参考資料―常温核融合研究史の一コマ

 

  ここに収録したのは,今からほぼ3年前の1994年2月に,筆者かButsuri (日本物理学会の会員向けの月刊誌)の投稿欄‘談話室’に投稿した原稿「常温核融合あれこれ」である。この3年間に実験事実は着実に蓄積され,常温核融合現象が起こることは,この論文を書いた当時よりもいっそう否定し得ない事実となっている。ここに述べた事柄はひとつの歴史として記憶されてよいことと思うので,巻末に収録することにした。なお,この論文の掲載を拒否した閲読者たちの奇妙な論理は,これも物理学者には興味ある読みものであるが,一般には読むことをおすすめできるようなものではないので省略する(1996年12月)。

 

 常温核融合あれこれ(1994.2)

                        小島英夫(静大理)

 1993年12月に,ハワイはマウイ島のハイアット・リージェンシー・ホテルで,第4回常温核融合国際会議(ICCF4)が聞かれた。前回のこの会議は1992年12月に名古屋で開かれ,日本物理学会にも余震を及ぼしていることは,会員諸氏のご存知のとおりである。今回の会議における発表論文の総数は155件,主催者による分類別では,Calorimetry 37件,Nuclear 43件,Theory 45件,Material 122件,Specia1 Topics 8件となる。Pd-D系を対象にしたものが圧倒的に多く,123件に及んだ。このなかには,過剰熱の検出35件,中性子の検出19件,トリチウムの検出10件,ヘリウムの検出7件,核変換の検出10件が含まれており,実験条件の設定も少しずつではあるか精確になってきていて,常温核融合の研究か地に足のついたものになりつつあることを印象づけた。

常温核融合(Cold Fusion, CF)という言葉に,何かうさん臭いものという雰囲気がまとわりついているように一般に受けとられているらしい,と筆者が感じるようになったのは,昨年の本誌のふたつの記事1,2)以来である。その後,ほかの物理学者と話をしても,ジャーナルにレターを投稿しても,どうもマトモに受けとってもらえないもどかしさを感じるのである。これは,科学がエスタブリッシュメントの一部になってしまって,危険を冒すことを回避する傾向の結果なのだろうが,逆にこれらの経験は筆者にとって科学本来の緊張感のようなものに接する貴重な経験ともなっている。未知のもの,常識から懸け離れたものの存在が,希少になってしまったのか現代のようである。若者の科学離れが1993年版の科学技術白書の表題になる時代であるが,物理学者自身が未知の領域への好奇心を萎えさせてしまっているように見える時代の一面であろうか。

折りしも,「常温核融合スキャンダル」という本か翻訳出版された(G. Taubes: Bad Science-The Short Life and Weird Times of Cold Fusion)。常温核融合にまつわるスキャンダルという意味ならば,ほかにも多くの例はありそうだ。歴史的な多くの例はBetrayers of the Truth3)にも書かれている。微積分法発明をめぐるニュートンのライプニッツに対する陰湿な攻撃やミリカンの実験データ処理をめぐる作為性などは有名な例である。しかし,常温核融合そのものがスキャンダルだというのであれば,それはジャーナリズムの独走だといわざるを得ない。上記の「常温核融合スキャンダル」では,当事者である研究者たちの研究スタイルと発表当時のスキャンダルとから,実験結果自体が信用できないという印象をあたえる書き方がなされている(もっとも,原題を見ればその意図は明瞭なのだか)。しかし,データそのものが挫造されたものとは,だれの証言にもないし,どこにも書いてない。‘狼が来た’と99回嘘を叫んだと陰口されている少年の100回目の叫びが嘘だとはだれにも言えない。実際,過剰熱の発生はその後,ほかの研究者達によっても繰り返し観測されている4-6)。興味本位の読み物をもとに,科学的な事物の判断をすることは避けたいものである(G. Taubesは,同じような趣向のNobel Dreams−Power, Deceit and the Ultimate Experiment, 邦訳‘ノーベル賞を獲った男’なる本も書いている)。

物理学的事実に関しては正確で,筆者も勉強させていただいた深井氏の“「常温核融合」昨今”1)は,編集者の要請によって重い筆で書かれたそうだが,筆者は重い心でこれを書いている。スキャンダルという意味では,フライシュマン・ポンズのジャーナリズムを使った発表方法も、NHKのテレビ番組7)や一外国人の手紙8)をもとに議論して声明を出した物理学会理事会もスキャンダラスである。この問題についての上田氏の「会員の声」9)は,その場に居合せた筆者にも正鵠を得たものと思われるが,それに対する反応がいまだ

にないらしいのも気になることである。ICCF4でも,試料の製法特許をめぐる話題が耳に人らなかったわけではなく,金と名誉に絡んだスキャンダルには,上記のように科学界も古今東西無縁ではなかったし,これからもないだろう。これは人間の業と思って,諦めざるを得ない。

