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常温核融合は、室温または室温付近で起こると仮定されている核反応の一種である。常温核融合は、恒星内で自然に起こることや、水素爆弾やプロトタイプ核融合炉内で人工的に非常に高い圧力と数百万度の温度で起こることが知られている「高温」核融合とはまったく対照的であり、ミューオン触媒核融合とは区別される。現在、常温核融合が起こるとされる理論モデルは認められていない。
1989年、ユタ大学の2人の電気化学者、マーティン・フライシュマンとスタンレー・ポンズは、彼らの装置が異常な熱（「過剰熱」）を生成したと報告しました。彼らは、その大きさは核プロセス以外では説明できないと主張しました。[1]彼らはさらに、中性子やトリチウムなどの核反応副産物を少量測定したと報告しました。[2]この小さな卓上実験では、パラジウム（Pd）電極の表面で重水を電気分解しました。 [3]報告された結果はメディアの注目を集め、 [3]安価で豊富なエネルギー源への期待が高まりました。[4]
多くの科学者が、入手できるわずかな詳細から実験を再現しようとした。多くの再現実験の失敗、以前に報告されたいくつかの肯定的な再現実験の撤回、元の研究における方法論的欠陥と実験エラーの特定、そして最終的には、フライシュマンとポンズが予想された核反応副産物を観察していなかったことの確認の結果として、期待は低下した。[5] 1989年後半までには、ほとんどの科学者が常温核融合の主張は死んだものとみなし、[6] [7]常温核融合はその後、病的な科学という評判を得た。[8] [9] 1989年、米国エネルギー省（DOE）は、過剰熱の報告された結果は有用なエネルギー源の説得力のある証拠を提示していないと結論付け、常温核融合に特に資金を割り当てないことを決定した。2004年に行われた新しい研究を検討した2回目のDOEレビューでも同様の結論に達し、常温核融合に対するDOEの資金提供には至らなかった。[10]現在、常温核融合に関する論文が査読付きの主流科学雑誌に掲載されることはほとんどないため、主流の科学出版物に期待されるレベルの精査を受けていません。[11]
それでも、何十年にもわたって常温核融合への関心は続いており、例えば、Googleが資金提供した再現実験の失敗が2019年のNature誌に掲載された。[12] [13]少数の研究者が引き続き研究を続けており、[6] [14] [15]低エネルギー核反応（LENR）や凝縮物質核科学（CMNS ）という別名で呼ばれることが多い。[16] [17] [18] [19]
歴史
核融合は通常、数千万度の温度で起こると考えられています。これは「熱核融合」と呼ばれます。1920 年代から、金属触媒に吸収された水素を触媒的に融合させることで、はるかに低い温度で核融合が可能になるのではないかと推測されてきました。1989 年、スタンレー ポンズとマーティン フライシュマン (当時は世界有数の電気化学者) がそのような常温核融合が観察されたと主張し、一時メディアで話題になりましたが、科学者の大半は、過剰な熱を再現できないことが判明したため、彼らの主張は誤りであると批判しました。最初の発表以来、そのような反応が起こると信じ、実験的証拠が広く認知されることを望む少数の研究者のコミュニティによって常温核融合の研究が続けられています。
初期の研究
パラジウムの水素吸収能力は、19世紀初頭にトーマス・グラハムによって認識されていました。[20] [21] 1920年代後半、オーストリア生まれの科学者フリードリヒ・パネートとクルト・ピータースが、室温で細かく砕いたパラジウムに水素を吸収させると、核触媒によって水素がヘリウムに変化するという報告を最初に行いました。しかし、著者らは後に、測定したヘリウムは空気中からの背景放射によるものだとして、その報告を撤回しました。[20] [22]
1927年、スウェーデンの科学者ジョン・タンバーグは、パラジウム電極を備えた電解セルで水素をヘリウムに融合したと報告した。 [20]彼はこの研究に基づいて、「ヘリウムと有用な反応エネルギーを生成する方法」についてスウェーデンの特許を申請した。[20]パネスとピータースの撤回と彼が物理的プロセスを説明できなかったため、彼の特許申請は却下された。[20] [23] 1932年に重水素が発見された後、タンバーグは重水を使った実験を続けた。[20]タンバーグが重水で行った最後の実験は、フライシュマンとポンズによる最初の実験に似ていた。[24]フライシュマンとポンズはタンバーグの研究を知らなかった。[25] [テキスト1] [テキスト2]
「常温核融合」という用語は、1956年にニューヨークタイムズ紙のルイス・アルバレスのミューオン触媒核融合に関する研究に関する記事ですでに使用されていました。[26] ブリガムヤング大学のポール・パーマーとスティーブン・ジョーンズは、1986年に「地球核融合」、つまり惑星核における水素同位体を含む核融合の可能性の調査で「常温核融合」という用語を使用しました。 [ 27 ]ジョーンズは、1985年に提出されたクリントン・ヴァン・シクレンとのこの主題に関する最初の論文で、「圧電核融合」という用語を作り出した。[27] [28]
フライシュマン・ポンス実験
最も有名な常温核融合の主張は、1989 年にスタンレー・ポンズとマーティン・フライシュマンによってなされました。科学界全体が短期間関心を寄せた後、彼らの報告は原子物理学者によって疑問視されました。ポンズとフライシュマンは主張を撤回することはありませんでしたが、論争が勃発した後、研究プログラムを米国からフランスに移しました。
発表前のイベント
サウサンプトン大学のマーティン・フライシュマンとユタ大学のスタンレー・ポンズは、電気分解によってパラジウム金属内で達成できる高い圧縮比と重水素の移動度が、核融合を引き起こす可能性があるという仮説を立てた。 [29]これを調査するために、彼らは、プロセス熱を測定するために設計された断熱容器であるカロリメータ内でパラジウムカソードと重水を使用した電気分解実験を行った。重水は間隔を置いて更新され、何週間も継続的に電流が流された。[29]いくらかの重水素はカソード内に蓄積していると考えられたが、大部分はセルから泡立ち、アノードで生成された酸素と結合した。[30]ほとんどの時間、セルへの電力入力は、測定精度内でセルから出力される計算電力に等しく、セル温度は約30℃で安定していた。しかし、その後、ある時点で（いくつかの実験で）、入力電力に変化がないまま温度が突然約50℃まで上昇した。これらの高温段階は2日間以上続き、一度発生すると、どの実験でも数回繰り返されます。計算されたセルから放出される電力は、これらの高温段階中の入力電力よりも大幅に高くなっています。最終的に、特定のセル内では高温段階は発生しなくなりました。[30]
1988年、フライシュマンとポンズは、より大規模な一連の実験の資金援助を米国エネルギー省に申請した。この時点まで、彼らは10万ドルの自己負担で製作した小型装置を使って実験に資金を提供していた。[31]助成金申請書は査読に回され、査読者の1人はブリガムヤング大学のスティーブン・ジョーンズであった。[31]ジョーンズは、高温によらず核融合を誘発する既知の方法であるミューオン触媒核融合にしばらく取り組んでおり、このテーマに関する「常温核融合」と題する論文を執筆し、 1987年7月にサイエンティフィック・アメリカン誌に掲載していた。フライシュマンとポンズとその同僚は、研究と技術を共有するために、ユタ州でジョーンズとその同僚と時折会った。この間、フライシュマンとポンズは、彼らの実験は化学反応だけでは説明できないという意味で、かなりの「余剰エネルギー」を生み出していると説明した。[30]彼らは、そのような発見は大きな商業的価値を持ち、特許保護を受ける資格があると感じていました。しかし、ジョーンズは中性子束を測定していましたが、これは商業的な関心事ではありませんでした。[31] [説明が必要]将来の問題を避けるために、チームは結果を同時に発表することに同意したようですが、3月6日の会議の説明は異なります。[32]
