Ulteriori informazioni sull'esperimento della fusione fredda.

A posteriori occorre riconoscere che Fleishmann e Pons non erano poi quegli impostori come qualcuno aveva asserito. Probabilmente furono un po' troppo frettolosi nel pubblicare il loro lavoro e sicuramente poco rigorosi. Bisogna considerare che erano dei chimici e non dei fisici, quindi poco avvezzi alle valutazioni quantitative.
L'esperimento di Arata doveva dimostrare la presenza di Elio e doveva portare ad una generazione di calore. Questi due dati sono stati confermati anche se per la reale applicazione di questa tecnologia dovremo aspettare, ma il solco è tracciato da quello che è stato chiamato "Arata Phenomena" dal nome del professore giapponese ottantacinquenne che lo ha diretto. La prova è stata compiuta facendo diffondere Deuterio gassoso su una matrice a struttura nanometrica di 7 grammi composta per 35% di palladio e per il 65% di ossido di zirconio alla pressione di 50 atmosfere, la metà della pressione di una idropulitrice per autolavaggio. Il calore, prodotto fin dall'inizio, e cioè in concomitanza dell'immissione del Deuterio, ha azionato un motore termico che si è messo in moto cominciando a girare.
Dopo circa un'ora e mezzo l'esperimento è stato volutamente fermato per effettuare le misure della presenza di Elio-4 a testimonianza dell'avvenuta fusione. Non sono state evidenziate emissioni di origine nucleare pericolose ( l'elio-4 è inerte). L'energia riscontrata è stata circa di 100.000 Joule, equivalente grosso modo a quella necessaria per riscaldare di 25 gradi un litro di acqua ( si tenga presente la modesta quantità della matrice nanometrica, 7 grammi). Quanto all'Elio, la quantità è assolutamente confrontabile e compatibile con l'energia prodotta, ed è la firma inequivocabile dell'avvenuta fusione nucleare. Al di là delle quantità misurate, si apre ora un capitolo nuovo nella comprensione dei comportamenti e delle reazioni che hanno luogo nella materia condensata, comportamenti che sembrano differire dai modelli fin qui seguiti dalla fisica nucleare classica. A partire da oggi inizia un'altra fase, altrettanto delicata, legata principalmente a due fatti: la ripetizione dell'esperimento con una quantità maggiore di Palladio-Zirconio per ottenere quantitativi maggiori di energia; l'estrazione dalla matrice dell'elio senza danneggiarla e poterla così riutilizzare.
A questo punto si apre una nuova grande frontiera per la ricerca. In questo periodo con i prezzi dei combustibili fossili alle stelle bisognerà investirci su massicciamente. C'è da dire che per una volta almeno in Italia siamo fortunati. Infatti nel nostro paese c'è quella che viene considerata la seconda scuola (dopo il Giappone) per gli studi sulla coldfusion. Basta ricordare le ricerche di Scaramuzzi che presentò una relazione in cui mostrò l'emissione di neutroni da parte di una cella deuterio-titanio sottoposta ad elevatissime pressioni, che potevano raggiungere oltre un megabar. Ma forse il più citato teorico, sui possibili meccanismi che possono spiegare la Fusione Fredda, è stato il Prof. Giuliano Preparata, docente di Fisica Nucleare all'Università di Milano, il quale, subito dopo l'annuncio del 1989 fino al 2000, anno della sua morte, ha studiato il fenomeno in chiave teorica e parallelamente ne ha promosso varie attività di ricerca presso l'Università di Milano e l'ENEA.
Nel 1989 insieme ai fisici Emilio Del Giudice e Tullio Bressani, pubblicò un articolo prettamente teorico sulla rivista Il Nuovo Cimento nel quale vi era la volontà di gettate le basi per una teoria predittiva della fusione fredda, basando il fenomeno su alcune estensioni della teoria dell'elettrodinamica quantistica nella materia condensata. Tale teoria faceva emergere la possibile esistenza di una soglia nel rapporto tra il numero di atomi di deuterio assorbiti ed il numero di atomi di palladio, il cosiddetto fattore di caricamento, che non doveva essere inferiore ad 1 (adesso si pensa 0,95). L'immediata conseguenza di tale teoria, è la definizione di una soglia minima, al disotto della quale, il fenomeno di Fusione Fredda, secondo il protocollo utilizzato da Fleischmann e Pons non può avvenire; questo fatto potrebbe dimostrare che il fenomeno di Fusione Fredda, in certe condizioni, può essere visto come una conseguenza prevedibile dalla estensione di una teoria ben accettata dalla fisica quale è quella della elettrodinamica quantistica.

