más tarde ese mismo día un grupo del Instituto de Tecnología de Georgia anunció la producción de neutrones, la mayor replicación anunciada hasta ese momento debido a la detección de neutrones y la reputación del laboratorio. El 12 de abril Pons fue aclamado en una reunión de la AEC. Pero Georgia Tech se retractó de su anuncio el 13 de abril y explicó que sus detectores de neutrones dieron falsos positivos cuando se expusieron al calor. Otro intento de replicación independiente, encabezado por Robert Huggins en la Universidad de Stanford, que también reportó un éxito temprano con un control de agua ligera, se convirtió en el único apoyo científico para la fusión fría en las audiencias del Congreso de EE. UU. del 26 de abril. Pero cuando finalmente presentó sus resultados, informó un exceso de calor de solo un grado Celsius, resultado que podría explicarse por las diferencias químicas entre el agua pesada y la ligera en presencia de litio. No había intentado medir ninguna radiación y su investigación fue ridiculizada por los científicos que la vieron más tarde. Durante las próximas seis semanas, las afirmaciones contrapuestas, las contrademandas y las explicaciones sugeridas mantuvieron lo que se denominó "fusión fría" o "confusión de fusión" en las noticias.
En abril de 1989, Fleischmann y Pons publicaron una "nota preliminar" en el Journal of Electroanalytical Chemistry. Este documento mostró en particular un pico gamma sin su correspondiente borde Compton, lo que indicaba que habían cometido un error al reclamar evidencia de subproductos de fusión. Fleischmann y Pons respondieron a esta crítica, pero lo único que quedó claro fue que no se habían registrado rayos gamma y que Fleischmann se negaba a reconocer errores en los datos. Un artículo mucho más largo publicado un año después entró en detalles de calorimetría pero no incluyó ninguna medida nuclear.
Sin embargo, Fleischmann y Pons y otros investigadores que encontraron resultados positivos siguieron convencidos de sus hallazgos. La Universidad de Utah solicitó al Congreso que proporcionara $ 25 millones para continuar con la investigación, y Pons tenía programado reunirse con representantes del presidente Bush a principios de mayo.
El 30 de abril de 1989, la fusión fría fue declarada muerta por The New York Times. El Times lo llamó un circo el mismo día, y el Boston Herald atacó la fusión fría al día siguiente.
El 1 de mayo de 1989, la Sociedad Estadounidense de Física celebró una sesión sobre fusión fría en Baltimore, que incluyó muchos informes de experimentos que no lograron producir evidencia de fusión fría. Al final de la sesión, ocho de los nueve principales oradores declararon que daban por muerta la reivindicación inicial de Fleischmann y Pons, y el noveno, Johann Rafelski, se abstuvo. Steven E. Koonin de Caltech calificó el informe de Utah como resultado de "la incompetencia y el engaño de Pons y Fleischmann," que fue recibida con una ovación de pie. Douglas R. O. Morrison, un físico que representa al CERN, fue el primero en llamar al episodio un ejemplo de ciencia patológica.
El 4 de mayo, debido a todas estas nuevas críticas, se cancelaron las reuniones con varios representantes de Washington.
Desde el 8 de mayo, solo los resultados de tritio de A&M mantuvieron a flote la fusión fría.
En julio y noviembre de 1989, Nature publicó artículos que criticaban las afirmaciones de fusión fría. También se publicaron resultados negativos en varias otras revistas científicas, incluidas Science, Physical Review Letters y Physical Review C (física nuclear).
En agosto de 1989, a pesar de esta tendencia, el estado de Utah invirtió 4,5 millones de dólares para crear el Instituto Nacional de Fusión en Frío.
El Departamento de Energía de los Estados Unidos organizó un panel especial para revisar la teoría y la investigación de la fusión fría. El panel emitió su informe en noviembre de 1989, concluyendo que los resultados a esa fecha no presentaban evidencia convincente de que resultarían fuentes útiles de energía a partir de los fenómenos atribuidos a la fusión fría. El panel notó la gran cantidad de fallas para replicar el exceso de calor y la mayor inconsistencia de los informes de subproductos de reacciones nucleares esperados por la conjetura establecida. La fusión nuclear del tipo postulado sería inconsistente con la comprensión actual y, si se verificara, requeriría una conjetura establecida, tal vez incluso la propia teoría, para extenderse de una manera inesperada. El panel se opuso a la financiación especial para la investigación de fusión fría, pero apoyó la financiación modesta de "experimentos enfocados dentro del sistema de financiación general". Los partidarios de la fusión en frío continuaron argumentando que la evidencia de exceso de calor era sólida, y en septiembre de 1990 el Instituto Nacional de Fusión en Frío enumeró 92 grupos de investigadores de 10 países que habían informado evidencia corroborante de exceso de calor, pero se negaron a proporcionar ninguna evidencia de su propio argumentando que podría poner en peligro sus patentes. Sin embargo, no se obtuvieron más fondos del DOE ni de la NSF a partir de la recomendación del panel. En este punto, sin embargo, el consenso académico se había movido decididamente hacia la etiqueta de la fusión fría como una especie de "ciencia patológica".
En marzo de 1990, Michael H. Salamon, físico de la Universidad de Utah, y nueve coautores informaron resultados negativos. Los profesores universitarios estaban entonces "atónitos" cuando un abogado que representaba a Pons y Fleischmann exigió que se retractara el artículo de Salamon bajo amenaza de demanda. El abogado luego se disculpó; Fleischmann defendió la amenaza como una reacción legítima al supuesto sesgo mostrado por los críticos de la fusión en frío.
A principios de mayo de 1990, uno de los dos investigadores de A&M, Kevin Wolf, reconoció la posibilidad de un pico, pero dijo que la explicación más probable era la contaminación de tritio en los electrodos de paladio o simplemente la contaminación debido a un trabajo descuidado. En junio de 1990, un artículo en Science del escritor científico Gary Taubes destruyó la credibilidad pública de los resultados de tritio de A&M cuando acusó al líder del grupo, John Bockris, y a uno de sus estudiantes graduados de añadir tritio a las células.. En octubre de 1990, Wolf finalmente dijo que los resultados se explicaban por la contaminación con tritio de las varillas. Un panel de revisión de fusión en frío de A&M encontró que la evidencia de tritio no era convincente y que, si bien no podían descartar problemas de picos, contaminación y mediciones eran las explicaciones más probables, y Bockris nunca obtuvo el apoyo de su cuerpo docente para reanudar su investigar.