発表
1989年3月中旬、両研究チームは研究結果を発表する準備ができており、フライシュマンとジョーンズは3月24日に空港で会い、フェデックスでネイチャーに論文を送ることに同意していた。 [ 32]しかし、発見の優先権を確立したいユタ大学から圧力を受けたフライシュマンとポンズは[33] 、表面上の合意を破り、3月23日の記者会見で研究成果を公開した[34] （彼らはプレスリリースでネイチャーに掲載されると主張したが[34] 、論文は電気分析化学ジャーナルに投稿した）。[31]ジョーンズは動揺し、記者会見の後ネイチャーに論文をファックスで送信した。 [32]
フライシュマンとポンスの発表は、科学界だけでなく、メディアからも広く注目された[注 1] 。1986年の高温超伝導の発見により、科学者は、既存の理論では説明できなくても確実に再現できる、予想外だが潜在的に重大な科学的成果の啓示に対してよりオープンになった。[36]多くの科学者は、固体中の核遷移を伴うプロセスであるメスバウアー効果を思い出した。30年前のその発見も予想外だったが、すぐに再現され、既存の物理学の枠組みの中で説明された。[37]
新たなクリーンエネルギー源とされる発表は、極めて重要な時期に行われた。大人たちは1973年の石油危機と石油依存が引き起こした諸問題を覚えており、人為的な地球温暖化が悪名高くなり始め、反核運動は原子力発電所を危険と位置付けて閉鎖させようとしており、人々は露天掘り、酸性雨、温室効果、そして発表の翌日に起きたエクソンバルディーズ号原油流出事故の影響を念頭に置いていた。 [38]記者会見では、チェイス・N・ピーターソン、フライシュマン、ポンズの3人が、科学的資格の確固たる裏付けのもと、常温核融合が環境問題を解決し、海水だけを燃料として無限に枯渇しないクリーンエネルギー源を提供すると繰り返し記者団に保証した。[39]彼らは、結果は何十回も確認されており、疑いの余地はないと述べた。[40]付随するプレスリリースでは、フライシュマンは次のように述べている。「我々が行ったことは、新しい研究分野の扉を開くことです。我々の予測では、この発見は熱と電力を生成するための実用的な技術にすることは比較的容易ですが、第一に科学をさらに理解し、第二にエネルギー経済への価値を判断するために、継続的な研究が必要です。」[41]
反応と影響
実験プロトコルは公表されていなかったが、数カ国の物理学者が過剰熱現象の再現を試み、失敗した。過剰熱を再現した最初の論文はネイチャー誌に提出され、査読は通過したものの、同様の実験のほとんどが否定的で、肯定的な結果を説明できる理論がなかったため却下された。[注 2] [42]この論文は後にフュージョン・テクノロジー誌に掲載されることが承認された。
カリフォルニア工科大学の化学教授ネイサン・ルイスは、最も野心的な検証努力の1つを率いて、実験の多くのバリエーションを試したが成功しなかった。[43]一方、CERNの物理学者ダグラス・RO・モリソンは、西ヨーロッパでの「基本的にすべての」試みが失敗したと述べた。[6]成功を報告した人々でさえ、フライシュマンとポンズの結果を再現するのは困難だった。[44] 1989年4月10日、テキサスA&M大学のグループが過剰熱の結果を発表し、その日遅くにジョージア工科大学のグループが中性子生成を発表した。これは、中性子の検出と研究室の評判により、その時点で発表された中性子生成の最も強力な再現であった。[45] 4月12日、ポンズはACS会議で称賛された。[45]しかし、ジョージア工科大学は4月13日に発表を撤回し、中性子検出器が熱にさらされると偽陽性を示したと説明した。[45] [46]
スタンフォード大学のロバート・ハギンズが率いた別の独立した再現の試みも、軽水制御による初期の成功を報告し、[47] 4月26日の米国議会公聴会で常温核融合の唯一の科学的裏付けとなった。[本文3]しかし、最終的に結果を発表したとき、彼はわずか1℃の過剰熱を報告したが、これはリチウムの存在下での重水と軽水の化学的差異によって説明できる結果だった。[注3]彼は放射線を一切測定しようとしなかったため[48]、彼の研究は後にそれを見た科学者によって嘲笑された。[49]その後6週間、競合する主張、反論、および提案された説明により、「常温核融合」または「核融合の混乱」と呼ばれるものがニュースで取り上げられた。[32] [50]
1989年4月、フライシュマンとポンズは「予備的研究」をJournal of Electroanalytical Chemistry誌に発表した。[29]この論文では、ガンマピークはコンプトンエッジなしで示されていることが特筆すべき点であり、核融合副産物の証拠を主張する際に誤りを犯したことが示された。[51]フライシュマンとポンズはこの批判に返答したが[52]、唯一明らかになったのは、ガンマ線が記録されておらず、フライシュマンがデータのいかなる誤りも認めなかったということだった。[53] 1年後に発表されたはるかに長い論文では、熱量測定の詳細が取り上げられたが、核測定は含まれていなかった。[30]
それにもかかわらず、フライシュマンとポンズ、そして肯定的な結果を得た他の多くの研究者たちは、自分たちの研究結果に確信を持ち続けた。[6]ユタ大学は、この研究を進めるために議会に2500万ドルの予算を要請し、ポンズは5月初旬にブッシュ大統領の代表者と会う予定だった。[6]
1989年4月30日、ニューヨークタイムズ紙は常温核融合の終焉を宣言した。同日、タイムズ紙は常温核融合をサーカスと呼び、翌日、ボストンヘラルド紙は常温核融合を攻撃した。 [54]
1989年5月1日、アメリカ物理学会はボルチモアで常温核融合に関するセッションを開催し、常温核融合の証拠を生み出せなかった実験に関する多くの報告が行われた。セッションの最後に、9人の主要講演者のうち8人が、当初のフライシュマンとポンズの主張は成り立たないと考えていると述べ、9人目のヨハン・ラフェルスキは棄権した。[6] カリフォルニア工科大学のスティーブン・E・クーニンは、ユタ州の報告は「ポンズとフライシュマンの無能さと妄想」の結果であるとし、スタンディングオベーションで迎えられた。[55] CERNを代表する物理学者ダグラス・RO・モリソンは、この出来事を病的な科学の例と呼んだ最初の人物だった。[6] [56] 5月4日、こうした新たな批判のせいで、ワシントンのさまざまな代表者との会議はキャンセルされた。[57]
5月8日以降、A&Mのトリチウムの結果だけが常温核融合を支え続けた。[58]
1989年7月と11月、ネイチャー誌は常温核融合の主張を批判する論文を掲載した。[59] [60]また、サイエンス誌、フィジカル・レビュー・レターズ誌、フィジカル・レビューC（原子核物理学）など、他の科学雑誌でも否定的な結果が発表された。 [注 4] 1989年8月、このような傾向にもかかわらず、ユタ州は国立常温核融合研究所を設立するために450万ドルを投資した。[61]
