Fusionsstorm i en kop acetone

Et amerikansk forskerhold på Oak Ridge National Laboratory hævder at have lavet fusion i et simpelt eksperiment med acetone. Andre forskere er stærkt fortørnede over, at det videnskabelige tidsskrift Science overhovedet har publiceret resultatet, da en anden forskergruppe på Oak Ridge ikke har kunnet reproducere forsøget.

Ikke siden Martin Fleischmann og Stanley Pons 23. marts 1989 annoncerede, at de havde lavet »kold fusion«, har fysikerne været så ophidsede over et nyt eksperiment. Igen drejer det sig om fusion, men selv om eksperimentet næsten kan udføres på køkkenbordet, har det intet med kold fusion at gøre.

I eksperimentet tager man en særlig form for acetone (C3H6O), hvor de normale brintatomer er erstattet af deuterium (et brintatom med en proton og en neutron i kernen). Acetonen udsættes for et bombardement af neutroner med en energi på 14 MeV. Når de energirige neutroner rammer acetone-molekylerne, får de så megen energi tilført, at de begynder at fordampe. Herved dannes der små bobler af en størrelse på 10-100 nanometer i væsken.

Sonoluminescens

Når væsken samtidig udsættes for et akustisk signal, vokser boblerne i størrelse til omkring en millimeter, før de kollapser igen. Derved stiger temperaturen i boblerne, og der udsendes et kort intenst lyssignal. Omsætningen af energi fra et akustisk til et optisk signal på denne måde er velkendt og kaldes for sonoluminescens.

Hvis temperaturen bliver høj nok i boblen, og det skal være nogle millioner grader, kan deuteriumatomerne fusionere. Enten dannes tritium (brint med en proton og to neutroner i kernen) samt en fri proton med en energi på 3,02 MeV, eller der dannes helium-3 (to protoner og en neutron i kernen) og en fri neutron med en energi på 2,45 MeV.

Der er således to måder at vurdere, om der er sket en fusion. Man kan måle om indholdet af tritium i acetonevæsken er forøget, eller man kan detektere, om der kommer frie neutroner ud med energi på 2,45 MeV.

Forskergruppen med Rusi Taleyarkhan hævder at have set begge dele. Deres forsøg og resultater er nøje beskrevet i en videnskabelig artikel, der blev offentliggjort i Science 8. marts.

Inden artiklen blev offentliggjort, ville Taleyarkhans kollegaer på Oak Ridge, Dan Shapira og Michael Saltmarsh, verificere eksperimentet. De brugte samme opstilling som Taleyarkhan bortset fra en mere følsom neutrondetektor. Hvor de skulle se en stigning i neutronsignalet på 10 gange, så de kun en stigning på en procent, og den kan muligvis stamme fra 14 MeV neutronerne, der bruges til at beskyde væsken med, efter de har mistet energi ved at fare omkring i lokalet. Og de fandt heller ikke en øget mængde af tritium, der kunne forklares med en fusion af deuteriumkerner.

Kludetæppe

Taleyarkhan er dog helt uenig med denne fortolkning og hævder, at også Shapiras og Saltmarshs forsøg viser de ekstra neutroner ved 2,45 MeV.

På Oak Ridge kører diskussionen videre. Men mange andre forskere blander sig nu i debatten. Professor Robert Park advarede på vegne af American Physical Society mod artiklen allerede 1. marts. Sonoluminescens-teoretikeren William Moss fra Lawrence Livermore National Laboratory mener ikke, at temperaturen i boblerne kan komme i nærheden af de nødvendige millioner grader.

Mike Moran fra Lawrence Livermore National Laboratory, der har lavet lignende forsøg med tungt vand, siger, at forsøget er et kludetæppe med huller i alle kludene. Og endelig er redaktøren af Science Donald Kennedy utilfreds med, at ledelsen på Oak Ridge på et tidspunkt ønskede artiklen udskudt uden forfatternes billigelse.