Skip to main content

De problemen rond het Fleischmann-Pons experiment

Intro

In maart 1989 kwamen twee scheikundigen met een experiment naar buiten waaraan ze vijf jaar gewerkt hadden met eigen middelen. De raadsels betreffende dit experiment zouden hen wereldberoemd maken en de rest van hun leven beïnvloeden, zij het op niet zo positieve wijze.

Martin Fleischmann van de Universiteit van Southampton en Stanley Pons van de Universiteit van Utah deden met een Palladium-kathode en een Platina-anode een elektrolyse. Ze deden dat niet met gewoon water (H2O) maar met zwaar water (D2O). Zwaar water bevat twee deuteriumatomen (D2) in de watermoleculen in plaats van de twee gangbare waterstoffen (H2). Het experiment leverde af en toe een groter dan normale hoeveelheid warmte. Bovendien vond men Helium (He) en onverwacht ook Tritium (T) in de opstelling. Dit alles kon onmogelijk verklaard worden met de gangbare chemische / fysische modellen. Het experiment roept na 30 jaar nog steeds meer vragen op dan het beantwoord. Drie vragen blijven actueel:

  1. Welk proces speelt zich af in dit experiment?
  2. Waarom is het een intermitterend proces? Het proces kan immers onmiddellijk starten, maar die start kan net zo goed tot 6 weken op zich laten wachten!
  3. Waarom mislukt het nabootsen van het experiment volledig in 90% van de gevallen?

De opstelling van Fleischmann-Pons (F&P)

F&P kwamen op het idee voor hun opstelling door een bijzondere eigenschap van Kristallijn Palladium. Dit kristalrooster kan tot 900x zijn eigen volume aan deuterium in zich opnemen. In de door hen ontworpen opstelling wordt het deuterium uit zwaar water gehaald door toedoen van elektrolyse. Omdat het Palladium dienst doet als kathode wordt het deuterium dan niet alleen aangetrokken maar ook geabsorbeerd door het kristalrooster van de kathode. De deuteriumatomen worden door aanhoudende elektrolyse verder in het rooster geforceerd. Ze komen dan zeer dicht op elkaar te zitten. F&P dachten dat de deuteriumatomen in deze omstandigheden spontaan een fusieproces zouden ondergaan. Dit fusieproces zou dan gebeuren bij een temperatuur die heel wat minder was dan die op de Zon. Hun opstelling zou een perfecte en propere bron van kernenergie kunnen zijn omdat de fusie van twee deuteriumatomen tot een Heliumatoom, enorm veel energie vrijgeeft.

Opvallend aan dit experiment is dat de kathode en anode slechts een paar mm van elkaar verwijderd staan. Er worden heel wat gasbelletjes geproduceerd. Die stijgen op, maar werden niet onderzocht omdat ze volgens F&P niets anders dan zuurstof konden zijn met misschien ook wat resten van deuterium.

Omdat F&P op zoek waren naar een overschot aan warmte, stond de proef in een calorimeter om de warmteproductie te monitoren. Op vele momenten werd er aanzienlijk een overschot aan warmte geproduceerd.

Er werden neutronen en gamma straling gemeten met een energie van 2.5 MeV. Tevens was er de vorming van Helium en ook in mindere mate die van Tritium. Dit alles kon op een kernreactie wijzen, maar niemand kon zeggen om welk proces het dan precies zou gaan. De energie van de neutronen kwam immers niet overeen met die van een fusieproces. Onder druk van de universiteit waarvoor ze werkten, brachten F&P de proef in de openbaarheid als zijnde “koude fusie”.

De drie bovengenoemde vragen leidden ertoe dat heel wat mensen aan de proef twijfelden en F&P zelfs beschuldigden van vervalsing van het experiment.

Na een korte periode van enthousiasme, verminderde de belangstelling rond het onderwerp. Dit was vooral te wijten aan het feit dat in ongeveer 90% van testen door andere onderzoekers, de proef niet opstartte.

Ondanks dit alles bleef er belangstelling voor het fenomeen en in de decennia die volgden werd er wel degelijk vooruitgang gemaakt. Tegen 2010 waren er 8 grote symposia geweest rond het onderwerp. Bij de werkende experimenten bleef de verhouding tussen de input en de output van energie stijgen.

Maar de problemen bleven bestaan: niemand kon een sluitende verklaring geven voor wat er zich in het experiment afspeelt en niemand weet wanneer de warmteproductie zal starten of stoppen. De mens heeft tot nu totaal geen controle over wat er gebeurt.

 

Ondanks het feit dat de proef in sommige gevallen wel lukt, wordt dit vraagstuk genegeerd door de natuurkunde. De drie vragen blijven:

  1. Welk proces speelt zich af in dit experiment?
  2. Waarom is het een intermitterend proces? Het proces kan immers onmiddellijk starten, maar die start kan net zo goed tot 6 weken op zich laten wachten!
  3. Waarom mislukt het nabootsen van het experiment volledig in 90% van de gevallen?

We beginnen met de eerste vraag. Dit experiment bevat mogelijk verschillende processen die we niet kennen. De ontleding van het (zwaar) water met twee dicht bij mekaar staande elektroden, doet sterk denken aan de productie van watergas (Engels: Browns gas).

Het ontstaan van nieuwe elementen wijst in de richting van kernfusie. Bij kernfusie is het overschot aan energie echter veel groter dan wat we bij F&P zien. Een theorie die in deze richting wijst, is deze van Kervran. Het is echter een verzwegen en genegeerde theorie...

Vraag 2 en 3 lossen zichzelf waarschijnlijk op wanneer we de processen begrijpen; we laten deze vragen even rusten.

Verder naar:

Watergas

Biologische transmutatie - Kervran

 


[1]https://nl.wikipedia.org/wiki/Palladium_(element)#Opmerkelijke_eigenschappen