El 30 de junio de 1991, el Instituto Nacional de Fusión en Frío cerró después de quedarse sin fondos; no encontró exceso de calor y sus informes de producción de tritio fueron recibidos con indiferencia.
El 1 de enero de 1991, Pons dejó la Universidad de Utah y se fue a Europa. En 1992, Pons y Fleischmann reanudaron la investigación con el laboratorio IMRA de Toyota Motor Corporation en Francia. Fleischmann se fue a Inglaterra en 1995 y el contrato con Pons no se renovó en 1998 después de gastar $ 40 millones sin resultados tangibles. El laboratorio IMRA detuvo la investigación de fusión fría en 1998 después de gastar 12 millones de libras esterlinas. Pons no ha hecho declaraciones públicas desde entonces, y solo Fleischmann continuó dando charlas y publicando artículos.
Principalmente en la década de 1990, se publicaron varios libros que criticaban los métodos de investigación de la fusión fría y la conducta de los investigadores de la fusión fría. A lo largo de los años han aparecido varios libros que los defendían. Alrededor de 1998, la Universidad de Utah ya había dejado de investigar después de gastar más de $ 1 millón, y en el verano de 1997, Japón interrumpió la investigación y cerró su propio laboratorio después de gastar $ 20 millones.
Investigaciones posteriores
Una revisión de 1991 realizada por un defensor de la fusión fría calculó que "alrededor de 600 científicos" todavía estaban investigando. Después de 1991, la investigación de la fusión fría solo continuó en una relativa oscuridad, realizada por grupos que tenían cada vez más dificultades para obtener fondos públicos y mantener abiertos los programas. Estos pequeños pero comprometidos grupos de investigadores de fusión fría han continuado realizando experimentos utilizando configuraciones de electrólisis de Fleischmann y Pons a pesar del rechazo de la comunidad mayoritaria. The Boston Globe estimó en 2004 que solo había entre 100 y 200 investigadores trabajando en el campo, la mayoría de los cuales sufrieron daños en su reputación y carrera. Desde que terminó la controversia principal sobre Pons y Fleischmann, la investigación de fusión fría ha sido financiada por pequeños fondos de inversión científica gubernamentales privados y gubernamentales en los Estados Unidos, Italia, Japón e India. Por ejemplo, se informó en Nature, en mayo de 2019, que Google había gastado aproximadamente $ 10 millones en investigación de fusión fría. Un grupo de científicos de reconocidos laboratorios de investigación (p. ej., MIT, Lawrence Berkeley National Lab y otros) trabajó durante varios años para establecer protocolos experimentales y técnicas de medición en un esfuerzo por reevaluar la fusión fría con un alto nivel de rigor científico.. Su conclusión informada: no hay fusión fría.
En 2021, luego de que Nature's 2019 publicara hallazgos anómalos que solo podrían explicarse por alguna fusión localizada, los científicos del Naval Surface Warfare Center, Indian Head Division anunciaron que habían reunido un grupo de científicos de la Armada, el Ejército y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología para realizar un nuevo estudio coordinado. Con pocas excepciones, los investigadores han tenido dificultades para publicar en las principales revistas. Los investigadores restantes a menudo denominan su campo Reacciones nucleares de baja energía (LENR), Reacciones nucleares asistidas químicamente (CANR), Reacciones nucleares asistidas por celosía (LANR), Ciencia nuclear de materia condensada (CMNS) o Reacciones nucleares habilitadas por celosía; una de las razones es evitar las connotaciones negativas asociadas con la "fusión en frío". Los nuevos nombres evitan hacer implicaciones audaces, como dar a entender que la fusión realmente está ocurriendo.
Los investigadores que continúan con sus investigaciones reconocen que las fallas en el anuncio original son la principal causa de la marginación del sujeto, y se quejan de una falta crónica de financiamiento y sin posibilidades de que su trabajo sea publicado en las más altas revistas de impacto. Los investigadores universitarios a menudo no están dispuestos a investigar la fusión fría porque serían ridiculizados por sus colegas y sus carreras profesionales estarían en peligro. En 1994, David Goodstein, profesor de física en Caltech, abogó por una mayor atención de los principales investigadores y describió la fusión fría como:
Un campo de parías, lanzado por el establecimiento científico. Entre la fusión fría y la ciencia respetable prácticamente no hay comunicación. Los papeles de fusión fría casi nunca se publican en revistas científicas referidas, con el resultado de que esos trabajos no reciben el escrutinio crítico normal que requiere la ciencia. Por otro lado, porque los Fríos se ven como una comunidad bajo asedio, hay poca crítica interna. Los experimentos y las teorías tienden a ser aceptados a valor nominal, por miedo a proporcionar aún más combustible para los críticos externos, si alguien fuera del grupo estaba molestando en escuchar. En estas circunstancias, los crackpots florecen, empeorando las cosas para aquellos que creen que hay ciencia seria pasando aquí.
Estados Unidos
Los investigadores de la Armada de los Estados Unidos en el Centro de Sistemas de Guerra Espacial y Naval (SPAWAR) en San Diego han estado estudiando la fusión fría desde 1989. En 2002 publicaron un informe de dos volúmenes, "Aspectos térmicos y nucleares de la Pd /D2Sistema O," con una petición de financiación. Este y otros artículos publicados provocaron una revisión del Departamento de Energía (DOE) en 2004.
Panel del DOE de 2004
En agosto de 2003, el secretario de Energía de EE. UU., Spencer Abraham, ordenó al DOE que organizara una segunda revisión del campo. Esto fue gracias a una carta de abril de 2003 enviada por Peter L. Hagelstein del MIT, y la publicación de muchos artículos nuevos, incluidos los de ENEA italiano y otros investigadores en la Conferencia Internacional de Fusión en Frío de 2003, y un libro de dos volúmenes de SPAWAR de EE. UU. en 2002. Se pidió a los investigadores de fusión fría que presentaran un documento de revisión de toda la evidencia desde la revisión de 1989. El informe se publicó en 2004. Los revisores se "dividieron aproximadamente en partes iguales" sobre si los experimentos habían producido energía en forma de calor, pero "la mayoría de los revisores, incluso aquellos que aceptaron la evidencia del exceso de producción de energía, 'afirmaron que los efectos no son repetibles, la magnitud del efecto ha no aumentó en más de una década de trabajo, y que muchos de los experimentos informados no estaban bien documentados.'" En resumen, los revisores encontraron que la evidencia de fusión fría aún no era convincente 15 años después y no recomendaron un programa de investigación federal. Solo recomendaron que las agencias consideren financiar estudios individuales bien pensados en áreas específicas donde la investigación "podría ser útil para resolver algunas de las controversias en el campo". Resumieron así sus conclusiones:
Si bien se han logrado avances significativos en la sofisticación de los calóricos desde la revisión de este tema en 1989, las conclusiones alcanzadas por los examinadores de hoy son similares a las encontradas en la revisión de 1989.
