冷聚變鬧劇

（上）

1989年3月23日，美國猶他大學舉行新聞發(fā)布會發(fā)布一條震驚世界的重大消息：化學家馬丁·弗雷希曼（Martin Fleischmann）和斯坦利·龐斯（Stanley Pons）實現(xiàn)了世界各國眾多物理學家研究了幾十年也沒能成功的夢想--受控核聚變，人類有望一勞永逸地解決能源問題了。

核聚變是指兩個較輕的原子核相遇聚合成較重的原子核，并釋放出巨大的能量，例如太陽能就是來自于太陽內(nèi)部氫原子聚合成氦原子的聚變。但是原子核都帶正電，兩個原子核要聚合在一起，首先要克服同性電荷之間的斥力。氫原子核只帶一個正電荷，斥力最小，聚變也最容易，如果能利用水中氫的同位素氘的聚變獲取能量，可供人類用上幾百萬年，而且沒有核廢料，可謂理想的能源。不過，要讓氘實現(xiàn)聚變，需要將它加熱到上億度的高溫才能克服斥力，怎么控制如此熾熱的物質(zhì)？不加控制的話，就變成氫彈了。目前物理學家在探索用一種叫托卡馬克的大型而昂貴的裝置來實現(xiàn)受控核聚變，在弗雷希曼和龐斯宣布其發(fā)現(xiàn)的時候，托卡馬克還只能讓聚變過程持續(xù)幾毫秒，而且獲得的能量少于消耗的能量，根本不實用。

但是弗雷希曼和龐斯宣稱，他們能讓聚變在室溫下就能進行，所以被稱為“冷聚變”，與熱聚變所需的上億度高溫相比，室溫的確夠冷。他們所用的裝置不是昂貴的反應堆，而是一個簡單的電解池：將一對用稀有金屬制造的電極（正極是鉑，負極是鈀）浸入到盛有鋰鹽和重水的玻璃瓶，通上電流就能讓重水中的氘發(fā)生聚變。整個裝置的費用大約也就100美元。

首先有這個主意的是弗雷希曼。他曾是英國南安普敦大學電化學系主任。做為一名著名的電化學家，他知道如果用鈀做電極，很容易吸附氫離子。多年來他一直在想，有沒有可能利用鈀的這個特性，用電解的方法讓氘發(fā)生聚變呢？1984年，他從南安普敦大學退休后，到猶他大學拜訪以前的學生、長期合作者龐斯，決定實現(xiàn)他多年的夢想。兩人秘密地從事這一研究，最開始是在龐斯家的廚房做實驗，之后把實驗裝置搬到猶他大學化學樓的地下室。因為是秘密實驗，他們只能自掏腰包購買實驗器材和材料。

他們知道，如果重水中的氘發(fā)生了聚變，就會釋放出中子。他們用一個簡單的中子探測器來檢測在鈀極是否有中子輻射。有時候能檢測到比本底高一些的中子數(shù)目，但是最多也只比本底高50％。

作為電化學家，他們對放熱現(xiàn)象很感興趣。他們用一個恒溫水浴箱做為量熱器，把電解池泡在水浴中，測量電解池和水浴的溫差，就可以知道有多少熱從電解池釋放出來，由此可以算出輸出的能量，把輸出的能量與輸入的能量（通電的電能）相比，可以知道是否產(chǎn)生了多余的能量。他們發(fā)現(xiàn)，有時候輸出的熱能的確要比輸入的電能多，能多出10％～25％。他們認為這些多余熱能就是聚變產(chǎn)生的。他們推論說，如果使用一個超大型的電解池，就能讓輸出熱能與輸入電能的比提高到4:1。在新聞發(fā)布會上，這個“推論”被做為事實提供給了媒體：用1瓦電能產(chǎn)生4瓦的熱。