米国エネルギー省は、常温核融合の理論と研究を再検討するための特別委員会を組織した。[62]委員会は 1989 年 11 月に報告書を発表し、その時点での結果では常温核融合に起因する現象から有用なエネルギー源が生まれるという説得力のある証拠は示されていないと結論付けた。[63]委員会は、過剰熱の再現に失敗したケースが多数あり、確立された推測によって予測される核反応副産物の報告に一貫性がないことを指摘した。想定されたタイプの核融合は現在の理解と矛盾し、検証された場合、確立された推測、おそらく理論自体を予期せぬ形で拡張する必要がある。委員会は常温核融合研究への特別資金提供に反対したが、「一般資金提供システム内の集中実験」への適度な資金提供は支持した。[64]
常温核融合支持者は、過剰熱の証拠は強力であると主張し続け、1990年9月、国立常温核融合研究所は、過剰熱の裏付けとなる証拠を報告した10カ国92の研究者グループをリストアップしたが、彼らは特許を危険にさらす可能性があると主張し、自らの証拠を提示することを拒否した。[65]しかし、委員会の勧告により、DOEやNSFからのさらなる資金提供は行われなかった。[66]しかし、この時点で、学術的コンセンサスは、常温核融合を一種の「病的な科学」と分類する方向に明確に動いていた。[8] [67]
1990年3月、ユタ大学の物理学者マイケル・H・サラモンと9人の共著者は否定的な結果を報告した。[68]ポンスとフライシュマンの代理人弁護士が訴訟で脅してサラモンの論文を撤回するよう要求したとき、大学の教職員は「唖然とした」。弁護士は後に謝罪したが、フライシュマンは、この脅しは常温核融合批判者による偏見に対する正当な反応だったと弁明した。[69]
1990年5月初旬、A&M大学の2人の研究者のうちの1人、ケビン・ウルフはスパイク混入の可能性を認めたが、最も可能性の高い説明はパラジウム電極のトリチウム汚染か、単にずさんな作業による汚染だと述べた。[70] 1990年6月、サイエンスライターのゲイリー・タウベスによるサイエンス誌の記事は、グループリーダーのジョン・ボックリスと大学院生の1人がセルにトリチウムをスパイクしたと非難し、A&M大学のトリチウム研究結果の社会的信頼性を失わせた。 [71] 1990年10月、ウルフはついに、結果はロッドのトリチウム汚染によって説明できると述べた。[72] A&M大学の常温核融合検討委員会は、トリチウムの証拠は説得力がなく、スパイク混入の可能性は排除できないものの、汚染と測定の問題がより可能性の高い説明であると判断したが、[本文4]ボックリスは研究を再開するために教授陣から支援を受けることはなかった。
1991年6月30日、国立冷核融合研究所は資金が枯渇したため閉鎖された。[73]余剰熱は発見されず、トリチウム生成の報告も無関心に終わった。[74]
1991年1月1日、ポンズはユタ大学を離れ、ヨーロッパに向かった。[74] [75] 1992年、ポンズとフライシュマンはフランスのトヨタ自動車のIMRA研究所で研究を再開した。[74]フライシュマンは1995年にイギリスに渡り、目に見える成果がないまま4000万ドルを費やした後、1998年にポンズとの契約は更新されなかった。[76] IMRA研究所は1200万ポンドを費やした後、1998年に常温核融合研究を中止した。[3]ポンズはそれ以来公に声明を出さず、フライシュマンだけが講演と論文発表を続けた。[76]
1990年代を中心に、常温核融合の研究方法や研究者の行動を批判する書籍が数冊出版された。[77]その後、それらを擁護する書籍も数冊出版された。[78] 1998年頃、ユタ大学は100万ドル以上を費やした後、すでに研究を中止しており、1997年夏には日本も2000万ドルを費やした後、研究を中止し、自国の研究所を閉鎖した。[79]
その後の研究
1991年に常温核融合推進派が行った調査では、「約600人の科学者」がまだ研究を行っていると見積もられた。[80] 1991年以降、常温核融合研究は比較的目立たないまま続けられ、公的資金の確保やプログラムの継続がますます困難になってきたグループによって行われた。これらの小規模だが熱心な常温核融合研究者グループは、主流コミュニティからの拒絶にもかかわらず、フライシュマンとポンズの電気分解装置を使用して実験を続けている。[14] [15] [81] ボストン・グローブ紙は2004年に、この分野で研究している研究者はわずか100人から200人であり、そのほとんどが評判とキャリアにダメージを受けていると推定した。[82]ポンズとフライシュマンをめぐる主な論争が終結して以来、常温核融合研究は米国、イタリア、日本、インドの民間および小規模な政府系科学投資基金によって資金提供されている。例えば、 2019年5月にネイチャー誌で、グーグルが常温核融合の研究に約1000万ドルを費やしたと報じられた。著名な研究機関（MIT、ローレンス・バークレー国立研究所など）の科学者グループは、常温核融合を科学的厳密さの高い基準で再評価するために、実験プロトコルと測定技術を確立するために数年にわたって取り組んできた。彼らが報告した結論は、常温核融合は存在しないというものだった。[83]
2021年、ネイチャー誌が2019年に局所的な核融合によってのみ説明できる異常な発見を発表したことを受けて、海軍水上戦闘センターインディアンヘッド部門の科学者らは、海軍、陸軍、国立標準技術研究所の科学者らを集め、新たな共同研究を行うグループを編成したと発表した。[12]いくつかの例外を除き、研究者らは主流の学術誌に論文を発表するのに苦労してきた。[6] [14] [7] [15]残りの研究者らは、自らの分野を低エネルギー核反応（LENR）、化学支援核反応（CANR）、[84]格子支援核反応（LANR）、凝縮物質核科学（CMNS）、あるいは格子支援核反応と名付けることが多い。その理由の1つは、「常温核融合」に伴う否定的な意味合いを避けるためである。 [81] [85]新しい名前は、核融合が実際に起こっていることを暗示するような大胆な意味合いを避けています。[86]
調査を続けている研究者たちは、当初の発表の欠陥がこのテーマの疎外の主な原因であることを認めており、慢性的な資金不足[87]や、最も影響力のある学術誌に研究論文を掲載する可能性がないことを訴えている。[88]大学の研究者は、同僚から嘲笑され、専門家としてのキャリアが危険にさらされるため、常温核融合の研究を嫌がることが多い。[89] 1994年、カリフォルニア工科大学の物理学教授であるデイビッド・グッドスタインは、主流の研究者からの注目を高めることを提唱し、常温核融合について次のように述べた。
科学界から追放された、のけ者分野。常温核融合とまともな科学の間には、事実上、コミュニケーションがまったくない。常温核融合の論文は、査読付きの科学雑誌にはほとんど掲載されないため、それらの論文は科学に必要な通常の批判的な精査を受けない。一方、常温核融合論者は自分たちが包囲されているコミュニティであるとみなしているため、内部からの批判はほとんどない。実験や理論は、グループ外の誰かが耳を傾ければ、外部の批判にさらに油を注ぐことになる恐れがあるため、額面通りに受け入れられる傾向がある。このような状況では、狂信者がはびこり、ここで真剣な科学が行われていると信じていた人々にとって事態は悪化する。[37]
アメリカ合衆国
サンディエゴの宇宙海軍戦闘システムセンター（SPAWAR）のアメリカ海軍研究者は、 1989年から常温核融合を研究している。 [84] [90] 2002年に彼らは資金援助を要請する2巻の報告書「Pd/D 2 Oシステムの熱的および核的側面」を発表した。[91]この論文と他の発表された論文は、2004年にエネルギー省（DOE）によるレビューを促した。[84]