The current reviewers identified a number of basic science research areas that could be helpful in solve some of the controversies in the field, two of which were: 1) aspectos de la ciencia material de metales deuterizados utilizando técnicas modernas de caracterización, y 2) el estudio de partículas que supuestamente emitieron de láminas deuterizadas utilizando aparatos y métodos de última generación. The reviewers believed that this field would benefit from the peer-review processes associated with proposal submission to agencies and paper submission to archival journals.—Report of the Review of Low Energy Nuclear Reactions, US Department of Energy, December 2004
Los investigadores de fusión fría colocaron un "giro más rosado" sobre el informe, y señaló que finalmente estaban siendo tratados como científicos normales, y que el informe había aumentado el interés en el campo y provocó "un gran aumento en el interés por financiar la investigación de fusión fría". Sin embargo, en un artículo de la BBC de 2009 sobre una reunión de la Sociedad Química Estadounidense sobre fusión fría, se citó al físico de partículas Frank Close afirmando que los problemas que plagaron el anuncio original de fusión fría aún estaban ocurriendo: los resultados de los estudios aún no se obtienen de manera independiente. los fenómenos verificados e inexplicables encontrados se etiquetan como "fusión fría" aunque no lo sean, para atraer la atención de los periodistas.
En febrero de 2012, el millonario Sidney Kimmel, convencido de que valía la pena invertir en la fusión fría por una entrevista del 19 de abril de 2009 con el físico Robert Duncan en el programa de noticias estadounidense 60 Minutes, otorgó una subvención de 5,5 millones de dólares a la Universidad de Missouri para establecer el Instituto Sidney Kimmel para el Renacimiento Nuclear (SKINR). La subvención estaba destinada a apoyar la investigación sobre las interacciones del hidrógeno con el paladio, el níquel o el platino en condiciones extremas. En marzo de 2013, Graham K. Hubler, físico nuclear que trabajó para el Laboratorio de Investigación Naval durante 40 años, fue nombrado director. Uno de los proyectos SKINR es replicar un experimento de 1991 en el que un profesor asociado con el proyecto, Mark Prelas, dice que se registraron ráfagas de millones de neutrones por segundo, que se detuvo porque "su cuenta de investigación se había congelado";. Afirma que el nuevo experimento ya ha visto "emisiones de neutrones a niveles similares a la observación de 1991".
En mayo de 2016, el Comité de Servicios Armados de la Cámara de Representantes de los Estados Unidos, en su informe sobre la Ley de Autorización de la Defensa Nacional de 2017, ordenó al Secretario de Defensa que "proporcionara un informe sobre la utilidad militar de la reciente base industrial estadounidense LENR avances al Comité de Servicios Armados de la Cámara antes del 22 de septiembre de 2016."
Italia
Desde el anuncio de Fleischmann y Pons, la agencia nacional italiana para nuevas tecnologías, energía y desarrollo económico sostenible (ENEA) ha financiado la investigación de Franco Scaramuzzi sobre si se puede medir el exceso de calor de los metales cargados con gas deuterio. Dicha investigación se distribuye entre los departamentos de ENEA, los laboratorios CNR, INFN, universidades y laboratorios industriales en Italia, donde el grupo continúa tratando de lograr una reproducibilidad confiable (es decir, lograr que el fenómeno suceda en cada célula y dentro de un cierto marco de tiempo). En 2006-2007, ENEA inició un programa de investigación que afirmaba haber encontrado un exceso de energía de hasta el 500 por ciento, y en 2009, ENEA organizó la 15ª conferencia sobre fusión en frío.
Japón
Entre 1992 y 1997, el Ministerio de Industria y Comercio Internacional de Japón patrocinó una "Nueva Energía de Hidrógeno (NHE)" programa de US$20 millones para investigar la fusión fría. Al anunciar el final del programa en 1997, el director y antiguo defensor de la investigación de la fusión fría, Hideo Ikegami, declaró: "No pudimos lograr lo que se afirmó primero en términos de fusión fría". (...) No podemos encontrar ninguna razón para proponer más dinero para el próximo año o para el futuro." En 1999, se estableció la Sociedad de Investigación C-F de Japón para promover la investigación independiente sobre fusión fría que continuaba en Japón. La sociedad celebra reuniones anuales. Quizás el investigador japonés de fusión en frío más famoso fue Yoshiaki Arata, de la Universidad de Osaka, quien afirmó en una demostración que se producía un exceso de calor cuando se introducía gas deuterio en una celda que contenía una mezcla de paladio y óxido de circonio, afirmación respaldada por el investigador japonés Akira. Kitamura de la Universidad de Kobe y Michael McKubre de SRI.
India
En la década de 1990, India detuvo su investigación en fusión fría en el Centro de Investigación Atómica Bhabha debido a la falta de consenso entre los principales científicos y la denuncia de la investigación por parte de los Estados Unidos. Sin embargo, en 2008, el Instituto Nacional de Estudios Avanzados recomendó que el gobierno indio reviviera esta investigación. Los proyectos se iniciaron en el Instituto Indio de Tecnología de Chennai, el Centro de Investigación Atómica Bhabha y el Centro de Investigación Atómica Indira Gandhi. Sin embargo, todavía existe escepticismo entre los científicos y, a todos los efectos prácticos, la investigación se ha estancado desde la década de 1990. Una sección especial de la revista multidisciplinaria india Current Science publicó 33 artículos sobre fusión fría en 2015 de importantes investigadores de fusión fría, incluidos varios investigadores indios.
Resultados informados
Un experimento de fusión fría generalmente incluye:
- un metal, como el palladio o el níquel, en películas a granel, delgadas o en polvo; y
- deuterio, hidrógeno o ambos, en forma de agua, gas o plasma.
Las celdas de electrólisis pueden ser de celda abierta o de celda cerrada. En los sistemas de celda abierta, los productos de electrólisis, que son gaseosos, pueden salir de la celda. En los experimentos de celda cerrada, los productos se capturan, por ejemplo, mediante la recombinación catalítica de los productos en una parte separada del sistema experimental. Estos experimentos generalmente se esfuerzan por lograr una condición de estado estable, con el electrolito reemplazándose periódicamente. También hay "calor después de la muerte" experimentos, donde se monitorea la evolución del calor después de que se apaga la corriente eléctrica.
