Mar 13, 2012

常温核融合の理解

「常温核融合の理解」とはもちろん自分の理解であるが

常温核融合の現状理解には、
常温核融合フロンティア 2011 高橋 亮人大阪大学名誉教授
が欠かせない。

世界の動きは、この資料からは、よく見えてこないが、
日本での研究は、基礎研究をうろちょろしていることがわかる。

(ところで、世界は実用化に向けて突き進んでいるが、
理論の整備はなさそうでもある、隠しているのかも知れないが
だからなおさら詐欺の感じというか臭いがいっぱいする)

なぜ、こういう状態なのか。
理由を考えてみた。

1. 資金不足

日本はとにかく資金不足。
みんな貧乏なんだね。
だから研究は税金で大学でするものと勘違いしている。

2. 権力者から異端の烙印をおされた歴史

年寄り学者の権力者から否定されてしまえば、
税金の研究資金は枯渇するということ。

年寄り学者の権力者は、了見が狭いのは昔からのこと。
税金に頼る人は、この人の目が白くなる(亡くなる)まで待つしかないのも事実。

3. 研究者の知識不足

高橋 亮人さんの資料を読む限り、研究者たちの知識不足がはっきりと伝わる。

なあーんだ、大学の先生たち万能でないんだと。

もちろん、私たち素人よりずっと豊富な専門分野の知識があるのですが、
それに囚われてしまい、隣の他分野はまったく不勉強ということが
災いしているという意味です。

それもそのはず、量子力学や熱核融合研究の原子核物理や素粒子論
の資料があまり公開されていないし、流通していない。
高橋 亮人さんによると、誤字もよくあるとのこと。

そして、学問の威厳を保つため、予算を確保するため、
単純なことをわざと捻った数式で難しく言っているためかな。

高橋 亮人さんの説明を読む限り、
力の種類(電磁気力、強い相互作用、弱い相互作用)と大きさと届く範囲、
不確定性原理、エネルギー保存則を忘れなければ、いいだけのはず。
これが、我の強い外国人にはできていない模様。

この常温核融合は、科学研究だけで
化学、電気、材料、計測、コンピュータ、はたまた生物
とにかく幅広い知識がいる。

そして無数の実験、ほんとうに無数の実験が必要。
実際にされてきているし、これはたいしたものだ。

でも、商売につなげるなんで考えると、
もっともっと知識(法律、規制、会計、人事、人心掌握、投資)がいる。

最初の発見は電気化学者だから核融合の可能性があるというところで
十分なんだが、核融合サイドの科学者が嫉妬したんですなあ、きっと。

4. 隠したがりが出てきている

最近の外国の商業化を睨んだ、拙速といえる動きが
隠したがりにつながり、詐欺の臭いを撒き散らしている。

日本人にはこういう態度の人は、いまのところいない。
(嫉妬する権力者や上ばかり見ている平目上司はいっぱいいたようだが)
こういう外国人の拙速な態度はどこか、ホリエモンさんを思い出し
あー、タタカレルわと思います。

もちろん世界でも賛否両論、けんけんがくがくの様子。
それでも逮捕はまだされていない様子。

5. で、高橋 TSC 理論 です。

「高橋 TSC 理論」は、高橋 亮人さんの理論で
「4個の重水素原子核が、ほぼ正三面体に配置されると、Bose-Einstein 凝縮で核融合する
(もちろん他に必要条件あり)」というもの
で、さすがに熱核融合の理論科学者の面目躍如である。

(私は雰囲気しか理解できませんけど。
で、熱核融合のd+d反応ではないので、中性子とかガンマ線は出ませんとという。)

高橋 亮人さんが、量子力学の講義をこの研究者たちに
しっかりと丁寧にしていかないと理論の進展はなさそう。

でも、発熱現象の全体の流れを見ていると結局は核融合なんだから

- 燃料となる重水素原子核(or 水素)たちを一箇所に集める
- 燃料となる重水素原子核(or 水素)を火がつくほど熱く(加速、回転)する

これだけのことである。

一箇所に集める方法が、
金属(Pd(パラジウム)、Ni(ニッケル))
だっだり
Pd(パラジウム)、Ni(ニッケル)の表面形状(原子一個分のくぼみ?)だったりするわけだし、

原子一個分のくぼみを効果的に作る方法は何?