2004年DOEパネル
2003年8月、米国エネルギー長官スペンサー・エイブラハムはエネルギー省にこの分野の2度目の見直しを命じた。[92]これは、2003年4月にMITのピーター・L・ヘーゲルスタインが送った書簡[93] : 3 と、2003年の国際常温核融合会議におけるイタリアのENEAと他の研究者による論文[94] 、および2002年の米国SPAWARによる2巻本の出版を含む多くの新しい論文のおかげであった。 [84]常温核融合の研究者は、1989年見直し以降のすべての証拠をまとめた見直し文書を提示するよう求められた。この報告書は2004年に発表された。実験が熱の形でエネルギーを生み出したかどうかについて、査読者の意見は「ほぼ半々に分かれた」が、「過剰な電力生産の証拠を認めた査読者も含め、ほとんどの査読者は『その効果は再現可能ではなく、その効果の大きさは10年以上の研究で増大しておらず、報告された実験の多くは十分に文書化されていない』と述べた」。[92] [95]要約すると、査読者は15年経っても常温核融合の証拠は説得力に欠けており、連邦政府の研究プログラムを推奨しなかった。[92] [95]彼らは、研究が「この分野の論争の一部を解決するのに役立つ可能性がある」特定の分野で、よく考えられた個別の研究に資金提供することを検討するよう政府機関に推奨しただけである。[92] [95]彼らは結論を次のようにまとめた。
1989 年にこの主題がレビューされて以来、熱量計の高度化は著しく進歩しましたが、今日のレビュー担当者が達した結論は 1989 年のレビューで見つかった結論と似ています。
現在のレビュー担当者は、この分野の論争の一部を解決するのに役立つ可能性のあるいくつかの基礎科学研究分野を特定しました。そのうちの 2 つは、1) 最新の特性評価技術を使用した重水素化金属の材料科学の側面、および 2) 最先端の装置と方法を使用した重水素化箔から放出されたと報告されている粒子の研究です。レビュー担当者は、この分野は、機関への提案の提出やアーカイブ ジャーナルへの論文の提出に関連するピア レビュー プロセスから恩恵を受けるだろうと考えました。— 低エネルギー核反応レビュー報告書、米国エネルギー省、2004年12月[96]
常温核融合の研究者たちは、この報告書を「より楽観的に解釈」した。「ようやく普通の科学者と同じように扱われるようになった」と述べ、報告書によってこの分野への関心が高まり、「常温核融合研究への資金提供への関心が大幅に高まった」と述べた。[95]しかし、2009年にBBCが報じたアメリカ化学会の常温核融合に関する会議の記事では、素粒子物理学者のフランク・クローズが、常温核融合の最初の発表を悩ませた問題が今も続いていると述べている。研究結果はまだ独立して検証されておらず、説明のつかない現象がジャーナリストの注目を集めるために、実際にはそうでなくても「常温核融合」とラベル付けされている。[87]
2012年2月、億万長者のシドニー・キンメルは、2009年4月19日の米国のニュース番組「60 Minutes」での物理学者ロバート・ダンカンとのインタビューを通じて、常温核融合は投資する価値があると確信し、[97]ミズーリ大学に550万ドルの助成金を交付して、シドニー・キンメル原子力ルネッサンス研究所（SKINR）を設立した。この助成金は、極限状態における水素とパラジウム、ニッケル、プラチナとの相互作用の研究を支援することを目的としていた。[97] [98] [99] 2013年3月、海軍研究所で40年間勤務した原子物理学者のグラハム・K・ハブラーが所長に任命された。[100] SKINRプロジェクトの1つは、プロジェクトに関係するマーク・プレラス教授によると、1秒間に数百万個の中性子のバーストが記録された1991年の実験を再現することだが、この実験は「彼の研究アカウントが凍結された」ために中止された。彼は、新たな実験ではすでに「1991年の観測と同程度の中性子放出」が観測されていると主張している。[101] [102]
2016年5月、米国下院軍事委員会は、2017年国防権限法に関する報告書の中で、国防長官に対して「2016年9月22日までに、米国の産業基盤におけるLENRの進歩の軍事的有用性について下院軍事委員会に報告する」よう指示した。[103] [104]
イタリア
フライシュマンとポンスの発表以来、イタリアの新技術・エネルギー・持続的経済開発庁（ENEA）は、重水素ガスを充填した金属から過剰熱を測定できるかどうかに関するフランコ・スカラムッツィの研究に資金を提供している。[105]このような研究は、ENEAの各部門、CNR研究所、INFN、イタリアの大学や産業研究所に分散しており、グループは信頼性の高い再現性（つまり、現象がすべての細胞で一定の時間枠内で発生すること）を達成しようとし続けている。2006年から2007年にかけて、ENEAは最大500パーセントの過剰電力を発見したと主張する研究プログラムを開始し、2009年には第15回常温核融合会議を主催した。[94] [106]
日本
1992年から1997年にかけて、日本の通商産業省は常温核融合の研究のために2000万ドルの「新水素エネルギー（NHE）」プログラムを後援した。[107] 1997年にプログラムの終了を発表した際、ディレクターであり常温核融合研究の一時的提唱者でもあった池上秀夫は「常温核融合に関して当初主張されていたことを達成することはできなかった。（中略）来年や将来に向けてさらに資金を提案する理由は見当たらない」と述べた。[107] 1999年、日本で継続されていた常温核融合の独立した研究を促進するために日本CF研究会が設立された。[108]この学会は毎年会合を開催している。[109]おそらく最も有名な日本の常温核融合研究者は大阪大学の荒田義明であり、彼はパラジウムと酸化ジルコニウムの混合物を含むセルに重水素ガスを導入すると過剰な熱が発生することを実証した[本文5]。この主張は、神戸大学の日本人研究者北村明[110]とSRIのマイケル・マッキュブレによって支持された。
インド
1990年代、インドは主流派科学者の合意が得られなかったことと、米国による研究非難のため、バーバ原子力研究センターでの常温核融合研究を中止した。 [111]しかし、2008年にインド国立高等研究所はインド政府にこの研究を再開するよう勧告した。チェンナイのインド工科大学、バーバ原子力研究センター、インディラ・ガンディー原子力研究センターでプロジェクトが開始された。[111]しかし、科学者の間では懐疑的な見方がまだ残っており、実質的には研究は1990年代から停滞している。 [ 112]インドの学際的なジャーナルであるカレントサイエンスの特別セクションでは、2015年に数人のインド人研究者を含む主要な常温核融合研究者による33本の常温核融合論文が掲載された。[113]
報告された結果
常温核融合実験には通常、以下のものが含まれます。
電解セルは、オープンセルまたはクローズドセルのいずれかです。オープンセル システムでは、気体である電解生成物はセルから排出されます。クローズドセル実験では、生成物は、実験システムの別の部分で触媒的に再結合するなどして捕捉されます。これらの実験では、通常、電解質を定期的に交換しながら定常状態を目指します。また、電流を切った後に熱の発生を監視する「死後の熱」実験もあります。