La configuración más básica de una celda de fusión fría consta de dos electrodos sumergidos en una solución que contiene paladio y agua pesada. Luego, los electrodos se conectan a una fuente de energía para transmitir electricidad de un electrodo al otro a través de la solución. Incluso cuando se informa calor anómalo, pueden pasar semanas antes de que comience a aparecer; esto se conoce como "tiempo de carga" el tiempo necesario para saturar el electrodo de paladio con hidrógeno (consulte la sección "Relación de carga").
Los primeros hallazgos de Fleischmann y Pons con respecto al helio, la radiación de neutrones y el tritio nunca se replicaron satisfactoriamente, y sus niveles eran demasiado bajos para la producción de calor declarada e inconsistentes entre sí. La radiación de neutrones se ha informado en experimentos de fusión fría a niveles muy bajos utilizando diferentes tipos de detectores, pero los niveles eran demasiado bajos, cercanos al fondo y se encontraron con poca frecuencia para proporcionar información útil sobre posibles procesos nucleares.
Exceso de producción de calor y energía
Una observación de exceso de calor se basa en un balance de energía. Varias fuentes de entrada y salida de energía se miden continuamente. En condiciones normales, la entrada de energía puede coincidir con la salida de energía dentro del error experimental. En experimentos como los realizados por Fleischmann y Pons, una celda de electrólisis que opera de manera constante a una temperatura pasa a operar a una temperatura más alta sin aumentar la corriente aplicada. Si las temperaturas más altas fueran reales y no un artefacto experimental, el balance de energía mostraría un término no contabilizado. En los experimentos de Fleischmann y Pons, la tasa de generación de exceso de calor inferida estuvo en el rango del 10 al 20% de la entrada total, aunque la mayoría de los investigadores no pudieron replicar esto de manera confiable. El investigador Nathan Lewis descubrió que el exceso de calor en el artículo original de Fleischmann y Pons no se midió, sino que se estimó a partir de mediciones que no tenían ningún exceso de calor.
Incapaz de producir exceso de calor o neutrones, y con experimentos positivos plagados de errores y dando resultados dispares, la mayoría de los investigadores declararon que la producción de calor no era un efecto real y dejaron de trabajar en los experimentos. En 1993, después de su informe original, Fleischmann informó "calor después de la muerte" experimentos—donde se midió el exceso de calor después de que se apagó la corriente eléctrica suministrada a la celda electrolítica. Este tipo de informe también ha pasado a formar parte de posteriores reclamaciones por fusión en frío.
Helio, elementos pesados y neutrones
Los casos conocidos de reacciones nucleares, además de producir energía, también producen nucleones y partículas en trayectorias balísticas fácilmente observables. En apoyo de su afirmación de que las reacciones nucleares tuvieron lugar en sus celdas electrolíticas, Fleischmann y Pons reportaron un flujo de neutrones de 4000 neutrones por segundo, así como la detección de tritio. La relación de ramificación clásica para las reacciones de fusión conocidas anteriormente que producen tritio predeciría, con 1 vatio de potencia, la producción de 1012 neutrones por segundo, niveles que habrían sido fatales para los investigadores. En 2009, Mosier-Boss et al. informaron lo que llamaron el primer informe científico de neutrones altamente energéticos, utilizando detectores de radiación de plástico CR-39, pero las afirmaciones no pueden validarse sin un análisis cuantitativo de neutrones.
Varios elementos medianos y pesados como calcio, titanio, cromo, manganeso, hierro, cobalto, cobre y zinc han sido detectados por varios investigadores, como Tadahiko Mizuno o George Miley. El informe presentado al Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) en 2004 indicó que las láminas cargadas con deuterio podrían usarse para detectar productos de reacción de fusión y, aunque los revisores encontraron que la evidencia que se les presentó no era concluyente, indicaron que esos experimentos no utilizar técnicas de última generación.
En respuesta a las dudas sobre la falta de productos nucleares, los investigadores de fusión fría han intentado capturar y medir los productos nucleares correlacionados con el exceso de calor. Se ha prestado una atención considerable a medir la producción de 4He. Sin embargo, los niveles informados están muy cerca del fondo, por lo que no se puede descartar la contaminación por trazas de helio normalmente presentes en el aire. En el informe presentado al DOE en 2004, los revisores' la opinión estaba dividida sobre la evidencia de 4He, y las críticas más negativas concluyeron que, aunque las cantidades detectadas estaban por encima de los niveles de fondo, estaban muy cerca de ellos y, por lo tanto, podrían ser causadas por la contaminación del aire.
Una de las principales críticas a la fusión fría fue que se esperaba que la fusión deuterón-deuterón en helio diera como resultado la producción de rayos gamma, que no se observaron ni se observaron en los experimentos posteriores de fusión fría. Desde entonces, los investigadores de fusión fría afirman haber encontrado rayos X, helio, neutrones y transmutaciones nucleares. Algunos investigadores también afirman haberlos encontrado usando solo agua ligera y cátodos de níquel. El panel del DOE de 2004 expresó su preocupación por la mala calidad del marco teórico que presentaron los defensores de la fusión fría para explicar la falta de rayos gamma.
Mecanismos propuestos
Los investigadores en el campo no están de acuerdo con una teoría para la fusión fría. Una propuesta considera que el hidrógeno y sus isótopos pueden ser absorbidos en ciertos sólidos, incluido el hidruro de paladio, a altas densidades. Esto crea una alta presión parcial, reduciendo la separación promedio de isótopos de hidrógeno. Sin embargo, la reducción en la separación no es suficiente para crear las tasas de fusión reclamadas en el experimento original, por un factor de diez. También se propuso que una mayor densidad de hidrógeno dentro del paladio y una barrera de potencial más baja podrían aumentar la posibilidad de fusión a temperaturas más bajas de lo esperado con una simple aplicación de la ley de Coulomb. Se sugirió a la comisión del DOE de 2004 la detección de electrones de los núcleos de hidrógeno positivos por los electrones negativos en la red de paladio, pero el panel encontró que las explicaciones teóricas no eran convincentes e inconsistentes con las teorías físicas actuales.
Crítica
Las críticas a las afirmaciones de fusión en frío generalmente toman una de dos formas: ya sea señalando la inverosimilitud teórica de que las reacciones de fusión han ocurrido en configuraciones de electrólisis o criticando las mediciones de exceso de calor como falsas, erróneas o debido a una metodología o controles deficientes. Hay un par de razones por las que las reacciones de fusión conocidas son una explicación poco probable para el exceso de calor y las afirmaciones de fusión fría asociadas.
