Cold Fusion, die zweite?

2002-04-11 Anton Rebhan

Wissenschaftler vom angesehenen Oak Ridge National Laboratorium publizierten im März 2002 Hinweise auf Kernfusion in einem Sonolumineszenz-Experiment mit Deuterium-hältigen Flüssigkeiten und Neutronenbestrahlung, das bequem auf einem Labortisch Platz findet. Weniger abwegig als die berüchtigte "Cold Fusion" von vor ein paar Jahren, aber ähnlich kontroversiell.

Sonolumineszenz ist ein etabliertes, faszinierendes, und noch nicht völlig verstandenes physikalisches Phänomen, bei dem implodierende winzige Blasen in einer Flüssigkeit Licht emittieren, dessen Energie von einer billionenfachen Konzentration der Energie von Schallwellen stammt, mit denen diese Blasen angeregt werden. Die Temperaturen in diesen Blasen erreichen bis zu etwa 10.000 Grad Celsius, und damit höhere Temperaturen als auf der Sonnenoberfläche herrschen. Schon seit längerer Zeit existieren Spekulationen, dass dieses Phänomen für Kernfusion interessant sein könnte - nicht nur in einem (tatsächlich existierenden) Hollywood-Thriller ("Chain reaction"). Für Kernfusion sind nun allerdings Millionen Grad Celsius notwendig, und man kann nur auf noch gänzlich unverstandene Aspekte bei der Sonolumineszenz hoffen, die so etwas ermöglichen könnten.

Rusi Taleyarkhan und andere Wissenschaftler vom Oak Ridge National Laboratorium, der Russischen Akademie der Wissenschaften und dem Rensselaer Polytechnic Institute (USA) behaupteten in einen im März 2002 publizierten Science-Artikel, Hinweise auf Kernfusionsprozesse gefunden zu haben, in dem sie Sonolumineszenz in einer Deuterium-hältigen Flüssigkeit erzeugten und synchronisiert mit den Schallwellen gepulste Neutronenbestrahlung (mit einer Energie von 14.3 MeV) durchführten. Diese Hinweise bestanden aus Neutronen mit einer Energie von 2.5 MeV, wie sie bei Deuteriumfusion entstehen, sowie signifikanten Spuren von Tritium.

Das Oak Ridge National Laboratorium ließ diese Experimente von einer anderen Wissenschaftlergruppe (D. Shapira und M.J. Saltmarsh) wiederholen, mit dem selben Versuchsaufbau, aber größeren Neutronen/Gamma-Detektoren und einem aufwändigeren Messverfahren. Diese fanden allerdings bloß einen insignifikanten 1%-Effekt und keinen Hinweis auf eine Korrelation mit den Lichtimpulsen (http://www.ornl.gov/slsite/SLan5av2.pdf). Taleyarkhan und Mitarbeiter bestritten andererseits die Schlussfolgerungen von Shapira und Saltmarsh, und behaupteten in der Folge, dass deren Daten mit ihren sogar kompatibel seien und diese zum Teil bestätigen würden (http://www.rpi.edu/~laheyr/SciencePaper.pdf).

Unabhängige Wissenschaftler außerhalb des Oak Ridge National Laboratorium nahmen nun allerdings Partei der Kritiker. S. Putterman (UC Los Angeles), der selbst vor Jahren die Möglichkeit von "Sonofusion" angedacht hatte [Phys. Rev. Lett. 72, 1380 (1994)], zusammen mit L. Crum (Univ. of Washington, Seattle) und K. Suslick (Univ. of Illinous, Urbana) bezeichnen in einer kürzlich publik gemachten Entgegnung (http://arxiv.org/pdf/cond-mat/0204065) die Forschungen als sehr verfolgenswert, meinen aber, dass die bisherigen Daten noch gar nichts beweisen würden. Die Neutronendaten seien verrauscht und inkonsistent, und die Tritiumfunde seien wahrscheinlich Verunreinigungen, wie sie bei Deuterium oder in einem kernphysikalischen Labor vorkommen könnten. Diese Kritiker finden teils heftige Worte und bedauern:"the possibility of a major discovery has been obscured by substandard experimental techniques".

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