冷聚變鬧劇

（上）

1989年3月23日，美國猶他大學(xué)舉行新聞發(fā)布會(huì)發(fā)布一條震驚世界的重大消息：化學(xué)家馬丁·弗雷希曼（Martin Fleischmann）和斯坦利·龐斯（Stanley Pons）實(shí)現(xiàn)了世界各國眾多物理學(xué)家研究了幾十年也沒能成功的夢想--受控核聚變，人類有望一勞永逸地解決能源問題了。

核聚變是指兩個(gè)較輕的原子核相遇聚合成較重的原子核，并釋放出巨大的能量，例如太陽能就是來自于太陽內(nèi)部氫原子聚合成氦原子的聚變。但是原子核都帶正電，兩個(gè)原子核要聚合在一起，首先要克服同性電荷之間的斥力。氫原子核只帶一個(gè)正電荷，斥力最小，聚變也最容易，如果能利用水中氫的同位素氘的聚變獲取能量，可供人類用上幾百萬年，而且沒有核廢料，可謂理想的能源。不過，要讓氘實(shí)現(xiàn)聚變，需要將它加熱到上億度的高溫才能克服斥力，怎么控制如此熾熱的物質(zhì)？不加控制的話，就變成氫彈了。目前物理學(xué)家在探索用一種叫托卡馬克的大型而昂貴的裝置來實(shí)現(xiàn)受控核聚變，在弗雷希曼和龐斯宣布其發(fā)現(xiàn)的時(shí)候，托卡馬克還只能讓聚變過程持續(xù)幾毫秒，而且獲得的能量少于消耗的能量，根本不實(shí)用。

但是弗雷希曼和龐斯宣稱，他們能讓聚變在室溫下就能進(jìn)行，所以被稱為“冷聚變”，與熱聚變所需的上億度高溫相比，室溫的確夠冷。他們所用的裝置不是昂貴的反應(yīng)堆，而是一個(gè)簡單的電解池：將一對用稀有金屬制造的電極（正極是鉑，負(fù)極是鈀）浸入到盛有鋰鹽和重水的玻璃瓶，通上電流就能讓重水中的氘發(fā)生聚變。整個(gè)裝置的費(fèi)用大約也就100美元。

首先有這個(gè)主意的是弗雷希曼。他曾是英國南安普敦大學(xué)電化學(xué)系主任。做為一名著名的電化學(xué)家，他知道如果用鈀做電極，很容易吸附氫離子。多年來他一直在想，有沒有可能利用鈀的這個(gè)特性，用電解的方法讓氘發(fā)生聚變呢？1984年，他從南安普敦大學(xué)退休后，到猶他大學(xué)拜訪以前的學(xué)生、長期合作者龐斯，決定實(shí)現(xiàn)他多年的夢想。兩人秘密地從事這一研究，最開始是在龐斯家的廚房做實(shí)驗(yàn)，之后把實(shí)驗(yàn)裝置搬到猶他大學(xué)化學(xué)樓的地下室。因?yàn)槭敲孛軐?shí)驗(yàn)，他們只能自掏腰包購買實(shí)驗(yàn)器材和材料。

他們知道，如果重水中的氘發(fā)生了聚變，就會(huì)釋放出中子。他們用一個(gè)簡單的中子探測器來檢測在鈀極是否有中子輻射。有時(shí)候能檢測到比本底高一些的中子數(shù)目，但是最多也只比本底高50％。

作為電化學(xué)家，他們對放熱現(xiàn)象很感興趣。他們用一個(gè)恒溫水浴箱做為量熱器，把電解池泡在水浴中，測量電解池和水浴的溫差，就可以知道有多少熱從電解池釋放出來，由此可以算出輸出的能量，把輸出的能量與輸入的能量（通電的電能）相比，可以知道是否產(chǎn)生了多余的能量。他們發(fā)現(xiàn)，有時(shí)候輸出的熱能的確要比輸入的電能多，能多出10％～25％。他們認(rèn)為這些多余熱能就是聚變產(chǎn)生的。他們推論說，如果使用一個(gè)超大型的電解池，就能讓輸出熱能與輸入電能的比提高到4:1。在新聞發(fā)布會(huì)上，這個(gè)“推論”被做為事實(shí)提供給了媒體：用1瓦電能產(chǎn)生4瓦的熱。