Fuerzas de repulsión
Debido a que todos los núcleos tienen carga positiva, se repelen fuertemente entre sí. Normalmente, en ausencia de un catalizador como un muón, se requieren energías cinéticas muy altas para superar esta repulsión cargada. Extrapolando las tasas de fusión conocidas, la tasa de fusión no catalizada a temperatura ambiente sería 50 órdenes de magnitud menor que la necesaria para compensar el exceso de calor informado. En la fusión catalizada por muones hay más fusiones porque la presencia del muón hace que los núcleos de deuterio estén 207 veces más cerca que en el gas deuterio ordinario. Pero los núcleos de deuterio dentro de una red de paladio están más separados que en el gas de deuterio, y debería haber menos reacciones de fusión, no más.
Paneth y Peters en la década de 1920 ya sabían que el paladio puede absorber hasta 900 veces su propio volumen de hidrógeno gaseoso, almacenándolo a varios miles de veces la presión atmosférica. Esto les llevó a creer que podían aumentar la tasa de fusión nuclear simplemente cargando barras de paladio con gas hidrógeno. Luego, Tandberg probó el mismo experimento, pero usó electrólisis para hacer que el paladio absorbiera más deuterio y obligara al deuterio a juntarse más dentro de las varillas, anticipando así los elementos principales de Fleischmann y Pons' experimento. Todos esperaban que los pares de núcleos de hidrógeno se fusionaran para formar helio, que en ese momento se necesitaba en Alemania para llenar los zepelines, pero nunca se encontró evidencia de helio o de una mayor tasa de fusión.
Esta también era la creencia del geólogo Palmer, quien convenció a Steven Jones de que el helio-3 que se encuentra de forma natural en la Tierra tal vez provenga de la fusión de isótopos de hidrógeno dentro de catalizadores como el níquel y el paladio. Esto llevó a su equipo en 1986 a realizar de forma independiente la misma configuración experimental que Fleischmann y Pons (un cátodo de paladio sumergido en agua pesada, que absorbe deuterio mediante electrólisis). Fleischmann y Pons tenían la misma creencia, pero calcularon que la presión era de 1027 atmósferas, cuando los experimentos de fusión fría logran una relación de carga de solo uno a uno, que tiene solo entre 10 000 y 20 000 atmósferas.. John R. Huizenga dice que habían malinterpretado la ecuación de Nernst, llevándolos a creer que había suficiente presión para acercar tanto los deuterones que habría fusiones espontáneas.
Falta de los productos de reacción esperados
La fusión de deuterón convencional es un proceso de dos pasos, en el que se forma un intermediario inestable de alta energía:
- D + D → 4He * + 24 MeV
Los experimentos han observado solo tres vías de descomposición para este núcleo en estado excitado, y la relación de ramificación muestra la probabilidad de que cualquier intermedio dado siga una vía particular. Los productos formados a través de estas vías de descomposición son:
- 4Él* → n + 3He + 3.3 MeV (ratio=50%)
- 4Él* → p + 3H + 4.0 MeV (ratio=50%)
- 4He* → 4He + γ + 24 MeV (ratio=10−6)
Solo uno en un millón de los intermediarios se descompone a lo largo de la tercera vía, lo que hace que sus productos sean comparativamente raros en comparación con las otras vías. Este resultado es consistente con las predicciones del modelo de Bohr. Si se produjera un vatio (6,242 × 1012 MeV/s) de energía nuclear a partir de ~2,2575 × 1011 reacciones individuales de fusión de deuterones cada segundo de acuerdo con las relaciones de ramificación conocidas, la la producción resultante de neutrones y tritio (3H) se mediría fácilmente. Algunos investigadores informaron haber detectado 4He pero sin la producción esperada de neutrones o tritio; tal resultado requeriría proporciones de ramificación que favorezcan fuertemente la tercera vía, con las tasas reales de las dos primeras vías más bajas en al menos cinco órdenes de magnitud que las observaciones de otros experimentos, contradiciendo directamente las probabilidades de ramificación teóricamente predichas y observadas. Esos informes de producción de 4He no incluían la detección de rayos gamma, lo que requeriría que la tercera vía se hubiera cambiado de alguna manera para que los rayos gamma ya no se emitieran.
La tasa conocida del proceso de desintegración junto con el espacio interatómico en un cristal metálico hace que la transferencia de calor del exceso de energía de 24 MeV a la red metálica anfitriona antes de la desintegración del intermediario sea inexplicable en términos de comprensión convencional de impulso y transferencia de energía, e incluso entonces habría niveles medibles de radiación. Además, los experimentos indican que las proporciones de fusión de deuterio permanecen constantes a diferentes energías. En general, la presión y el entorno químico provocan solo pequeños cambios en las relaciones de fusión. Una de las primeras explicaciones invocaba el proceso de Oppenheimer-Phillips a bajas energías, pero su magnitud era demasiado pequeña para explicar las proporciones alteradas.
Configuración de experimentos
Las configuraciones de fusión en frío utilizan una fuente de alimentación de entrada (para proporcionar aparentemente energía de activación), un electrodo de grupo de platino, una fuente de deuterio o hidrógeno, un calorímetro y, a veces, detectores para buscar subproductos como helio o neutrones. Los críticos han discrepado de diversas maneras con cada uno de estos aspectos y han afirmado que aún no ha habido una reproducción consistente de los resultados de la fusión fría reclamados, ya sea en la producción de energía o en los subproductos. Algunos investigadores de fusión fría que afirman que pueden medir consistentemente un efecto de exceso de calor han argumentado que la aparente falta de reproducibilidad podría atribuirse a la falta de control de calidad en el metal del electrodo o la cantidad de hidrógeno o deuterio cargado en el sistema. Los críticos también se han opuesto a lo que describen como errores o errores de interpretación que los investigadores de fusión fría han cometido en los análisis de calorimetría y los presupuestos de energía.
Reproducibilidad
En 1989, después de que Fleischmann y Pons hicieran sus afirmaciones, muchos grupos de investigación intentaron reproducir el experimento de Fleischmann-Pons, sin éxito. Sin embargo, algunos otros grupos de investigación informaron reproducciones exitosas de fusión fría durante este tiempo. En julio de 1989, un grupo indio del Centro de Investigación Atómica Bhabha (P. K. Iyengar y M. Srinivasan) y en octubre de 1989, John Bockris' grupo de la Universidad de Texas A&M informó sobre la creación de tritio. En diciembre de 1990, el profesor Richard Oriani de la Universidad de Minnesota informó sobre un exceso de calor.