常温核融合セルの最も基本的な構成は、パラジウムと重水を含む溶液に浸された2つの電極で構成されています。次に、電極を電源に接続し、溶液を介して一方の電極からもう一方の電極に電気を伝送します。[114]異常な熱が報告された場合でも、それが現れ始めるまでには数週間かかることがあります。これは「負荷時間」と呼ばれ、パラジウム電極を水素で飽和させるのに必要な時間です（「負荷率」セクションを参照）。
フライシュマンとポンズによるヘリウム、中性子放射線、トリチウムに関する初期の研究結果は、満足のいく形で再現されることはなく、そのレベルは主張されている熱生産量に対して低すぎ、互いに矛盾していた。[115]中性子放射線は、さまざまな種類の検出器を使用した常温核融合実験で非常に低いレベルで報告されているが、そのレベルは低すぎ、背景に近く、検出頻度が低すぎたため、核プロセスの可能性に関する有用な情報を提供できなかった。[116]
過剰な熱とエネルギーの生産
過剰熱の観測はエネルギーバランスに基づいています。さまざまなエネルギー入力と出力のソースが継続的に測定されます。通常の状況では、エネルギー入力は実験誤差の範囲内でエネルギー出力と一致させることができます。フライシュマンとポンズが行ったような実験では、ある温度で安定して動作する電解セルは、印加電流の増加なしに、より高い温度での動作に移行します。[30]高温が実験によるものではなく、実際のものである場合、エネルギーバランスには説明できない項が表示されます。フライシュマンとポンズの実験では、推定された過剰熱生成率は総入力の10〜20％の範囲でしたが、ほとんどの研究者はこれを確実に再現できませんでした。[117]研究者のネイサン・ルイスは、フライシュマンとポンズの元の論文の過剰熱は測定されたものではなく、過剰熱のない測定から推定されたものであることを発見しました。[118]
過剰な熱や中性子を生成できず、肯定的な実験でもエラーに悩まされ、結果がばらばらだったため、ほとんどの研究者は熱生成は実際の効果ではないと宣言し、実験を中止した。[119] 1993年、最初の報告の後、フライシュマンは「死後の熱」実験を報告した。これは、電解セルに供給される電流を切った後に過剰な熱が測定された実験である。[120]この種の報告は、その後の常温核融合の主張の一部にもなった。[121]
ヘリウム、重元素、中性子
既知の核反応は、エネルギーを生成するだけでなく、容易に観測可能な弾道軌道を描く核子や粒子も生成する。電解セル内で核反応が起こったという主張を裏付けるため、フライシュマンとポンズは、毎秒4,000個の中性子束とトリチウムの検出を報告した。トリチウムを生成する既知の核融合反応の古典的な分岐比は、1ワットの電力で毎秒10 12個の中性子が生成されると予測され、研究者にとって致命的なレベルであった。[122] 2009年、モシエ・ボスらは、 CR-39プラスチック放射線検出器を使用して、高エネルギー中性子に関する最初の科学的報告と称するものを報告したが[90] 、中性子の定量分析なしでは主張を検証することはできない。[123] [124]
カルシウム、チタン、クロム、マンガン、鉄、コバルト、銅、亜鉛などの中重元素が、水野忠彦やジョージ・マイリーなどの研究者によって検出されたと報告されている。2004年に米国エネルギー省（DOE）に提出された報告書では、重水素を充填した箔を使用して核融合反応生成物を検出できることが示されており、審査員は提示された証拠が決定的ではないと判断したものの、これらの実験では最先端の技術が使用されていなかったと指摘した。[125]
核生成物がないという疑念に応えて、常温核融合の研究者は、余剰熱と相関する核生成物を捕捉し測定しようとしてきた。[126] 4 He生成の測定にはかなりの注意が払われてきた。 [17]しかし、報告されたレベルはバックグラウンドレベルに非常に近いため、空気中に通常存在する微量のヘリウムによる汚染を排除することはできない。2004年にエネルギー省に提出された報告書では、4 Heの証拠に関する審査員の意見は分かれており、最も否定的な審査員は、検出された量はバックグラウンドレベルを上回っていたものの、それに非常に近かったため、空気からの汚染が原因である可能性があると結論付けていた。[127]
常温核融合に対する主な批判の1つは、重陽子と重陽子が融合してヘリウムになるとガンマ線が発生すると予想されていたが、ガンマ線は観測されず、その後の常温核融合実験でも観測されなかったというものだった。[44] [128]常温核融合の研究者はそれ以来、X線、ヘリウム、中性子[129]、核変換を発見したと主張している。[130]一部の研究者は、軽水とニッケルの陰極のみを使用してそれらを発見したと主張している。[129] 2004年のエネルギー省の委員会は、常温核融合の支持者がガンマ線の欠如を説明するために提示した理論的枠組みの質の低さについて懸念を表明した。[127]
提案されたメカニズム
この分野の研究者は、常温核融合の理論について意見が一致していない。[131]ある提案では、水素とその同位体は、パラジウム水素化物を含む特定の固体に高密度で吸収される可能性があるとしている。これにより、高い分圧が生じ、水素同位体の平均分離が減少する。しかし、分離の減少は、元の実験で主張された10倍の核融合率を生み出すのに十分ではない。[132]また、パラジウム内部の水素の密度が高く、ポテンシャル障壁が低いため、クーロンの法則を単純に適用した場合よりも低温での核融合の可能性が高まると提案された。パラジウム格子内の負の電子による正の水素原子核の電子遮蔽は、2004年のエネルギー省委員会に提案されたが[133] 、委員会は理論的説明が説得力がなく、現在の物理学の理論と矛盾していると判断した。[96]
批判
常温核融合の主張に対する批判は、一般的に 2 つの形式のいずれかをとります。電気分解装置で核融合反応が起こったという理論的な不可能性について指摘するか、過剰熱の測定が偽物、誤り、または方法論や管理の不備によるものであると批判するかのいずれかです。既知の核融合反応が過剰熱とそれに関連する常温核融合の主張の説明になりそうにない理由はいくつかあります。[テキスト 6]
反発力
原子核はすべて正に帯電しているため、互いに強く反発します。[44]通常、ミューオンなどの触媒がない場合、この電荷による反発を克服するには非常に高い運動エネルギーが必要です。[134] [135]既知の核融合率から外挿すると、室温エネルギーでの無触媒核融合の率は、報告されている過剰熱を説明するために必要な値よりも50桁低くなります。[136]ミューオン触媒核融合では、ミューオンの存在により重水素原子核が通常の重水素ガスよりも207倍近くなるため、より多くの核融合が発生します。[137]しかし、パラジウム格子内の重水素原子核は重水素ガス内よりも離れているため、核融合反応は少なくなるはずですが、増えることはありません。[132]
パネスとピーターズは1920年代にすでに、パラジウムが自身の体積の900倍までの水素ガスを吸収し、大気圧の数千倍の圧力で貯蔵できることを知っていました。[138]これにより、彼らはパラジウム棒に水素ガスを充填するだけで核融合率を上げることができると確信しました。[138]その後、タンバーグは同じ実験を試みました。ただし、電気分解を使用してパラジウムにさらに多くの重水素を吸収させ、棒の中で重水素をさらに集めるようにしました。これにより、フライシュマンとポンズの実験の主要な要素が予測されました。[138] [24]彼らは皆、水素原子核のペアが融合してヘリウムを形成することを期待していました。当時、ドイツではツェッペリンに充填するためにヘリウムが必要でしたが、ヘリウムや核融合率の増加の証拠は見つかりませんでした。[138]