しかし,物理学界での議論だけは,事実と論理をもとに進めたいと思う。深井氏の心意気に感じたこともあって,常温核融合に関して現在抱いている思いのあれこれを綴ってみたい。それが談話の糧となり,ひいては未知の領域に踏みだす勇気を若い人達にあたえるよすがとなるかもしれないし,少なくとも現代の科学者の抱える困難を認識し,慎重に物事を判断するための他山の石となることを願っている。

話のきっかけとして,深井氏の文章を拝借する。“「常温核融合」昨今”で著者は多数の論文を引用して論じておられるか,筆者の読んでいる論文数はそんなに多くないので,これから書くことは既存のすべての論文を克明に読んでその内容を理解し,結論の是非を判断した上でのことではないことを,お断りしておく。深井氏の解説は,書かれている範囲での物理的な内容に関しては正確であると思うが,その基本的立場については疑問なしとしない。文中,「常温核融合の存在を信じる」という言葉が3回も使われているが,科学者が信ずるのは,客観的真理の存在くらいのものではなかろうか。個々の実験事実は,その信頼度が問題になるだけである。常温核融合に関しても,その存在を信ずるか否かという問いは科学的でない。せめて,現在常温核融合現象として報告されている実験事実の信頼性とその解釈の妥当性を問題とすべきであると思う。権威ある言葉があたえる影響が大きいことを配慮して,

正確な言葉遣いをお願いしたいのである。

現在,注目されている常温核融合現象は,熱,中性子,トリチウム,4Heという,いずれも一筋縄ではいかぬ対象の絡んだ現象が,多成分非定常多体系で起こっているらしいのである。曖昧さが増すことは免れない。“質の低い”実験事実のなかに‘真珠’が混じっているのかどうかを判断し,‘真珠’を識別する能力が問われているのである。

熱についていえば,原子反応(イヒ合・解離,混合・分離など)によるものと核反応によるものを識別する必要がある。ほかのデータ(核反応生成物など)をつかって核反応であることを確認したものだけを常温核融合と呼ぶことにしたい。現状はその辺が曖昧になっているので,いらぬ混乱が起こっている面も否定できない。しかし,その状況を打開しようとする努力は着実に続けられており,いまだ成功したとはいえないが,ICCF4でも核反応生成物と異常熱発生を同時に測定するいくつかの試みがなされている。その結果,原子反応として解釈できるか,できないかが,意識的に論じられるようになってきている゜

つぎに,常温核融合をこのように定義した場合にも残るひとつの問題がある。それは,d-dの直接反応が常温で起こる場合のみを呼ぶのか,常温の固体(液体,気体)が本質的な役割をするならば,それがミューオンを媒介とした核融合であろうと,中性子を媒介とした核融合であろうと常温核融合と呼ぶのかである。便宜上,ここでも深井氏の文章を引用させてもらえば,“核融合は本質的に2体問題”とあって,深井氏は前者の立場を採っている,,その立場から,常温核融合はいまだ観測されていない,と主張されているように見えるが,少し視野か狭いのではなかろうか。筆者は後者の立場を探る。

それでは,常温核融合現象は,観測にかかっているのだろうか。ここでも議論は大きく分かれるのだが,その蹟きの石は現象の‘再現性’にある。この点は深井氏も明確に述べておられるように,現象を規定する要因が確定されない限り,現象を厳密に再現させることはできない。ここでつけ加えておきたいことは,再現性にも2種類あることである。ひとつは,要因か確定すれば確実に起こる決定過程によるもので,もうひとつは確率過程により確率的に起こるものである。サイコロをふって,一の目が必ず出ないからといって,再現性がないということもできるが,確率的再現性に意味をもたせることもできる。現象の起こる条件が確率的に決まるようなことは,いくらでもあり得るのである。単純な系の物理が払底した感のある現代である。あまり視野を狭くしたくないものである。現に,電解電圧を一定周期で高低に変化させるL−Hモード電解法5)や,両面を金と酸化物の薄膜で覆ったPd板に吸蔵したDを局所的に加熱しながら放出させる方法(NTT)6)では,現象の‘再現性’(確率的再現性であるが)は,かなりよくなっている。

この世のすべての営みは,究極的にTrial and Error (試行錯誤)を基本とするものではなかろうか。 Errorを恐れては,何もできない。他人の失敗を笑えるのは,何もしないものだけである。ベータ崩壊についてのボーアの“エネルギー非保存仮定”くらいの大胆な発想が,ジャーナルに載る日が来ることを期待したい。まず陳より始めるつもりで紹介させていただくと,最近筆者は中性子媒介核融合の立場でひとつのモデルを考え,常温核融合の首尾一貫した説明を試みている10)。これは,直接的なd-d融合反応以外の可能性と確率的再現性とで実験事実を説明しようとする試みである。一つの仮定のもとに,既存のデータの諸相が矛盾なく説明できれば,その仮定の有効性は否定できないであろう。分光学のデータを知らなければ,ボーア模型の価値はわからない。要は,実験データの信頼性に帰する。