Los grupos que reportaron éxitos encontraron que algunas de sus celdas producían el efecto, mientras que otras celdas que estaban construidas exactamente igual y usaban los mismos materiales no producían el efecto. Los investigadores que continuaron trabajando en el tema han afirmado que a lo largo de los años se han realizado muchas replicaciones exitosas, pero aún tienen problemas para obtener replicaciones confiables. La reproducibilidad es uno de los principios fundamentales del método científico, y su falta llevó a la mayoría de los físicos a creer que los pocos informes positivos podrían atribuirse a un error experimental. El informe DOE 2004 dijo entre sus conclusiones y recomendaciones:
Normalmente, se afirma que los nuevos descubrimientos científicos son consistentes y reproducibles; como resultado, si los experimentos no son complicados, el descubrimiento generalmente puede ser confirmado o refutado en unos meses. Las afirmaciones de la fusión fría, sin embargo, son inusuales en que incluso los más fuertes defensores de la fusión fría afirman que los experimentos, por razones desconocidas, no son consistentes y reproducibles en la actualidad. (...) Las incoherencias internas y la falta de previsibilidad y reproducibilidad siguen siendo graves preocupaciones. (...) El Grupo recomienda que las actividades de investigación de fusión fría en la esfera de la producción de calor se centren principalmente en confirmar o desprobar informes de exceso de calor.
Relación de carga
Los investigadores de la fusión fría (McKubre desde 1994, ENEA en 2011) han especulado que una celda cargada con una relación deuterio/paladio inferior al 100 % (o 1:1) no producirá un exceso de calor. Dado que la mayoría de las réplicas negativas de 1989 a 1990 no informaron sus proporciones, esto se ha propuesto como una explicación para la reproducibilidad fallida. Esta relación de carga es difícil de obtener y algunos lotes de paladio nunca la alcanzan porque la presión provoca grietas en el paladio, lo que permite que escape el deuterio. Fleischmann y Pons nunca revelaron la relación deuterio/paladio lograda en sus celdas; ya no hay lotes de paladio utilizados por Fleischmann y Pons (porque el proveedor ahora utiliza un proceso de fabricación diferente), y los investigadores todavía tienen problemas para encontrar lotes de paladio que logren la producción de calor de manera confiable.
Interpretación errónea de los datos
Algunos grupos de investigación informaron inicialmente que habían replicado los resultados de Fleischmann y Pons, pero luego se retractaron de sus informes y ofrecieron una explicación alternativa para sus resultados positivos originales. Un grupo de Georgia Tech encontró problemas con su detector de neutrones y Texas A&M descubrió un cableado defectuoso en sus termómetros. Estas retracciones, combinadas con los resultados negativos de algunos laboratorios famosos, llevaron a la mayoría de los científicos a concluir, ya en 1989, que ningún resultado positivo debería atribuirse a la fusión fría.
Errores de calorimetría
El cálculo del exceso de calor en las celdas electroquímicas implica ciertas suposiciones. Los errores en estas suposiciones se han ofrecido como explicaciones no nucleares del exceso de calor.
Una suposición hecha por Fleischmann y Pons es que la eficiencia de la electrólisis es casi del 100 %, lo que significa que casi toda la electricidad aplicada a la celda resultó en la electrólisis del agua, con un calentamiento resistivo insignificante y prácticamente todo el producto de la electrólisis dejó la celda sin cambios.. Esta suposición da la cantidad de energía gastada para convertir el D2O líquido en D2 y O2 gaseosos. La eficiencia de la electrólisis es menor que uno si el hidrógeno y el oxígeno se recombinan en un grado significativo dentro del calorímetro. Varios investigadores han descrito mecanismos potenciales por los cuales podría ocurrir este proceso y, por lo tanto, explicar el exceso de calor en los experimentos de electrólisis.
Otra suposición es que la pérdida de calor del calorímetro mantiene la misma relación con la temperatura medida que se encuentra al calibrar el calorímetro. Esta suposición deja de ser precisa si la distribución de temperatura dentro de la celda se altera significativamente con respecto a la condición en la que se realizaron las mediciones de calibración. Esto puede suceder, por ejemplo, si la circulación de fluidos dentro de la célula se altera significativamente. La recombinación de hidrógeno y oxígeno dentro del calorímetro también alteraría la distribución de calor e invalidaría la calibración.
Publicaciones
El ISI identificó la fusión fría como el tema científico con el mayor número de artículos publicados en 1989, de todas las disciplinas científicas. El premio Nobel Julian Schwinger se declaró partidario de la fusión fría en el otoño de 1989, después de que gran parte de la respuesta a los informes iniciales se volviera negativa. Trató de publicar su artículo teórico "Cold Fusion: A Hypothesis" en Physical Review Letters, pero los revisores lo rechazaron con tanta dureza que se sintió profundamente insultado y renunció a la American Physical Society (editor de PRL) como protesta.
La cantidad de artículos disminuyó drásticamente después de 1990 debido a dos fenómenos simultáneos: primero, los científicos abandonaron el campo; en segundo lugar, los editores de revistas se negaron a revisar nuevos artículos. En consecuencia, la fusión fría cayó fuera de las listas ISI. Los investigadores que obtuvieron resultados negativos dieron la espalda al campo; aquellos que continuaron publicando fueron simplemente ignorados. Un artículo de 1993 en Physics Letters A fue el último artículo publicado por Fleischmann, y "uno de los últimos informes [de Fleischmann] en ser cuestionado formalmente por motivos técnicos por un escéptico de la fusión fría.& #34;
El Journal of Fusion Technology (FT) estableció una función permanente en 1990 para artículos sobre fusión fría, publicando más de una docena de artículos por año y brindando una salida principal para los investigadores de fusión fría. Cuando el editor en jefe George H. Miley se retiró en 2001, la revista dejó de aceptar nuevos artículos sobre fusión fría. Esto ha sido citado como un ejemplo de la importancia de individuos influyentes simpatizantes para la publicación de artículos de fusión fría en ciertas revistas.
El declive de las publicaciones sobre fusión fría se ha descrito como una "epidemia de información fallida". El aumento repentino de partidarios hasta que aproximadamente el 50% de los científicos apoyan la teoría, seguido de una disminución hasta que solo hay un número muy pequeño de partidarios, se ha descrito como una característica de la ciencia patológica. La falta de un conjunto compartido de conceptos y técnicas unificadores ha impedido la creación de una densa red de colaboración en el campo; los investigadores realizan esfuerzos en direcciones propias y dispares, haciendo la transición a la "normal" la ciencia más difícil.