これは地質学者パーマーの考えでもあり、彼はスティーブン・ジョーンズに、地球上で自然に発生するヘリウム3は、ニッケルやパラジウムなどの触媒内の水素同位体の関与する核融合から生じた可能性があると確信させた。[139]これにより、彼らのチームは1986年にフライシュマンとポンズと同じ実験装置（重水中に沈めたパラジウム陰極が、電気分解により重水素を吸収する）を独自に作成した。[140]フライシュマンとポンズはほぼ同じ考えを持っていたが、[141]彼らは圧力を10 27 気圧と計算したが、常温核融合実験では1対1の負荷比しか達成されず、10,000気圧から20,000気圧しかない。[本文7] ジョン・R・ヒュージンガは、彼らがネルンストの式を誤って解釈したため、自発的な核融合が起こるほど重陽子を互いに近づけるのに十分な圧力があると信じていたと述べている。[142]
期待される反応生成物の不足
従来の重陽子核融合は2段階のプロセスであり、[テキスト6]その中で不安定な高エネルギー中間体が形成されます。
実験では、この励起状態の核の崩壊経路は 3 つしか示されておらず、分岐比は任意の中間体が特定の経路をたどる確率を示しています。[テキスト 6]これらの崩壊経路で生成される生成物は次のとおりです。
- 4 He * → n + 3 He + 3.3 MeV (比率=50%)
- 4 He * → p + 3 H + 4.0 MeV (比率=50%)
- 4 He * → 4 He + γ + 24 MeV (比率=10 -6 )
中間体の約100万分の1だけが第3の経路をとるため、その生成物は他の経路に比べて非常にまれです。[44]この結果は、ボーアモデルの予測と一致しています。[本文8] 1ワット（6.242 × 10 18 eV / s）[注5]が、既知の分岐比で毎秒約2.2575 × 10 11 の重陽子融合から生成された場合、結果として生じる中性子とトリチウム（ 3 H）は簡単に測定できます。[44] [143]一部の研究者は、 4 Heを検出したが、予想された中性子またはトリチウムの生成はなかったと報告しています。このような結果を得るには、第3の経路に強く有利な分岐比が必要であり、最初の2つの経路の実際の速度は、他の実験の観測値よりも少なくとも5桁低く、理論的に予測された分岐確率と観測された分岐確率の両方と直接矛盾します。 [テキスト 6] 4 He生成に関するこれらの報告にはガンマ線の検出が含まれていなかったため、ガンマ線が放出されなくなるように第3の経路が何らかの形で変更される必要がありました。[テキスト 6]
崩壊過程の既知の速度と金属結晶の原子間隔を合わせると、中間体の崩壊前に 24 MeV の過剰エネルギーがホスト金属格子に熱伝達されることは、運動量とエネルギー伝達に関する従来の理解では説明できない。 [144]そして、その場合でも測定可能なレベルの放射線が存在する。[145]また、実験では、重水素融合の比率は異なるエネルギーで一定であることが示されている。[146]一般に、圧力と化学環境は融合比率にわずかな変化しか引き起こさない。[146]初期の説明では、低エネルギーでのオッペンハイマー・フィリップス過程が引用されたが、その大きさは比率の変化を説明するには小さすぎた。[147]
実験のセットアップ
常温核融合装置では、入力電源（表面上は活性化エネルギーを供給する）、白金族 電極、重水素源、熱量計、そして時にはヘリウムや中性子などの副産物を探すための検出器が利用される。批評家はこれらの各側面についてさまざまな問題を提起し、エネルギー出力または副産物のいずれにおいても常温核融合の結果が一貫して再現されていないと主張している。過剰熱効果を一貫して測定できると主張する常温核融合研究者の中には、明らかに再現性がないのは電極金属の品質管理が不十分であるか、システムに装填された水素または重水素の量に問題があるのではないかと主張している。批評家はさらに、常温核融合研究者が熱量測定分析やエネルギー予算で犯した間違いや解釈の誤りと彼らが言うものについても問題視している。[要出典]
再現性
1989年、フライシュマンとポンズが主張した後、多くの研究グループがフライシュマン・ポンズの実験を再現しようとしたが、成功しなかった。しかし、この時期に他のいくつかの研究グループは常温核融合の再現に成功したと報告した。1989年7月には、バーバ原子力研究センターのインドグループ（PKアイアンガーとM.スリニバサン）が、1989年10月にはテキサスA&M大学のジョン・ボックリスのグループがトリチウムの生成について報告した。1990年12月には、ミネソタ大学のリチャード・オリアーニ教授が過剰熱を報告した。[148]
成功を報告したグループは、いくつかのセルでは効果が出ているのに対し、全く同じように構築され同じ材料を使用した他のセルでは効果が出ていないことを発見した。[149]このテーマに取り組み続けている研究者は、長年にわたって多くの成功した複製が行われてきたが、信頼性の高い複製を得るのにまだ問題があると主張している。[150] 再現性は科学的方法の主要原則の1つであり、その欠如により、ほとんどの物理学者は、いくつかの肯定的な報告は実験エラーに起因する可能性があると信じていました。[149] [本文9] DOE 2004レポートでは、結論と推奨事項の中で次のように述べられています。
通常、新しい科学的発見は一貫性があり、再現可能であると主張される。その結果、実験が複雑でなければ、その発見は通常、数か月で確認または反証できる。しかし、常温核融合の主張は、常温核融合の最も強力な支持者でさえ、理由は不明だが、現時点では実験は一貫性がなく、再現可能ではないと主張する点で異例である。(...) 内部の矛盾と予測可能性および再現性の欠如は、依然として深刻な懸念事項である。(...) パネルは、熱生成の分野における常温核融合研究の取り組みは、主に過剰熱の報告の確認または反証に重点を置くことを推奨する。[96]
積載率
常温核融合の研究者（ 1994年からMcKubre、[150] 2011年のENEA [94]）は、100%（または1:1）未満の重水素/パラジウム比で充填されたセルは過剰な熱を発生しないと推測している。[150] 1989年から1990年にかけての否定的な複製のほとんどが比率を報告していなかったため、これが再現性の失敗の説明として提案されている。[150]この充填比率を得るのは難しく、圧力によってパラジウムに亀裂が生じ、重水素が逃げてしまうため、パラジウムのバッチによってはこの比率に到達しないものもある。[150]フライシュマンとポンズは、セルで達成された重水素/パラジウム比を決して明らかにしていない。[151]フライシュマンとポンズが使用したパラジウムのロットはもう存在しません（サプライヤーが現在異なる製造プロセスを使用しているため）、[150]研究者は依然として、確実に熱生成を達成するパラジウムのロットを見つけるのに苦労しています。[150]
データの誤った解釈
いくつかの研究グループは当初、フライシュマンとポンズの結果を再現したと報告したが、後にその報告を撤回し、当初の肯定的な結果について別の説明を提示した。ジョージア工科大学のグループは中性子検出器に問題を発見し、テキサスA&M大学は温度計の配線不良を発見した。[152]これらの撤回といくつかの有名な研究室からの否定的な結果が相まって[6]、ほとんどの科学者は早くも1989年に常温核融合による肯定的な結果はあり得ないと結論付けた。[152] [153]
熱量測定エラー