集めた場所が綺麗というか、外乱が無いように
純な物質を使うとか、酸化、還元の状態をどうするとか
空気を入れるとか真空にするとか、
一定のガスで満たすとかあるわけだし。

また、集める方法として
電気の力、つまり電気分解とか、
電場をかけるとか、コンデンサー(キャパシター)とか
磁場をかけるとか
高周波をかけるとか
であるし、他にいい方法はなさそうだし。

重水素分子(or 水素)穴に集めて、電子を剥ぎ取り、
もしくは、金属側に引き付け、重水素原子核(or 水素)が
できるだけむき出しで近くなるように配置して
周りからクーロン反発力で押して、核融合
できたヘリウムは、穴から押し出す
そんなイメージかな。

熱くする方法
レーザーとか、単に加熱するとか
加熱も電気抵抗で過熱するか、渦電流で過熱するとか
高周波で加熱するとか
超音波を使うとか
まあいろいろあるわけです。

「量子論を駆使した定量化の作業」は、
「高橋 TSC 理論」でとりあえず完成したということにして
もっと別の視点もてばどうでしょうか。

「高橋 TSC 理論」は、
「うまい具合に高エネルギーの4個の重水素原子核が、
ほぼ正三面体に配置されると、Bose-Einstein 凝縮で核融合する」
というものである。

残念ながら、「うまい具合に高エネルギーの」
ところをどうしていいのか説明がない。

「高橋 TSC 理論」は、
「常温の金属固体の表面や内部で、重水素クラスター
を閉じ込める動的な(時間依存の)ポテンシャルが形
成できる。」とだけいっている。
これでは、そういうことがあるとだけいっているだけで、
あまり有用ではない。

「高橋 TSC 理論」は、
「瞬時的に閉じ込められた“高温”重水素クラスターは、
閉じ込めポテンシャルの外に対しては、ガス中の分子
のようにふるまうので、重水素吸着・吸蔵金属固体を
高温にして反応を誘起する必要はない。」
といっているが、これは誤解されやすい。
加熱しなくともいいという意味ではない。

「高橋 TSC 理論」は、
「常温の金属固体の表面や内部で重水素の核融合反
応を増加させるためには、d-d間の相対運動エネル
ギーが高温プラズマ核融合の場合と同程度(約
10keV)に上昇する必要がある。」
といっているからだ。つまり、d(重水素原子核)は
思いっきり加熱しろと言っているのだ。

でも、「高橋 TSC 理論」は、
量子論のHeisenbergの不確定性原理から
位置を固定していくと、振動の運動エネルギーが高まる
つまり加熱するのと同等ともいっている、と私には聞こえる。

位置を固定していくとは、
Pd(パラジウム)、Ni(ニッケル)にd(重水素原子核)を
貼り付けて(吸着、化合)固定するということなのかも知れない。

「高橋 TSC 理論」には、まだ説明できていないことがある。
異常発熱現象は、一定期間一定水準で安定して続くことを説明できていない。

異常発熱現象は、爆発現象ではなく、安定継続しているのだ。
つまり、ガソリンの爆発ではなく、ろうそくの火が静かに燃えることに似ている。
この点を理論的に推測して、実験系を作る必要がある。
そうすれば、再現性と安定性が上がる。

また、荒田方式では、ヘリウムが飛び出してこないため、
連続運転ができないような記述がある。
パウダーを使わず、膜のような形状がいいかもしれない。

燃料電池との対応で、
水素が膜をすり抜けるとヘリウムになる、膜には電流が流れる。
がある意味の理想系である。

重水素分子(or 水素)トンネル穴に集めて、電子を剥ぎ取り、
もしくは、金属側(トンネル壁)に引き付け、重水素原子核(or 水素)が
できるだけむき出しで近くなるように配置して
周りからクーロン反発力で押して(トンネルが狭くなって)、核融合
できたヘリウムは、出口穴から押し出す
そんなイメージかな。

6. がんばってください。

「そんなもんできるはずがない。」かもしれないが、、、。

言い訳していると、日本はまだまだ基礎研究の域を卒業できない。

そして「うまい具合に高エネルギーの」ところこそ
いずれ必要になる商用化の道と思う。

電気分解や荒田方式の猿真似の後追い実験だけでなく、
オリジナルアイデアでブレイクスルーせよ、日本の研究者。

なに、「そのくらいのことは、判っている」って、
そういうあなたは専門家だから、ぜひがんばってもらいたい。