Se siguieron publicando informes sobre fusión fría en algunas revistas como Journal of Electroanalytical Chemistry e Il Nuovo Cimento. Algunos artículos también aparecieron en Journal of Physical Chemistry, Physics Letters A, International Journal of Hydrogen Energy, y varias revistas japonesas y rusas de física, química e ingeniería. Desde 2005, Naturwissenschaften ha publicado artículos sobre fusión fría; en 2009, la revista nombró a un investigador de fusión fría para su consejo editorial. En 2015, la revista multidisciplinar india Current Science publicó una sección especial dedicada íntegramente a artículos relacionados con la fusión fría.
En la década de 1990, los grupos que continuaron investigando la fusión fría y sus partidarios establecieron publicaciones periódicas (no revisadas por pares) como Fusion Facts, Cold Fusion Magazine, Infinite Energy Magazine y New Energy Times para cubrir los desarrollos en fusión fría y otros reclamos marginales en la producción de energía que fueron ignorados en otros lugares. Internet también se ha convertido en un importante medio de comunicación y autopublicación para los investigadores de la FQ.
Conferencias
Durante muchos años, los investigadores de fusión fría no lograron que se aceptaran artículos en reuniones científicas, lo que llevó a la creación de sus propias conferencias. La Conferencia Internacional sobre Fusión en Frío (ICCF) se celebró por primera vez en 1990 y desde entonces se ha reunido cada 12 a 18 meses. Se describió que los asistentes a algunas de las primeras conferencias no ofrecían críticas a los artículos y presentaciones por temor a dar munición a los críticos externos, lo que permitiría la proliferación de chiflados y obstaculizaría la conducta de la ciencia seria. Críticos y escépticos dejaron de asistir a estas conferencias, con la notable excepción de Douglas Morrison, quien murió en 2001. Con la fundación en 2004 de la Sociedad Internacional para la Ciencia Nuclear de Materia Condensada (ISCMNS), la conferencia pasó a llamarse Conferencia Internacional sobre Ciencia Nuclear de Materia Condensada. Ciencia, por las razones que se detallan en la sección de investigación posterior anterior, pero volvió al nombre anterior en 2008. Los proponentes a menudo se refieren a la investigación de fusión fría como "reacciones nucleares de baja energía", o LENR, pero según al sociólogo Bart Simon la "fusión fría" la etiqueta continúa cumpliendo una función social en la creación de una identidad colectiva para el campo.
Desde 2006, la American Physical Society (APS) ha incluido sesiones de fusión fría en sus reuniones semestrales, aclarando que esto no implica un ablandamiento del escepticismo. Desde 2007, las reuniones de la American Chemical Society (ACS) también incluyen "simposio(s) invitado(s)" en fusión fría. Un presidente de programa de ACS, Gopal Coimbatore, dijo que sin un foro adecuado, el tema nunca se discutiría y, "con el mundo enfrentando una crisis energética, vale la pena explorar todas las posibilidades".
Del 22 al 25 de marzo de 2009, la reunión de la American Chemical Society incluyó un simposio de cuatro días junto con el vigésimo aniversario del anuncio de la fusión fría. Investigadores que trabajan en el Centro de Sistemas de Guerra Naval y Espacial de la Marina de los EE. UU. (SPAWAR) informaron la detección de neutrones energéticos utilizando una configuración de electrólisis de agua pesada y un detector CR-39, un resultado publicado anteriormente en Naturwissenschaften. Los autores afirman que estos neutrones son indicativos de reacciones nucleares. Sin un análisis cuantitativo del número, la energía y el tiempo de los neutrones y la exclusión de otras fuentes potenciales, es poco probable que esta interpretación encuentre aceptación por parte de la comunidad científica en general.
Patentes
Aunque no han surgido detalles, parece que la Universidad de Utah forzó el anuncio de Fleischmann y Pons del 23 de marzo de 1989 para establecer la prioridad sobre el descubrimiento y sus patentes antes de la publicación conjunta con Jones. El Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) anunció el 12 de abril de 1989 que había solicitado sus propias patentes basándose en el trabajo teórico de uno de sus investigadores, Peter L. Hagelstein, que había estado enviando artículos a revistas del 5 al 12 de abril. El 2 de diciembre de 1993, la Universidad de Utah licenció todas sus patentes de fusión en frío a ENECO, una nueva empresa creada para beneficiarse de los descubrimientos de fusión en frío, y en marzo de 1998 dijo que ya no defendería sus patentes.
La Oficina de Marcas y Patentes de EE. UU. (USPTO) ahora rechaza las patentes que alegan fusión en frío. Esther Kepplinger, comisionada adjunta de patentes en 2004, dijo que esto se hizo con el mismo argumento que con las máquinas de movimiento perpetuo: que no funcionan. Las solicitudes de patentes deben demostrar que la invención es 'útil', y esta utilidad depende de la capacidad de funcionamiento de la invención. En general, los rechazos de la USPTO por el único motivo de que la invención es "no operativa" son raros, ya que tales rechazos deben demostrar "prueba de incapacidad total", y los casos en los que esos rechazos son confirmados en un Tribunal Federal son aún más raros: sin embargo, en 2000, se apeló un rechazo de una patente de fusión fría. en un Tribunal Federal y se confirmó, en parte, porque el inventor no pudo establecer la utilidad de la invención.
Aún se podría otorgar una patente de EE. UU. si se le da un nombre diferente para desvincularla de la fusión en frío, aunque esta estrategia ha tenido poco éxito en los EE. UU.: las mismas afirmaciones que deben patentarse pueden identificarla con fusión en frío, y la mayoría de estas patentes no se puede dejar de mencionar a Fleischmann y Pons' investigación debido a limitaciones legales, lo que alerta al revisor de patentes de que se trata de una patente relacionada con la fusión en frío. David Voss dijo en 1999 que la USPTO ha otorgado algunas patentes que se parecen mucho a los procesos de fusión en frío y que utilizan materiales utilizados en la fusión en frío. Las solicitudes del inventor de tres de esas patentes fueron inicialmente rechazadas cuando fueron revisadas por expertos en ciencia nuclear; pero luego reescribió las patentes para enfocarse más en las partes electroquímicas para que fueran revisadas por expertos en electroquímica, quienes las aprobaron. Cuando se le preguntó sobre el parecido con la fusión fría, el titular de la patente dijo que usaba procesos nucleares que involucraban "nueva física nuclear" sin relación con la fusión fría. A Melvin Miles se le concedió en 2004 una patente para un dispositivo de fusión en frío, y en 2007 describió sus esfuerzos para eliminar todos los casos de "fusión en frío" de la descripción de la patente para evitar que se rechace de plano.