電気化学セルにおける過剰熱の計算には、いくつかの仮定が伴う。[154]これらの仮定の誤りは、過剰熱に対する非核的な説明として提示されてきた。
フライシュマンとポンズが立てた仮定の一つは、電気分解の効率はほぼ100%であり、これはセルに供給されたほぼすべての電気が水の電気分解につながり、抵抗加熱は無視でき、実質的にすべての電気分解生成物がセルから出ていくことを意味する。[ 30]この仮定は、液体のD 2 Oを気体のD 2とO 2に変換するのに費やされたエネルギー量を示している。 [155]熱量計内で水素と酸素がかなりの割合で再結合する場合、電気分解の効率は1未満になる。何人かの研究者は、このプロセスが発生する可能性のある潜在的なメカニズムを説明し、それによって電気分解実験における過剰な熱を説明している。[156] [157] [158]
もう一つの仮定は、熱量計からの熱損失は、熱量計を校正したときに測定された温度と同じ関係を維持するというものである。[30]この仮定は、セル内の温度分布が校正測定が行われた条件から大幅に変化した場合、正確ではなくなる。[159]これは、たとえば、セル内の流体循環が大幅に変化した場合に発生する可能性がある。[160] [161]熱量計内での水素と酸素の再結合も熱分布を変化させ、校正を無効にする。[158] [162] [163]
出版物
ISIは、 1989年にすべての科学分野の中で、常温核融合が最も多くの論文を発表した科学トピックであると特定した。[164]ノーベル賞受賞者の ジュリアン・シュウィンガーは、初期の報告に対する反応の多くが否定的なものに変わった後、1989年秋に常温核融合の支持者であることを宣言した。彼は理論論文「常温核融合：仮説」をフィジカル・レビュー・レターズ誌に掲載しようとしたが、査読者がそれを厳しく拒否したため、彼は深く侮辱されたと感じ、抗議してアメリカ物理学会（ PRLの発行元）を辞任した。 [165] [166]
1990年以降、論文数は急激に減少した。これは2つの現象が同時に起こったためである。第一に、科学者がこの分野を放棄したこと、第二に、ジャーナル編集者が新しい論文の査読を拒否したことである。その結果、常温核融合はISIチャートから消えていった。[164] [167]否定的な結果を得た研究者は、この分野に背を向け、論文を発表し続けた研究者は単に無視された。[168] 1993年のPhysics Letters Aの論文は、フライシュマンが発表した最後の論文であり、「常温核融合懐疑論者によって技術的根拠に基づいて正式に異議を唱えられた最後の論文の1つ」であった。[本文10]
ジャーナル・オブ・フュージョン・テクノロジー（FT）は1990年に常温核融合論文の常設特集を設け、年間12本以上の論文を掲載し、常温核融合研究者に主流の発表の場を提供した。2001年に編集長のジョージ・H・マイリーが引退すると、同誌は常温核融合に関する新規論文の受け入れを停止した。[167]これは、特定のジャーナルに常温核融合論文を掲載するには、共感的で影響力のある個人が重要であることの例として挙げられている。[167]
常温核融合に関する出版物の減少は、「失敗した情報流行」と表現されている。[本文 11]支持者が急増し、科学者の約 50% がこの理論を支持した後、支持者が非常に少数にまで減少したことは、病的な科学の特徴と表現されている。[本文 12] [注 6]統一的な概念と技術の共有セットがないため、この分野での密な協力ネットワークの構築が妨げられており、研究者はそれぞれ独自の異なる方向で努力を続けているため、「通常の」科学への移行がより困難になっている。[169]
常温核融合に関する報告は、Journal of Electroanalytical ChemistryやIl Nuovo Cimentoなどのいくつかの雑誌に引き続き掲載された。また、Journal of Physical Chemistry、Physics Letters A、International Journal of Hydrogen Energy、および日本とロシアの物理学、化学、工学の雑誌にもいくつかの論文が掲載された。[167] 2005年以来、Naturwissenschaftenは常温核融合に関する論文を掲載しており、2009年には同誌の編集委員に常温核融合の研究者が任命された。2015年には、インドの学際雑誌Current Scienceが常温核融合関連の論文だけを扱う特別セクションを出版した。[113]
1990年代には、常温核融合の研究を続けるグループとその支持者たちが、 Fusion Facts、Cold Fusion Magazine、Infinite Energy Magazine、New Energy Timesなどの（査読なしの）定期刊行物を創刊し、常温核融合の発展や、他の場では無視されていたエネルギー生産に関する異端の主張を取り上げました。インターネットも常温核融合研究者にとって主要なコミュニケーション手段および自費出版手段となっています。[170]
会議
常温核融合の研究者は長年、科学会議で論文が受け入れられなかったため、独自の会議が設立されました。常温核融合に関する国際会議(ICCF) は 1990 年に初めて開催され、それ以来 12 ～ 18 か月ごとに開催されています。初期の会議のいくつかでは、参加者が外部の批評家に攻撃材料を与えることを恐れて論文や発表に批判をしなかったとされ、[171]その結果、狂信者が蔓延し、真剣な科学の実施が妨げられました。[37] [注 7]批評家や懐疑論者はこれらの会議に出席しなくなったが、注目すべき例外はダグラス・モリソン[172]で、モリソンは2001年に亡くなった。2004年に国際凝縮物質核科学協会 (ISCMNS) が設立され、[173]会議は国際凝縮物質核科学会議[81] [85] [174]に改名されたが、理由は上記の後続の研究セクションで詳述されているが、2008年に古い名前に戻された。[175]常温核融合研究は支持者によって「低エネルギー核反応」またはLENRと呼ばれることが多いが、[87]社会学者バート・サイモンによると、「常温核融合」というラベルは、この分野の集合的アイデンティティを生み出す社会的機能を果たし続けている。[81]
2006年以来、アメリカ物理学会（APS）は半期ごとの会議に常温核融合のセッションを含めており、これは懐疑論が和らぐことを意味するものではないことを明確にしている。[176] [177] 2007年以来、アメリカ化学会（ACS）の会議にも常温核融合に関する「招待シンポジウム」が含まれている。[178] ACSプログラム委員長のゴパル・コインバトールは、適切なフォーラムがなければこの問題が議論されることはなく、「世界がエネルギー危機に直面している今、あらゆる可能性を探る価値がある」と述べた。[177]
2009年3月22日から25日にかけて、アメリカ化学会の会議では、常温核融合発表20周年を記念した4日間のシンポジウムが開催された。米海軍宇宙海軍戦闘システムセンター（SPAWAR）の研究者らは、重水電解装置とCR-39検出器を使用して高エネルギー中性子を検出したと報告した。 [16] [114]この結果は、以前にNaturwissenschaftenに掲載されたものである。[123]著者らは、これらの中性子は核反応の兆候であると主張している。[179]中性子の数、エネルギー、タイミングの定量分析と他の潜在的な発生源の排除がなければ、この解釈が科学界全体に受け入れられる可能性は低い。[123] [124]
特許
