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『Cold fusion 太陽がくれた知恵-常温核融合の言霊的解明』サヨナラ原発 第7回

クローン・バリアを超えて


常核融合のポイントは、いかにしてdd間(*註1参照)-重陽子つまり中性子一個と、電子の外れた水素原子核一個からなるd同士の間-のクローン力を弱めるかにあります。

通常は電気的に+の陽子の間には互いに反発しあう電磁気力(クローン力)が働いています。

この障壁をクローン・バリアといいます。

核融合を阻んでいる要因です。

融合を阻むクローン力を克服することなくして、核融合はありません。

クローン・バリアを打ち破ることを、透過確率を増大させるといいます。常温核融合よりも前に行われていた熱核融合でも、核融合反応の起こる率を増大させることをめざしていたことに変わりはありません。その場合、高温プラズマ状態(高温高圧条件をつくりだすことにより、それぞれの原子から電子をひきはがし、陽子つまり核を単独化させてある)における重陽子間(dd間)のクローン・バリア透過確率を高めるという方法によっていました。

ところで、このバリアを突破するときには、何も力づくでクローン力に打ち勝たねばならないというわけではありません。

 クローン力は重陽子(d)同士の距離が近づけば近づくほど増大します。これはdd間の距離の二乗に反比例するのですが、面白いことには、ある一定のレベルまで距離を縮めると、それまで作用していたクローン反発力は急速に低下し、同時に引力が急増します。

 この引力こそは自然界の四つの力のひとつで最も大きな「核力」(「強い相互作用」といわれ、原子核の中の中性子や陽子などを糊付けのようにくっつけて核内に閉じ込める働きどをする)です。

 このクローン力克服の瞬間に起きる現象を、「量子トンネル効果」といって、図�を見るとそれがイメージしやすいと思います。

 ちょうど富士山の頂上まで登っていって(dd間の距離が縮小)、頂上に達した瞬間、噴火口の中に入り込み、そのままズドーンと一気に下って地底までも到達してしまう(引力の強い力に引っ張られてdd核融合反応が成就!!)というようなものです。

tsc11
図�「常温核融合2008-凝集系核融合のメカニズム」(高橋亮人著 工学社刊)p.58より

 では、この最終回の代打逆転満塁ホームランのような快挙を成し遂げるには、どんな条件が整えられる必要があるのでしょうか。一度、起きたことがまた起きる。これを再現性といい、科学の実験ではこの再現性を高めることをめざすわけですが、そのためには、反発力から引力への奇跡の大転換が起きる確率を高める必要があります。そして、その確率を一定に保つには、「定性的」「定量的」といった説明が可能な程度まで、数式化できるような法則性を取り出してゆく課題をクリアしなくてはなりません。

 さて、それでは、どんなときにdd間のクローン反発力が遮蔽され、強い核力相互作用による引力が働くのでしょうか。それをみごとに究明し、定量化に成功したのが、高橋亮人先生のTSCモデルというものです。訳すと、「正四面体凝縮」Tetrahedral Symmetric Condensationとなります。

 まず、核融合が起こる環境が大事です。2008年の荒田吉明先生の実験もそうですが、高橋亮人先生のTSCでも、固体内という環境で核融合反応を起こします。 

 常温核融合では、この固体にパラジウムやニッケルなどの金属を用います。遷移金属と呼ばれるこれらの金属に共通の性質は、水素を多量に取り込み、安定化させることにあります(以後、水素を「吸蔵」すると呼びます)。

 水素を吸蔵した状態の遷移金属を「水素化遷移金属」といいます。水素化パラジウム(PdH)中の水素密度は、およそ7×10の22乗(原子/立方センチ)です。1気圧の気体の密度がおよそ5×10の19乗(分子/立方センチ)なので、水素化パラジウムの中の水素密度は1000気圧のボンベの中の気体に相当することになります。

 もうひとつ、重要なことは、金属のつくる結晶格子構造です。遷移金属が固体化するとき、原子が外殻電子1,2個を失い、イオン化し、規則的な配列の結晶格子を生み出します。常温核融合現象がいちばん多く観測されているのは、面心立方型格子と呼ばれる配列です。

 それでは、この構造をもつ個体を環境とすることがなぜ常温核融合にとって重要なのでしょうか。吸蔵された水素同位体の原子である重水素(D)や水素(H)は、多くの場合、電子を失ってイオン化し、格子間の隙間に入り込んで安定します。

tsc22
「常温核融合2008-凝集系核融合のメカニズム」(高橋亮人著 工学社刊)p.83より

 ここから、常温核融合の起きるために決定的な配置が出来上がります。 

 それは重陽子4個と電子4個が、立方体の頂点を交互に占める配置です。(図�)

