常温核聚变研究进展评述

早在1989年芶清泉教授就以原子分子物理和晶体物理为基础提出了冷聚变机理的理论.按照此理论,在晶体中可以实现冷聚变,产生超热和聚变产物4He.在此理论提出后,我们在实验研究中观测到了以Pd或Tin为阴极电解重水过程中产生的明显的超热效应与聚变产物4He.这表明我们提出的理论预言是正确的,在过去的18年中我们进一步进行了反复深入的理论和实验研究,所得结果将在本文中进行系统总结和讨论.     

对冷聚变全原子论的进一步探讨

我在一篇论文中提出了一个冷聚变的全原子论，阐明氘原子进入钯晶体间隙位置时扩展成为一个封闭的球形全原子，其价电子完全在球内，围绕氘核运动使氘核对邻近氘核的排斥作用被屏蔽掉，使氘核易于接近而产生聚变。对离子晶体两个负氘离子相互作用是怎样引起聚变的没做详细讨论，本文将对此问题进一步进行详细讨论。     

再论冷聚变机理与冷聚变材料的提出

阐明我过去对冷聚变的思考与机理的提出，现在对此机理进一步进行深入的分析，从而了研制为材料的设想。     

超冷极性分子

目前对超冷原子的研究已经从最初的原子分子物理扩展到了物理的很多分支.极性分子可以将电偶极相互作用引入到超冷体系,同时分子又与原子类似,可以灵活地被光和其他电磁场操控,因而很多理论工作都预言了超冷极性分子在超冷化学、量子模拟和量子信息等领域会有重要的应用.但由于超冷基态分子的制备非常困难,如何把超冷物理从原子发展到分子还是一个方兴未艾的课题.过去的10年间,各种分子冷却技术都取得了很大突破,本文回顾了这些进展,并着重介绍了基于异核冷原子的磁缔合结合受激拉曼转移这一技术,该技术在制备高密度的基态碱金属超冷极性分子上取得了较大的成功.本文也总结了超冷极性碱金属分子基本碰撞特性研究的一些实验结果.     

高能聚变产物与燃料粒子间的核加库仑相干散射

在具有较高电子温度的D－^3He聚变等离子体中,强子弹性散射、核加库仑相干散射和核反应产物的传播等效尖变得相对重要,而聚变产生的高能离子与电子的库仑相互作用变弱。部分本底燃料离子被聚变产生的高能离子轰击而成为麦克斯韦分布函数尾部的“超热”燃料离子,从而提高了D-^3He聚变反应。     

重氢原子进入钯或钛晶体中可能引起室温核聚变的理论探讨与实验研究

本文从原子分子及晶体物理出发,提出了室温核聚变机理。按照此理论,在以钯或钛为阴极的电解重水中,观察到明显的温度变化与放热效应,并测定了核聚变的产物。     

凝聚态物质中冷核聚变可能性的理论探讨

本文对凝聚态物质中可能的冷核聚变现象,提出了强耦合冷等离子体模型。通过电化学分析,考虑到强Coulomb屏蔽效应和微热核效应,建立了冷聚变率表达式并导出其近似显式。理论结果表明,聚变率对氘核的低温度和高密度不很灵敏,而对局域氘核的屏蔽修正因子η是敏感的。当η>2时,冷聚变就可观测到。     

在几种约束模式下氘核对氘核的势垒贯穿

分别对游离态的氘氘核系统,磁阱位形下的氘等离子体,共有电子对约束的氘氘核系统,以及在晶格强力约束下实现了高密度积累的氘氘核系统中氘核间库仑相互作用的位能曲线进行了讨论,并以此为基础在一维方势垒近似下研究了在上述几种约束模式下氘核对氘核的势垒贯穿,以及因此而引起的核反应率随相关参数的变化情况.研究表明,冷聚变在物理上是说得通的,但聚变率太低,看不出有任何现实意义. 关键词： 势垒贯穿 核聚变 冷聚变     

超冷中性等离子体的研究进展

超冷中性等离子体的产生对传统等离子体物理研究具有重要意义.文章介绍了超冷中性等离子体的研究进展,主要包括：超冷中性等离子体产生的物理机制和测量方法,超冷中性等离子体的扩散以及在扩散过程中里德伯原子的形成、电子温度的演化和各种加热冷却机制对扩散过程的影响,并对相关的理论模型作了概述.     