詳細は明らかにされていないが、ユタ大学はジョーンズとの共同出版の前に、発見とその特許に対する優先権を確立するために、1989年3月23日のフライシュマンとポンズの発表を強行したようだ。[33]マサチューセッツ工科大学（MIT）は、4月5日から12日まで論文を学術誌に送っていた同大学の研究者ピーター・L・ハゲルシュタインの理論的研究に基づいて、独自の特許を申請したことを1989年4月12日に発表した。[180] MITの大学院生が特許を申請したが、1989年に行われたMITプラズマ核融合センターの「否定的な」常温核融合実験を引用して、USPTOに却下されたと報じられている。1993年12月2日、ユタ大学は常温核融合の特許をすべて、常温核融合の発見から利益を得るために設立された新会社であるENECOにライセンス供与し、[181] 1998年3月には特許をこれ以上守らないと発表した。[79]
米国特許商標庁（USPTO）は現在、常温核融合を主張する特許を拒絶している。[93] 2004年に特許副長官を務めたエスター・ケップリンガーは、これは永久機関の場合と同じ議論、つまり永久機関は機能しないという議論に基づいて行われたと述べた。[93]特許出願では、発明が「有用」であることを示す必要があり、この有用性は発明の機能能力に依存する。[182]一般に、発明が「機能しない」という理由のみでUSPTOが拒絶することはまれである。なぜなら、そのような拒絶には「完全な無能力の証明」を示す必要があるからである。[182]そして、そのような拒絶が連邦裁判所で支持されるケースはさらにまれである。しかし、2000年に常温核融合特許の拒絶が連邦裁判所で上訴され、発明者が発明の有用性を証明できなかったという理由もあって、拒絶が支持された。[182] [注 8]
米国特許は、常温核融合との関連を断つために別の名称が与えられれば付与される可能性もあるが[183] 、この戦略は米国ではほとんど成功していない。特許を必要とする同じクレームが常温核融合と特定される可能性があり、これらの特許のほとんどは法的制約によりフライシュマンとポンズの研究に言及せざるを得ず、そのため特許審査官に常温核融合関連の特許であると警告してしまうからである。[183] デイビッド・フォスは1999年に、常温核融合プロセスに非常に類似し、常温核融合で使用される材料を使用する特許がいくつか米国特許商標庁に付与されていると述べた。[184]こうした特許3件の発明者は、当初、原子核科学の専門家による審査で特許出願を却下されたが、その後、電気化学部分に焦点を当てるように特許を書き直し、代わりに電気化学の専門家による審査を受け、承認された。[184] [185]常温核融合との類似性について尋ねられたとき、特許権者は常温核融合とは無関係の「新しい核物理学」を含む核プロセスを使用していると述べた。[184]メルビン・マイルズは2004年に常温核融合装置の特許を付与され、2007年に特許が全面的に拒否されるのを避けるために特許の説明から「常温核融合」のすべての例を削除する努力について説明した。[186]
常温核融合に関連する特許が少なくとも1件、欧州特許庁から付与されている。[187]
特許は、他人が発明を使用したり、その発明から利益を得ることを法的に禁止するだけです。しかし、一般大衆は特許を承認の証として認識しており、常温核融合の特許を3件保有している人は、特許は非常に価値があり、投資を獲得するのに役立ったと述べています。[184]
文化的参照
1990年のマイケル・ウィナー監督の映画『ブルズアイ!』はマイケル・ケインとロジャー・ムーアが主演で、フライシュマンとポンズの実験について言及している。この映画はコメディで、科学者の発見とされるものを盗もうとする詐欺師を描いている。しかし、この映画は評判が悪く、「ひどく面白くない」と評された。[188]
社会学者バート・サイモンは著書『アンデッド・サイエンス』の中で、大衆文化における常温核融合の例をいくつか挙げ、一部の科学者は常温核融合を裏付けのないとんでもない主張の同義語として使っており、[189]科学倫理の授業では常温核融合を病的な科学の例として挙げている。[ 189] 常温核融合はマーフィー・ブラウンやザ・シンプソンズでジョークとして登場している。 [189 ]これはAdobe ColdFusionというソフトウェア製品名やプロテインバーのブランド名（Cold Fusion Foods）として採用された。 [ 189]また、1995年のペプシマックスの広告など、広告では不可能な科学の同義語として登場している。[189]
1997年のアクションアドベンチャー映画『ザ・セイント』のストーリーは、結末は異なるものの、フライシュマンとポンズの物語と類似している。 [189] 『アンデッド・サイエンス』の中でサイモンは、この映画が常温核融合に対する一般の認識に影響を与え、常温核融合をSFの領域にさらに押し上げた可能性があると主張している。[189]
同様に、2000年のSFテレビドラマ『ライフフォース』の第10話（「パラダイス・アイランド」）も常温核融合をテーマにしており、特に風変わりな科学者ヘプジバ・マッキンリー（アマンダ・ウォーカー）の努力がテーマとなっている。彼女は父親の不完全な研究に基づいて常温核融合を完成させたと確信している。 [ 190]このエピソードでは、シリーズの進行中の終末後の地球温暖化のシナリオの中で、常温核融合の潜在的な利点と実現可能性が探究されている。 [190]
2023年のビデオゲーム『アトミックハート』では、常温核融合がほぼ全ての技術進歩の原因となっている。[191]
参照
- バブルフュージョン
- 冷核分裂
- エネルギー触媒（E-cat）
- ファラデー効率効果
- 驚異的な実用性（特許コンセプト）
- 格子閉じ込め核融合
- ミューオン触媒核融合
- 核変換
- パターソンパワーセル
- 焦電核融合
- ウィドム・ラーセン理論
注記
- ^ 例えば、1989年にエコノミスト誌は社説で、常温核融合の「事件」は「まさに科学が取り組むべきものである」と評した。[35]
- ^ 1990年1月26日、ネイチャー誌は、核灰がないこと、および他の研究者が再現に一般的に困難を抱えていることを理由に、オリアーニの論文を却下した。Beaudette 2002、p. 183 その後、この論文はFusion Technologyに掲載された。オリアーニら、1990、pp. 652–662
- ^ Taubes 1993、pp. 228–229、255 「(...) 重水と軽水の間には確かに化学的差異があり、特にポンス・フライシュマン電解液の場合のようにリチウムが加えられると顕著になります。これは 1958 年以来科学文献に記載されていました。リチウムを含む重水の電気伝導率はリチウムを含む軽水よりもかなり低いようです。そしてこの差異は重水セルがより高温で稼働する理由を十分説明できます (...) (A&M グループのメンバーの言葉を引用)「彼らは私たちと同じ間違いを犯している」」
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外部リンク
- 国際凝縮物質核科学協会 (iscmns.org) は、ICCF 会議を主催し、凝縮物質核科学ジャーナルを発行しています。出版された論文と議事録については library.htm を参照してください。
- 低エネルギー核反応 (LENR) 現象と潜在的応用 2015 年 10 月 7 日にWayback Machineにアーカイブされました:海軍水上戦闘センターレポート NSWCDD-PN-15-0040、Louis F. DeChiaro、PhD、2015 年 9 月 23 日