 この配置は寿命が短く、いつまでもとどまっているわけではありません。図�を見ると、重陽子と電子雲中心が描く図形が三次元空間で点対称の位置関係で直交しているのがわかります。

パラジウムの結晶格子の中に入れ籠のように小さな正四面体ができていて、それぞれの角に交互に配置された重陽子と電子とは、対頂角同士で点対称に互いに向き合っています。

固体内で核融合が起こるのに、-の電荷をもった電子の働きが不可欠ですが、この電子による働きが何であるかはわかっていないようです。ただ、重陽子と電子が対向するこの配置では、重陽子が中心に向かって限りなく凝集し、その径が約10fm(フェルミ)に凝縮すると、強い相互作用が働いて、まず複合核である質量8のベリリウム(8Be)が形成され、それが「ヘリウム4」2個に分裂しますが、これが4D核融合です。ただし、これらの起こる前提として、重陽子と電子が交互に「プラトン対称配置」になっていること、そして系全体のクローン反発力エネルギーが最小化されることが必須です。

さらに、対向する電子対は、スピンが逆向きで、対の全量運動がゼロになる「クーパー対」をつくります。(ボソン化とも呼ばれる)

 最初に触れたとおりクローン・バリア透過確率をいかに高めるかというのが常温核融合のポイントで、定性化、定量化の必要から、ニュートン力学の式に力の場のふらつきを加え、確率微分方程式の形にしたランジュバン方程式というものを用いるなど、高度に専門的な領域に入ってゆくるとなると、私も含め素人ではとても理解が困難になってまいります。

 さて、ここまで説明するだけでも、なかなか大変なことでしたが、常温核融合のだいたいのしくみはお伝えできたと思います。問題はここからなのです。

 とにかくこの常温核融合反応の起きるには、特定の環境や条件を整え、用意することが必要であるといっても、試料となる金属が結晶格子構造をなすことや、重陽子や電子の決定的振る舞いが、プラトン対称性という秩序を介してしか起きないこと自体に私は神秘性を感じます。

 偶然とは思えない、規則的な配置をとることは確率的な問題です。

 フォノン励起といわれるものやクーパー対をなす電子対の働きにより、dが中心に向かって凝集し、クローン反発力を克服して核融合を起こす確率を式に表せたとしても、その確率自体を限りなく高めてゆくには、何かこれまでの科学では把握しきれないほどの、精妙で複雑な要素が関与しているのではないかという気がしています。それを意識といってしまうと、またベールに包まれ、煙に巻くような言い方になってしまうのかもしれません。

 しかし、意識と関わっていることは間違いないのではないかというのが、私の直観で思うことです。

 なぜなら、もしこの現象が人類の未来にとって真に有益であり、まったく無害なものであるとすれば、これは必ず宇宙の調和の法則にかなったものであり、それはまた私たち人間の意識の精妙化や調和と深いつながりのあるものであるはずだからです。 
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Re: 宇宙調和の法則

だいぶ前にコメントをいただきながら、今日まで忙しくして
いたために、まったく気づかず、たいへん失礼しました。

KOTODAMARTをご覧下さってありがとうございます。
また、ブログのほうのご感想までいただき、ありがとうございました。

常温核融合についてのご意見、そして、原発にたいする
お考えを伝えてくださいましたが、たいへん共感をおぼえました。

さきほど、はじめてそちらのブログに訪問させていただきました
が、医療にたずさわっていらっしゃり、しかも自然療法という
ことをおやりになっているということですね。私も少なからず
その領域に関心をもつ者ですが、美しい色、自然の調和というの
が、ブログから伝わる印象としてイメージとして残りました。

まだ詳しくは拝見しておりませんが、また時間のあるときに
訪問させていただきたいと思います。

今後ともどうぞよろしくお願いいたします。



> KOTODAMART時々、拝見し勉強させてもらっています。
> こちらのブログ今日はじめて見させてもらいました。
> 常温核融合が宇宙調和の法則にかなったものであれば
> いいですね。調和の流れに逆らう原発被害が終息する
> ことを願います。
>
> また、こちらの方も時々、訪問させていただきます。
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粂 潤一(くめ じゅんいち)

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