La fusione fredda funziona!

Come avevo scritto in un mio precedente post dovevamo aspettare oggi 22 maggio per avere notizie dal Giappone sulla fusione fredda. Le notizie sono arrivate e che notizie. La fusione fredda sembra funzionare correttamente! Parola, anzi "fatti" di Yoshiaki Arata, 85 anni, una vita per la ricerca, che oggi, alle 19.30 ora locale all'Università di Osaka in Giappone, in un esperimento aperto al pubblico di esperti e a pochissimi giornalisti, ha sconvolto ogni teoria scientifica.
L'esperimento. La prova è stata compiuta inserendo in un contenitore di acciaio riempito di deuterio gassoso nanoparticelle di una lega composta da palladio-zirconia. Il professore ha osservato le reazioni termiche e ha calcolato che il calore sprigionato è di 100 volte più forte se si fosse utilizzato l'idrogeno. L'energia sprigionata ha attivato un piccolo motore termico che ha azionato, a titolo dimostrativo, un ventilatore o un piccolo alternatore che ha acceso dei Led. Alla fine dell'esperimento Arata ha riscaldato le nanoparticelle di palladio e analizzato il gas rimasto intrappolato. Dall'analisi è emerso che si trattava di Elio 4, prova che c'è stata una fusione fredda. Con 7 grammi di palladio-zirconia si calcola che siano stati prodotti oltre 100 k-joule, reazione cento volte più intensa si qualunque reazione chimica nota.
Arata phenomena. La fusione fredda, ossia la Condensed-matter-nuclear-science, dunque sembra funzionare. Alla fine dell'esperimento il pubblico riunito ha deciso di chiamare la scoperta "Arata phenomena", decisione che ha emozionato il professore che ha ringraziato con un solenne inchino.
L'esperto italiano. Un grande passo nella ricerca scientifica quindi, come conferma Francesco Celani, primo ricercatore dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. «Si apre una nuova possibilità - ha spiegato Celani - in questo modo non vengono prodotti elementi radioattivi». Celani, collega e amico di Arata, subito dopo l'esperimento ha sentito il professore giapponese. «Mi ha detto che stava festeggiando - ha raccontato Celani - era molto contento, e scherzando mi ha detto che stava bevendo finalmente vicino a una bottiglia di sachè e non a una bobola in acciaio con deuterio...». L'esperimento rimane comunque dimostrativo come sottolinea il professore di fisica nucleare: «Le nanoparticelle di palladio sono estremamente costose - spiega Celani - la loro fabbricazione è complessa. Sulla Terra c'è poca disponibilità del materiale, la sua concentrazione è di 5 volte superiore a quella dell'oro, ma non basta». Il palladio è la stessa sostanza che viene usata anche per purificare i gas di scarico tramite le marmitte cataliche. Ogni marmitta ne contiene un grammo. La nuova frontiera quindi è trovare materiale che si comporti come il palladio ma costi di meno.

La fusione fredda potrebbe essere ad una svolta.

