Aug 22, 2013

蛍光灯の中で核反応

蛍光灯(fluorescent lamp)の中には水銀蒸気が封入されいています。
「長時間利用した蛍光灯ではこの水銀の同位体の構成比が、
未使用のものに比べて変化している」という記事論文があります。
(3月のものだけど)

同位体の構成比が変化することは、
物理学の常識では核反応があったということ。

私達が身近で利用する装置=蛍光灯で核反応があるということは、
これはすなわち、常温核融合と言えるハズ。

ということを、Lewis Larsen 氏が、唱えています。ニュースはこちら


[蛍光灯について復習]

一般的な蛍光灯は、細い円筒形。
直管円筒形以外にデザインされたものもある。
通常は、円筒ガラス管で両端は放電電極を装備。
電極は、コイルフィラメントに電子放射性の高いエミッターを塗装したもの。
片方の端子は二本で両端で四本の端子となる。
ガラス管内部は、低圧で、アルゴンガスと僅かの水銀蒸気を封入。
低圧は、2 - 4 [hPa]で大気圧 1013[hPa]に比べればずっと真空に近い。
アルゴンガスは、不活性ガスである。
混合気体の場合もあるが組成はメーカー秘密。

水銀は、圧力1[hPa]で温度393[K]=120[C]が蒸気圧=液体・気体平衡。
水銀は常温常圧下でもごく一部が気化する。
常温でこの低圧であれば、相当量の水銀が容易に気体となる。


ガラス管の内壁には、白色の蛍光体を塗布。

発光方法は、放電電極のコイルフィラメントを加熱後、
両端間でアーク放電を行うと、
放電電子が蒸気となっている水銀原子と衝突、
水銀原子の外郭電子は励起され、
しばらくすると再度電子を補足する。
このエネルギーギャップが紫外線として放出される。
紫外線は、蛍光塗料に衝突吸収され、蛍光塗料は可視光線を放つ。

このアーク放電で、内部の気体温度は1万度に到達するが、
気圧がとても低いので、ガラス管が溶けることはない。


水銀の安定同位体は、7種類、原子核の陽子数=原子番号が、中性子が異なる。

[論文の内容確認]

タイトル

Unique Hg Stable Isotope Signatures of Compact Fluorescent Lamp-Sourced Hg

ユニークなHgの安定同位体の署名、コンパクト蛍光ランプに由来する水銀のダヨ

要約

The recent widespread adoption of compact fluorescent lamps (CFL) has increased their importance as a source of environmental Hg.

コンパクト蛍光ランプ(CFL)の最近の広範な普及は、環境水銀の発生源としての重要性を増加させる。

Stable isotope analysis can identify the sources of environmental Hg, but the isotopic composition of Hg from CFL is not yet known.

安定同位体分析は、環境水銀の発生源を特定することができますが、CFLから水銀の同位体組成は、まだ知られていない。

Results from analyses of CFL with a range of hours of use show that 
the Hg they contain is isotopically fractionated 
in a unique pattern during normal CFL operation. 

使用の時間の範囲でのCFLの分析からの結果は、
それらに含まれる水銀は、通常のCFL操作中に、
ユニークなパターンで同位体に分別されることを示す。

This fractionation is large by comparison to other known fractionating processes for Hg 
and has a distinctive, mass-independent signature, 
such that CFL Hg could be uniquely identified from other sources. 

この分別は、水銀向けの他の既知の分別のプロセスと比較して大きく、
特徴的な、質量に依存しない署名を持っていて、
それで、CFL水銀は、他の源から一意に識別することができます。

The fractionation process described here may also explain 
anomalous fractionation of Hg isotopes in precipitation.

ここで説明される分別プロセスは、
析出する水銀同位体の異常な分別をも説明することができる。


[introduction]から

蛍光灯の内部には水銀アマルガム(合金)が仕込みされていて、
水銀アマルガムと水銀蒸気が平衡状態になるようにしているとされている。
水銀アマルガムとの比率で1%以下が水銀蒸気になっているとのこと。

この論文の測定対象の水銀は、放電を受けた水銀蒸気の内、
蛍光管ガラスの裏に付着したものである。

最初の測定で、色々な元素かが見つかったので、
これらをノイズとして除外する "extensive checks" を実施、
それでも、206Pb (鉛)が検出されているが、理由を追求していない。

水銀の同位体比が、大本とは異なって検出される理由を
"magnetic isotope effect"、"nuclear volume effect"で
済ませているが、
この論文の目的は、水銀の同位体比を求めることなので、致し方なしです。

もちろん、この論文では、LENRのことは一言も言ってません。