La Oficina Europea de Patentes ha concedido al menos una patente relacionada con la fusión en frío.
Una patente solo impide legalmente que otros usen o se beneficien de la invención de uno. Sin embargo, el público en general percibe una patente como un sello de aprobación, y un titular de tres patentes de fusión en frío dijo que las patentes eran muy valiosas y habían ayudado a conseguir inversiones.
Referencias culturales
Una película de Michael Winner de 1990 Bullseye!, protagonizada por Michael Caine y Roger Moore, hizo referencia al experimento de Fleischmann y Pons. La película, una comedia, trata sobre estafadores que intentan robar a los científicos. supuestos hallazgos. Sin embargo, la película tuvo una mala recepción, descrita como "terriblemente sin gracia".
En Undead Science, el sociólogo Bart Simon da algunos ejemplos de fusión fría en la cultura popular y dice que algunos científicos usan la fusión fría como sinónimo de afirmaciones escandalosas hechas sin pruebas que las respalden y cursos de ética. en ciencia lo dan como ejemplo de ciencia patológica. Ha aparecido como broma en Murphy Brown y Los Simpson. Se adoptó como nombre de un producto de software Adobe ColdFusion y una marca de barras de proteína (Cold Fusion Foods). También ha aparecido en publicidad como sinónimo de ciencia imposible, por ejemplo, en un anuncio de 1995 de Pepsi Max.
La trama de El Santo, una película de acción y aventuras de 1997, es paralela a la historia de Fleischmann y Pons, aunque con un final diferente. La película podría haber afectado la percepción pública de la fusión fría, llevándola aún más al reino de la ciencia ficción.
En el episodio de Legends of Tomorrow "No Country for Old Dads", Ray Palmer teoriza que la fusión fría podría reparar el tótem de fuego destrozado, si no fuera solo teórico.
En el episodio 7 de la serie 8 de New Tricks, The Gentleman Vanishes, la fusión fría es un tema de la investigación que hace el equipo de UCOS en ese episodio.
Notas explicativas
- ^ Por ejemplo, en 1989, Economist editorializó que la fusión fría "affair" era "exactamente de lo que la ciencia debería ser".
- ^ On 26 January 1990, journal Naturaleza rechazó el documento de Oriani, citando la falta de ceniza nuclear y la dificultad general que otros tenían en la replicación. Beaudette 2002, pág. 183 Fue publicado más tarde en Fusion Technology.Oriani et al. 1990, págs. 652 a 662
- ^ Taubes 1993, págs. 228 a 229, 255 "(...) existen diferencias químicas entre el agua pesada y ligera, especialmente una vez que se añade litio, como lo fue en el electrolito Pons-Fleischmann. Esto había estado en la literatura científica desde 1958. Parece que la conductividad eléctrica del agua pesada con litio es considerablemente menor que la del agua ligera con litio. Y esta diferencia es más que suficiente para dar cuenta de la célula de agua pesada que funciona más caliente (...) (citando a un miembro del grupo A plagaM) 'están cometiendo el mismo error que hicimos'"
- ^ Por ejemplo:
- Miskelly GM, Heben MJ, Kumar A, Penner RM, Sailor MJ, Lewis NL (1989), "Analysis of the Published Calorimetric Evidence for Electrochemical Fusion of Deuterium in Palladium", Ciencia, 246 (4931): 793–796, código: 1989Sci...246..793M, doi:10.1126/ciencia.246.4931.793, PMID 17748706, S2CID 42943868
- Aberdam D, Avenier M, Bagieu G, Bouchez J, Cavaignac JF, Collot J, et al. (1990), "Limites on neutron emission following deuterium absorb into palladium and titanium", Phys. Rev. Lett., 65 (10): 1196–1199, código de la Biblia:1990PhRvL..65.1196A, doi:10.1103/PhysRevLett.65.1196, PMID 10042199
- Precio PB, Barwick SW, Williams WT, Porter JD (1989), "Buscar una emisión de partículas cargadas de energía a partir de láminas de Ti y Pd deuteradas", Phys. Rev. Lett., 63 (18): 1926–1929, código:1989PhRvL..63.1926P, doi:10.1103/PhysRevLett.63.1926, PMID 10040716
- Roberts DA, Becchetti FD, Ben-Jacob E, Garik P, et al. (1990), "Límites energéticos y de flujo de neutrones de fusión fría utilizando un cincelador líquido deuterizado", Phys. Rev. C, 42 (5): R1809–R1812, código de la Biblia:1990 PhRvC.42.1809R, doi:10.1103/PhysRevC.42.R1809, PMID 9966919
- Lewis et al. 1989
- ^ 1 W = 1 J/s; 1 J = 6.242 × 1018 eV = 6.242 × 1012 MeV desde 1 eV = 1.602 × 10−19 joule
- ^ Sexto criterio de Langmuir: "Durante el curso de la controversia la proporción de partidarios a críticos se eleva a cerca del 50% y luego cae gradualmente al olvido. Langmuir " Hall 1989, págs. 43 a 44", citado en Simon 2002, pág. 104, parafrasada en Ball 2001, pág. 308. También se ha aplicado al número de resultados publicados, en Huizenga 1993, pp. xi, 207–209 "La proporción de los resultados positivos en todo el mundo sobre la fusión en frío a los resultados negativos alcanzó el 50% aproximadamente (...) cualitativamente de acuerdo con los sextos criterios de Langmuir".
- ^ Las tres primeras conferencias se comentan detalladamente en Huizenga 1993, págs. 237 a 247, 274 a 285, especialmente 240, 275 a 277
- ^ Swartz, 232 F.3d 862, 56 USPQ2d 1703, (Fed. Cir. 2000). decision Archived 12 March 2008 at the Wayback Machine. Fuentes:
- "2164.07 Relación de Requisición de Habilitación a Requisición de Utilidad de 35 U.S.C. 101 – 2100 Patentabilidad. B. Burden en el examinador. El examinador tiene una carga inicial para mostrar que una de las habilidades ordinarias en el arte dudaría razonablemente la Utilidad Asertada", U.S. Patent and Trademark Office, archivado desde el original el 12 de septiembre de 2012 Manual of Patent Examining Procedure, in reference to 35 U.S.C. § 101
- Alan L. Durham (2004), Pattent law essentials: a concise guide (2nd, illustrated ed.), Greenwood Publishing Group, p. 72 (footnote 30), ISBN 9780275982058
- Jeffrey G. Sheldon (1992), How to write a patent application (illustrated ed.), Practising Law Institute, ISBN 978-0-87224-044-5
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