Un articolo sul Sole- 24Ore di ieri a firma Giuseppe Caravita è passato stranamente quasi sotto silenzio, e dire che invece potrebbe essere il preludio per una nuova era. Nell'articolo si tratta della cosiddetta fusione fredda. La fusione nucleare non è altro che la combinazione di isotopi di idrogeno (deuterio e trizio) che si uniscono a formare un nucleo di elio sviluppando un'enorme quantità di energia. Questa reazione avviene da miliardi di anni nel sole e in altre stelle però per essere innescata ha bisogno di due cose o di una enorme pressione o di una elevatissima temperatura o magari di tutte e due le cose insieme; altrimenti gli ioni di deuterio entrambi con carica positiva tendono a respingersi per la nota legge di Coulomb. Nel Sole la temperatura necessaria è di 6 milioni di gradi, sulla terra, avendo una minore pressione gravitazionale occorrerebbero 100 milioni di gradi. Esistono dei progetti che tentano di riprodurre questa reazione confinando gli ioni sotto forma di plasma in un toro contornato da enormi campi magnetici. Per adesso però i risultati sono stati deludenti. Esiste tra l'altro un progetto dell'Unione Europea denominato ITER per sviluppare il primo reattore a fusione che si costruirà in Francia. Chi è interessato alla fusione calda vada a questo link. Per combinare due nuclei di deuterio, invece che utilizzare la temperatura, sono state teorizzate altre vie. Quella ampiamente più conosciuta è quella del confinamento chimico. Tale sistema ebbe le luci della ribalta nel marzo del 1989 quando due fisici americani dettero la notizia di essere riusciti nell'impresa. Purtroppo poi le cose si raffreddarono e si vide che l'evento fu eccezionale e che non era facile riprodurlo. Il metodo utilizzato da Fleischmann e Pons nella loro cella elettrolitica, consiste nell'utilizzare la proprietà del palladio (o di altri catalizzatori, un fisico italiano scoprì per esempio che poteva essere utilizzato anche il titanio) di caricare all'interno del proprio reticolo cristallino atomi di idrogeno o dei suoi isotopi come il deuterio, formando deuteruro oppure idruro di palladio. C'è da mettere in rilievo che una condizione necessaria, ma non sufficiente, è che tale caricamento deve essere assai elevato e raggiungere una percentuale di Pd/H o Pd/D di almeno il 95%, ovvero per ogni atomo di palladio ci deve essere quasi un atomo di idrogeno o deuterio. Questo dato della concentrazione di idrogeno nel catalizzatore affinché avvenga la reazione fu scoperto per via teorica dal fisico Giuliano Preparata. Sembra adesso che la fusione fredda esca finalmente da quel cul de sac in cui era finita da anni. Lo sapremo con maggiore certezza tra una settimana, il prossimo 22 maggio, data fissata dal team dell'Università di Osaka che ha caparbiamente continuato le ricerche, e che ora vuole pubblicamente esibire il suo rivoluzionario reattore al lavoro, con tanto di eccesso di calore misurabile e reazione ripetibile.

Esperimento Arata

E' da circa tre mesi che la comunità internazionale dei ricercatori sulla fusione fredda è in fermento. Qualcosa di nuovo, e forse di decisivo è nell'aria. Yoshiaki Arata, per vent'anni bandiera degli studiosi (spesso malfinanziati, e guardati con sufficienza dai colleghi) è l'eroe designato. La sua tecnologia raffinata, capace di imprigionare nanoparticelle di palladio per poi farvi ammassare dentro molecole di deuterio fino a pressioni tali da generare la fusione dei nuclei di idrogeno, conferemerebbe peraltro (e vendicherebbe in qualche misura) i primi, ma incauti, annunci di Fleischmann e Pons di vent'anni fa. Quando appunto proclamarono al mondo che erano in grado di far fondere in un catodo di palladio gli atomi di idrogeno, salvo poi non riuscire a ripetere, se non casualmente e per brevissima durata, il miracoloso processo.
Sarà in Giappone la soluzione del mistero? Di sicuro su questa trincea, da molti paragonata all'alchimia o alla parapsicologia, hanno resistito anche ricercatori italiani, all'Infn, all'Enea e in alcune università. Se a Osaka tutto andrà bene, potranno uscire di sicuro dalla semiclandestinità. E forse l'Italia si accorgerà di avere, di colpo, la seconda scuola scientifica mondiale su una frontiera strategica.