Zvětšit obrázek

Prezentace nového fúzního reaktoru Boloňské university na veřejné tiskové besedě. (zdroj)

Studená fúze

Atom bývá navenek elektricky neutrální, záporný náboj elektronového obalu kompenzuje kladný náboj protonů v jádře. Na to, aby se dvě atomová jádra mohla sloučit, potřebujeme dostatek energie na úplnou ionizaci atomů, tedy odstranění elektronového obalu a na překonání elektrostatických sil, které kladné náboje navzájem odpuzují. V případě dvou protonů na zdolání této Coulombovy potenciálové bariéry potřebujeme 400 keV energie.

Cílem je tedy přiblížit o elektronový obal obnažená jádra atomů k sobě natolik, aby mezi nimi mohla zapracovat silná jaderná interakce, poutající nukleony (protony a neutrony) pohromadě. Při sloučení jader vznikne prvek s vyšším atomovým číslem a uvolní se velké množství energie. Nejznámější nukleosyntézou je bezpochyby proměna vodíku v helium - hlavní hvězdný zdroj záření. Snažíme se jí zatím jenom experimentálně napodobit i v pozemských podmínkách pomocí energie výkonných laserů soustředěné do malé kapsle s vodíkem (americký NIF), anebo v tokamaku ohřevem vodíkového plazmatu v extrémních magnetických polích (ve Francii budovaný ITER). Ale jsou tací, kteří tvrdí, že existují i jiné, mnohem méně energeticky a technicky náročné způsoby výroby energie cestou takzvané „studené jaderné fúze“. Před více než dvaceti lety, v roce 1989, s ní (ne jako první) vyrukovali Martin Fleischmann a Stanley Pons, kteří tvrdili, že k jaderným reakcím dochází za pokojové teploty při elektrolýze těžké vody. Přes veškerou snahu se ale nikomu nepodařilo jejich výsledky opakovanými nezávislými experimenty prokázat.

Zvětšit obrázek

 

Italský přístup

Sergio Focardi z Boloňské univerzity a jeho kolega Andrea Rossi z americké korporace Leonardo na to šli jinak. Zkonstruovali přenosné zařízení, v kterém údajně probíhá fúze niklu s vodíkem za vzniku mědi a uvolnění nezanedbatelného množství energie.
 
Výzkumníci před pár dny zařízení předvedli médiím na tiskové konferenci. Jejich stolní „fúzní reaktor“ obsahuje kovovou trubku vyplněnou trochou čistého jemného niklového prášku s blíže nespecifikovaným izotopovým složením, do které se v jistých časových intervalech pod tlakem vhání vodík. Po zapnutí se vše prudce zahřeje, přičemž spotřeba dosahuje až 1 000 W. Pro další chod už stačí příkon 400 W. Zařízení každou minutu promění 292 g 20 °C teplé vody na páru o teplotě 101 °C, což odpovídá výkonu cca 12 400 W. Energetický zisk tedy činí 31 násobek vložené energie. Vědci pracují na výstavbě prototypové elektrárny o výkonu 1 MW, která bude obsahovat 125 těchto modulů. Zařízení má na jednu náplň vydržet pracovat asi půl roku. V každém případě vědci slibují koncem tohoto roku rozjet jeho sériovou výrobu.

Více otázek než odpovědí

Ani samotní vynálezci, duo Rossi – Focardi, však nedokáží odpovědět na základní otázku – jak to funguje. Jaksi jim nevadí, že jejich představa o jaderné syntéze probíhající při experimentu odporuje našim soudobým znalostem z jaderné fyziky, které předpokládají pro jadernou fúzi Ni + H neporovnatelně extrémnější podmínky. Neodradil je ani postoj redakcí vědeckých časopisů, které jejich články odmítly zveřejnit. Podle nich je důležité, že to funguje a vysvětlení se časem najde. Proto si založili svůj vlastní internetový Journal of Nuclear Physics, kde svoje výsledky prezentují. A pro jistotu se snaží o získání patentu.

Zvětšit obrázek

Energie v MeV uvolněná při proměně různých izotopů niklu na měď a pak nestabilního izotopu mědi na nikl. Kredit: Focardi, Rossi 2010

Celá řada skeptiků upozorňuje na to, že autoři neuvádí ani základní údaje o měřících přístrojích, izotopickém složení mědi, která fúzí niklu s vodíkem vzniká a v případě, že jde o její nestabilní izotop ⁶⁴Cu, se vzápětí opět rozpadá na nikl, elektron a neutrino. Je otázkou, jestli vůbec umožnili někomu mimo svého kolektivu provést na „reaktoru“ nějaká nezávislá měření.

Přesto všechno mají Rossi s Focardim i své zastánce. Je to především Giuseppe Levi, nukleární fyzik z INFN (Italian National Institute of Nuclear Physics), který jim pomáhal organizovat veřejnou prezentaci zařízení. Za nezpochybnitelný důkaz probíhající fúzní reakce považuje radiaci, kterou zaregistroval pomocí scintilátoru. Italští výzkumníci hýří optimismem i sebedůvěrou a tvrdí, že nejde o podfuk, že dokáží přesvědčit kohokoliv, kdo bude mít o to zájem.

Otázkou je, jestli se má odborná veřejnost takovými experimenty vůbec zabývat. Naše znalosti fyzikálních zákonitostí v oblasti termonukleární fúze jsou prověřené praxí, o čem svědčí i vodíková bomba. Ale asi v každém z nás je kousek romantika, jenž věří na hrdiny podobné těm z Verneových románů, kteří v přítmí svých zaprášených laboratoří přicházejí k převratným objevům měnícím svět. Rossimu a Focardiovi by se asi dobře dařilo začátkem 17. století na dvoře Rudolfa II., kterému klasik ve známém filmu připsal výrok: „My mu nerozumíme, ale My mu věříme.“ V současnosti si ale pravděpodobně místo slávy koledují o pořádnou ostudu.

Stránka s odkazy na videa z tiskové konference (v italštině) a dalšími informacemi.

Zdroje: Journal of Nuclear Physics , Wikipedie