CFRL News No. 31 (2002. 1. 10)

　　　　　　　　　　　　　　　　　常温核融合研究所　　　　　　小島英夫

                            E-mail address; cf-lab.kozima@pdx.edu

                            Website; http://web.pdx.edu/~pdx00210/

                                             www.mars.dti.ne.jp/~kunihito/cf-lab/index.html

 

   CFRL News (Cold Fusion Research Laboratory News) No. 31 をお届けします。

   第31号では､

1)   “Solid State-Nuclear Physics”講義ノートから（１）

　　　　　　　　　　　　　　　−シラバス

2). “Arata Cell”を使った実験について

を掲載しました

 

1) “Solid State-Nuclear Physics”講義ノートから（１）

– シラバス(Syllabus of the course)

 

Solid State-Nuclear Physics, PH410/510, SB1 304, Tues 1:00 – 2:50,

2 credits.

By Visiting Professor, Dr. Hideo Kozima

 

Office;

Room 33, Science 1.

Office Hours; Tues., Thurs. 15:00 – 17:00

E-mail; cf-lab.kozima@pdx.edu

Tel; 503-725-4222

Text (required):

H. Kozima, Discovery of the Cold Fusion Phenomenon – Evolution of Solid State-Nuclear Physics and the Energy Crisis in 21st Century, Ohtake Shuppan KK., Tokyo, Japan, 1998.

On-line resources: Website, web.pdx.edu/~pdx00210

Grading Policy

Homework; One page report on the assignment given each week (60%)

Midterm report and Final Exam (20% each)

Reports can be submitted to the mailbox of H. Kozima in Room 262, Science 2, or during the next class.

 

Schedule of the Classes

１. Preliminaries and Introduction to CFP

2. Experimental Facts 1 – General Features of CFP

3. Experimental Facts 2 – The Electrolytic Systems

4. Experimental Facts 3 – The High Pressure Gas and Glow Discharge Systems,

5. Experimental Facts 4 – Effects of Thermal Neutrons, The Relations between Products, Number of Events X; Nx

6. TNCF Model 1 − Structure of a Phenomenological Model with an Adjustable Parameter and Analysis of Experimental Data (1)

7. TNCF Model 2 – Analysis of Experimental Data (2) and Summary of Analyses

8. Neutrons in Solids 1 – Free Neutrons in Solids

9. Neutrons in Solids 2 – Neutrons in Lattice Nuclei

10. Physics of Cold Fusion Phenomenon

 

   2002年冬学期(Winter Quarter)の講義 “Solid State-Nuclear Physics”が、１月８日に始まりました。

　この講義の主な内容は、拙著book Discovery of Cold Fusion Phenomenon – Development of Solid State-Nuclear Physics and the Energy Crisis in the 21st Centuryに書いたものですが、出版後の４年間の実験と理論の発展を取り入れて、より現代化しています。

　対象がアメリカの大学の４年生まで含むことを考えて、序論を大幅に拡大して、一般的な背景をより易しく解説します。量子力学と固体物理、核物理の解説を加えたのは当然のことです。また、固体中の中性子の状態に関する最近の発展を大幅に取り入れます。

　最後に、従来から主張してきた、複雑系としての常温核融合系の新しい取り扱いで締めくくる予定です。

 

2). “Arata Cell”を使った実験について

　日本の研究者にとっては馴染みの深い、阪大の荒田教授の考案したパラジューム黒palladium blackをPdシリンダーに封じ込めた陰極（Arata セル）での常温核融合実験では、多量の過剰熱とヘリウム４、それに中性子が観測されています。

 

(1) Y. Arata and Y-C. Zhang, "Reproducible 'Cold' Fusion Reaction using a Complex Cathode," Fusion Technol. 22, 287 (1992).

(2) Y. Arata and Y-C. Zhang, " 'Cold Fusion' in a Complex Cathode," Proc. ICCF3 (Nagoya), p. 441 (1993).

