Studená fúze je už přes dvacet let perpetuum mobile jaderné energetiky. Nízkoenergetické nukleární reakce LENR ale vypadají reálně. Testuje je NASA.

Fyzikové Martin Fleischman a Stanley Pons popsali v roce 1989 experiment, který podle nich prokázal existenci studené fúze. Tento pokus se už nepovedlo nikomu jinému ověřit, džin je ale z láhve venku.

Už jsme si zvykli, že od té doby čas od času přicházejí „fyzikové“ s dalšími zázračnými recepty na studenou fúzi. Ale teď se do toho vložila i NASA.

Fyzika a šarlatánství

Asi poslední projekt v oboru studené fúze, který měl už před rokem zaplavit svět malými reaktory na levnou energii, se jmenuje E-cat. Stojí za ním dva italští fyzikové Rossi a Focardi a svůj výtvor nazvali Energetický katalyzátor – Energy Catalyzer, ve zkratce E-cat.

Obsáhlý a fundovaný článek, proč celá věc už z principu nemůže fungovat, najdete na webuOsel.cz. Spíše než o generátor levné energie se jedná o generátor informační mlhy

Existují však hypotézy, které předem nevylučují procesy s transmutací nebo štěpením při pokojové teplotě a normálním atmosférickém tlaku. V tomto případě se ovšem nejedná o jadernou fúzi nebo jaderné štěpení, protože ty pracují výhradně se silnou interakcí. Není to studená fúze, jde o nízkoenergetické nukleární reakce, které pracují se slabou jadernou interakcí (Low Energy Nuclear Reaction – LENR). Teoretické základy v této oblasti položili Allan Widom a Lewis Larsen; a NASA nyní experimentálně zkoumá základní principy a možné využití tohoto jevu.

Z fyzikálního undegroundu k serióznímu výzkumu

Pokud byl humbuk kolem E-catu k něčemu dobrý, tak možná k tomu, že se právě tento výzkum dostal do popředí. Ve skutečnosti na něm tým pod vedením doktora Dennise Bushnella z Výzkumného centra NASA v Langley pracuje již delší dobu. Ale nebýt dementování na Twitteru, že opravdu nezkoumají, jestli E-cat funguje, nejspíše by se o tom nikdo nedozvěděl. Přitom na rozdíl od italského zařízení LENR funguje zcela v rámci nám známých, byť doposud málo probádaných fyzikálních zákonů a jevů.

To že je jaderná interakce v případě LENR slabá, ještě neznamená, že se jedná o zanedbatelnou energii. Základem je působení velmi silného elektrického pole na kovový plátek, který je potažený vodíkem. Je potřeba vytvořit napětí 10 voltů na angrstrom (10^-10 m). Když to převedeme do běžnějších jednotek, získáme 10¹¹ V/m – tedy 100 gigavoltů na metr.

Na rozhraní mezi kovem a vodíkem dochází k oscilaci elektronů a ke vzniku kvazičástic –plazmonů. Vysokonapěťový gradient elektrického pole působí na elektrony, kterým dodává energii a tak i hybnost. Při srážce této částice s protonem v jádře vodíku může vzniknout neutron (a neutrino), ale zákon zachování energie limituje výslednou hybnost této o mnoho řádů těžší částice. V podstatě se malá, lehká a velmi rychlá kulička promění ve velkou, těžkou a velmi pomalou kouli. Tato koule, tento neutron, nemá šanci opustit povrch plátku, ale je zachycen jedním z blízkých atomových jader. (Tento odstavec byl dodatečně upřesněn)

Konkrétní uspořádání pokusu. Zdroj: NASA

Neutron nemá elektrický náboj a elektrické pole na něj nepůsobí; a to jak elektrické pole urychlující elektrony, tak Coulombova bariéra jádra atomu. Zachycení neutronu způsobí následnou nestabilitu jádra a jeho rozpad. Výsledky rozpadu jsou pak závislé na konkrétní konfiguraci pokusu, může to být záření gama, částice beta. Ty jsou ale pohlceny okolím a následně opět vyzářeny především v infračervené oblasti světla, tedy jako teplo.

Ideální zdroj energie

Pokud bychom na principu LENR dokázali zkonstruovat prakticky využitelný energetický zdroj, jednalo by se o zřejmě opravdový průlom. Nepotřeboval by vysoké teploty jako jaderná fúze projektu ITER, ani by neprodukoval radioaktivní odpad jako současné štěpné reaktory. Mohl by být mikroskopický, možná i v škále nano, dal by se použít pro pohon strojů i kosmických raket.

Energetický potenciál skrytý v LENR zatím neznáme. Existují pouze odhady, že by v ideálním případě mohlo jít až o 370 GJ/g, tedy asi osmimilionkrát více než při chemické reakci hmoty o stejné hmotnosti.

Cesta k praktickému využití efektu LENR bude ještě dlouhá a nelehká. NASA ve své podstatě provádí základní výzkum toho, co se při těchto reakcích děje a jak nejvhodněji LENR využít. Nicméně lze říci, že technické a technologické řešení je pro nás zřejmě jednodušší, než je tomu v případě horké fúze projektu ITER. Nezbývá vyčkat, co přinese čas. Doufejme, že to bude více financí pro podobný výzkum a méně humbuku kolem různých šarlatánských projektů.

Další čtení

• Wikipedia o Energy Catalyzeru
• Wikipedia o studené fúzi
• Wikipedia o slabé interakci (česky)
• Nízkoenergetické jaderné reakce: článek na webu NASA