HT-7上氘等离子体放电时中子注量的测量与分析

利用三氟化硼（BF₃） 和氦三（3He）正比计数管组成的快速时间分辨中子注量探测系统,对HT-7超导托卡马克上氘等离子体放电时光中子和聚变中子的产生机理进行研究.结合γ射线、硬X射线等相关诊断的实验结果,分析了纯欧姆放电和低杂波辅助加热放电时,中子注量信号随时间演化的典型特征.结果表明：HT-7在投入大功率低杂波辅助加热等离子体放电时,能够产生数量可观的氘-氘（D-D）聚变中子. 关键词： 中子注量 聚变中子 光中子 托卡马克     

冷聚变的实验进展

本文根据国外发表的一系列资料，简单介绍最近冷聚变研究的令人信服的实验证据，包括：反常核聚变：Fleisehmann-Pons效应的实验证实，常温下的正常核聚变，热核聚变反应中的反常核产物的实验证据。     

冷聚变的实验进展

本文根据国外发表的一系列资料,简单介绍最近冷聚变研究的令人信服的实验证据,包括:反常核聚变:Fleischmann_Pons效应的实验证实,常温下的正常核聚变,热核聚变反应中的反常核产物的实验证据。     

Rare cold nuclear processes — A review and some new results

The rare nuclear processes of cluster radioactivity, cold fission and cold fusion, studied on the basis of the quantum mechanical fragmentation theory (QMFT), are reviewed. This theory was advanced as early as in 1974–75 by the author and collaborators, first at Frankfurt and then developed both at Frankfurt and Chandigarh. The QMFT predicted all the three phenomena to occur most probable as cold processes, prior to their experimental observations. The success of experiments with respect to the QMFT and some new results are presented as predictions of this theory for future experiments.     

重氢原子进入钛晶体中引起的晶体结构转变与电解重水过程中“过热”现象的关系

对重氢原子进入钯或钛晶体中可能引起常温核聚变的机理探讨与实验研究结果，已在文献［１］中作了报导。后来又对钛阴极材料，在使用前后进行了Ｘ射线结构分析。发现在电解过程中发生过“过热”现象的钛阴极材料的晶体结构由原来的密排六方结构转变为立方结构，而没有发生“过热”现象的钛阴极材料的晶体仍然保持电解前的密排六方结构     

Thermoelectric excess heat effect in electrolytic cells

A new thermo-electrochemical effect similar to Peltier heat is introduced in this paper and suggested as a main cause of the excess heat observed in electrolytic cells. If the cell electrodes are made from different materials, we show that the system will function like a thermoelectric heat pump. With finite work input, this thermodynamic engine will pump in an infinite amount of low-grade environmental heat for vanishing temperature differences between the hot and cold source in the reversible, low current density, limit. A partial irreproducibility of excess heat observations is expected due to differences in the location of the calorimeter wall in each experiment. The heat pump nature and the thermoelectric properties of electrolytic cells are basic new notions introduced here. They may solve the excess heat paradox in electrolytic cold fusion, thus removing the well-known discrepancy between the small output of nuclear reaction products and the large excess heat, redefining this way both the notion of excess heat and the focus of our cold fusion research.     

The crystal change and "excess heat" produced by long time electrolysis of heavy water with titanium cathode

According to the theory given in the paper[1], the long time electrolysis experiment with titanium cathode in heavy water (D2O) were done for many times by using the open-loop multi-parameters electrolysis calorimetry system, which is established by us. The specialty is that the cathode is titanium rod and the anode is platinum wire. The early experiment result[3] is still repeated in our recent experiment. The obvious "excess heat" phenomenon can take place only when the electrolysis last more than ten days and amount of "excess heat" increased with the electrolysis time. The "excess heat" can also be obtained from the "boiling to dry" experiment. In the recent experiment, we obtain the results that the amount of "excess heat" is about 3.6 times the input energy, the "excess heat" power is 76.5 W, and the "excess heat" power density is 121.7 W/cm3. After the electrolysis, the crystal structure of the Ti cathode was measured with x-ray diffraction apparatus. We found that the crystal structure of Ti cathode was changed to face-centered cubic structure of TiD2 from its hexagonal structure. This result is in agreement with the Gou's theory mentioned in reference[1].     

电子-离子束缚态及其引发核聚变

 在文献[1]关于电子 离子束缚态的基本概念的基础上, 对电子-离子束缚态三体系统给出严格的薛定谔方程, 给出能量的近似解:(1)对pep束缚态, 释放单能E_p≈12.5keV的X射线; (2)对D⁺eD⁺束缚态, 释放单能E_D≈25keV的X射线, 同时引发少量的核聚变, 放出γ、质子、中子、氚、³He和⁴He。这是两个独立发生的过程。以Ni-H和氘气辉光放 电实验为例,用束缚态模型给出定量的解释。进而提出太阳耀斑发生过程中也包含电子-离子束缚态放射12.5keV和25keV两种X射线并引发少量核聚变的过程, 给出了观测结果验证。     

电子-离子束缚态及其引发核聚变

在文献[1]关于电子 离子束缚态的基本概念的基础上, 对电子-离子束缚态三体系统给出严格的薛定谔方程, 给出能量的近似解:(1)对pep束缚态, 释放单能Ep≈12.5keV的X射线; (2)对D+eD+束缚态, 释放单能ED≈25keV的X射线, 同时引发少量的核聚变, 放出γ、质子、中子、氚、3He和4He。这是两个独立发生的过程。以Ni-H和氘气辉光放 电实验为例,用束缚态模型给出定量的解释。进而提出太阳耀斑发生过程中也包含电子-离子束缚态放射12.5keV和25keV两种X射线并引发少量核聚变的过程, 给出了观测结果验证。