(3) Y. Arata and Y-C. Zhang, "Achievement of Solid-State Plasma Fusion ("Cold Fusion")," Proc. Japan Acad. 70B, 106 (1994); "A New Energy Caused by 'Spillover-Deuterium' ,"  ibid. 71B, 304 (1995).

(4) Y. Arata, "Achievement of Solid-State Plasma Fusion ("Cold Fusion")," Proc. ICCF6 (Hokkaido), p. 129 (1996).

(5) Y. Arata and Y-C. Zhang, "Solid-State Plasma Fusion (‘Cold Fusion’)," J. High Temperature Society (Japan), 23, 1 (1997).

 

このArataセルを使った実験が、アメリカのSRI（Stanford Research Institute）でなされました。その結果については、いくつかの学会で発表されており、このNewsでも前に紹介しました(CFRL News No. 25)。Arataセルの構造が複雑なことから、われわれの解析( “Discovery” 6.2f and 11.8d)も、かなりの推測をした上でなされていて、あまりはっきりしたことは、分かっていません。最近、SRIでの実験結果がFusion Science & Technologyに掲載され*、論議を呼んでいます。

 

(6) M.C.H. McKubre, F.L. Tanzella, P. Tripodi, V. Violante, “The Measurement of Helium Isotopes to Demonstrate Solid State Nuclear Processes,” Bulletin of the American Physical Society, 46-1, Part II, 945 (2001).

(7) W.B. Clarke, “Search for 3He and 4He in Arata-Style Palladium Cathodes I: A Negative Result,” Fusion Science and Technology, 40, 147 (2001).

(8) W.B. Clarke, B.M. Oliver, M.C.H. McKubre, F.L. Tanzella, and P. Tripodi, “Search for 3He and 4He in Arata-Style Palladium Cathodes II: Evidence for Tritium Production,” Fusion Science and Technology, 40, 152 (2001).

(*) この説明は少々不正確でした。正しい説明は次号（CFRL News No.32）に掲載しますので、ご参照ください. (発行後の補足)

 

これらの実験結果の特徴は、He-4が測定にかからず、その代わりにトリチウムが観測されていることです。議論になっているのは、阪大での実験でHe-4が観測されているのに、SRIでの実験で見つかっていないのは、実験の誤りではないか、ということのようです。

論文[6]については、News No.25で触れ、n-d, t-d反応が継起する機構でHe-4が生ずる可能性を指摘しました。最初の反応に比べて２番目の反応の起こる確率が非常に小さいと、トリチウムは発生してもHe-4はできないことになります。この辺の詳細はもう少し詳しいデータを使って解析しないと何とも言えませんが、ひとつ気になることを指摘しておきたいと思います。

　CF研究の初期に、常温核融合現象(CFP)が幻想であると断じた批判派の論拠は、現象の非再現性と実験結果と既存の物理的常識との不整合とでした。その後1995年頃に、軽水素系でもCFPが観測されたときには、批判派は幻想論の根拠が増えたと思い、CF研究者の中にも、有り得ないことと考える人たちが少なからずいました。今では、軽水素、重水素の両系でCFPが起こることは常識となっているといってよいでしょうし、場合によっては軽水素の存在が不可欠と結論する人たちもいるくらいです。

　これらの経緯を考えると、CFPの捉え方として、次のような視点が必要であると思えます。

「CFPは次の二つの意味でそこに含まれる事象あるいは産物の多様性が特徴づけられる。同じ巨視的条件の下で起こる諸事象の分岐比は微視的条件で決まり、

１）ある事象の産物の量は、ゼロから微視的条件で決まる或る最大値までに分布しているので、巨視的には確率的に決まるように見える。

2）或る事象が起こるか、他の事象が起こるかは、微視的条件で決まる分岐比による。」

この視点をとると、ArataセルでのHe-4とトリチウムの問題を、実験の誤りのせいにしないで、物理的に解決する糸口が見つかりそうです。