常温核融合現象に関する実験データに,キチンと押さえられていない因子が多いことは事実である。また,異なる分野に属する研究者のものの考え方,論文の書き方にも独特なものがあるので,たがいに理解し合うのが困難な面もある。その一例は,なんらかの意味で歴史的なものになることの確かなフライシュマン・ボンズの最初の論文11)である。われわれ物理屋が読むと,どうもビックリこない書き方であり,隔靴掻痒の感を免れない。しかし,だからといって,それだけで彼らの測定した莫大な過剰熱と中性子の発生を否定することはできないのである。せいぜい、それを信用するか,しないかの問題であり,まじめに取りあげるか,無視するかの違いが生ずるだけである。これは,机の引き出しに入れておいた写真乾板が感光したのを,そこになんらかの原因かあると考えて追及するか,なにかの間違いとして無視するかの違いと本質的に同じである。

最初にふれたICCF4にもどると、常温核融合が応用面だけをクローズアップしてとり扱われる傾向にあることには,危惧を覚えざるを得ない。熱発生が観測されているPd−D系に研究が集中していることに,その傾向が現れている。熱発生だけを目的とするような研究態度では,原子反応と核反応の峻別も覚束なく,所詮常温核融合の物理を解明することはできないだろう。深井氏も書いているように,有能な専門家が積極的にこの分野に参加することが,必要とされている。

上にふれたモデルで,中性子の果たす役割に着目した筆者であるが,1993年1月にFusion Technology に発表された,同じような内容の論文12)に気がつかなかったのは迂闊であった。この雑誌はプラズマ核融合を主に載せているが,従来からTechnical Note 欄にCold Fusion の枠を設けている奇特な雑誌である。値段の点て筆者らには手が出ず,よその図書館の好意で必要なコピーを送ってもらっているような状態なので,見逃してしまった論文である。この論文には,双核原子(H+H+)2e(H2より〜30 eV 高い準安定状態)による中性子捕獲と,それによる常温核融合の説明の可能性が書いてある。筆者のモデル10)は、固体中の不均一性による中性子捕獲を考えたものであるが,あまりの類似と意外な捕獲機構の存在に驚いた(とはいっても,筆者の着眼の是非などを論じようとしているのではないので,念のため)。これだけ雑誌の数がふえると,とてもすべてに目を通すわけにはいかない。とくに,雑誌が手元にないとなおさらである。

少し主題からそれて,あまりほかの人の役に立ちそうもないことを書いてしまったかもしれないが,要は,常温核融合にまつわる不純物を選りわけて,存在するかもしれない物理をまじめに探求する気運を消さないで欲しいのである。未確定な分野に,多くの有能な研究者がフランクに参加できる雰囲気をつくるべきだと思うのは,筆者だけではあるまい。深井氏のすぐれた解説の一部を取りあげて自説を展開させていただいことについては,氏の寛恕を乞う次第である。

 

引用文献と資料

)深井有,日本物理学会誌48 (1993) 354,464.

2)日本物理学会理事会,日本物理学会誌48 (1993) 573. この報告に対する批判が次の文献になされている;池上英雄,同誌48 (1993) 992.

3) W. Broad and N. Wade, “Betrayers of the Truth," Simon and Schuster, New York,1982、

4)たとえば,M.C.H. McKubre, S. Crouch-Baker, A.M. Riley, S.I. Smedley and F.L. Tanzella,”Frontiers of Cold Fusion”p.5, ed. H. Ikegami, Universal Academic Press (Tokyo),1993.

5) A. Takahashi, T. Iida,F. Maekawa,H. Sugimoto and S,Yoshida, Fusion Technol.19 (1991) 380 and A. Takahashi, A. Mega, T. Takeuchi,H. Miyamaru and T. Iida,“Frontiers of Cold Fusion" p.79、ed, H, Ikegami, Universal Academic Press (Tokyo),1993.

6) H. Yamaguchi and T. Nishioka, Jpn. J. Appl. Phys. 29 (1992) L666,and “Frontiers of Cold Fusion" p.179、ed, H, Ikegami, Universal Academic Press (Tokyo),1993.

7) NHK総合テレビ,1993.2.3放映,プライム10.

8) D.R.O. Morrison,Cold Fusion Update No.7 (1 November − 6 December, 1992)不特定多数の物理学者に送られた,Dear Colleagues, で始まる22ページのこの文書は,普通の意味での手紙というものではない。関心のある方にはコピーを差しあげる。

9)上田良二,日本物理学会誌48 (1993) 832.

10) H. Kozima,Proceedings of ICCF4 (1994) (to be published).

11) M. Fleischmann and S. Pons,J. Electroanal. Chem. 261 (1989) 301.

12) G. F. Cerofolini and A. F. Para, Fusion Technology 23 (1993) 98. 次の論文には実験結果が報告されている; G.F, Cerofolini, G. Boara, S. Agosteo and A. Para,ibid. 465.