La fusión fría es un tipo hipotético de reacción nuclear que ocurriría a temperatura ambiente o cerca de ella . Contrastaría marcadamente con la fusión "caliente" que se sabe que tiene lugar de forma natural en las estrellas y artificialmente en bombas de hidrógeno y prototipos de reactores de fusión bajo una inmensa presión y a temperaturas de millones de grados, y se distinguiría de la fusión catalizada por muones . Actualmente no existe ningún modelo teórico aceptado que permita que se produzca la fusión fría.
En 1989, dos electroquímicos de la Universidad de Utah, Martin Fleischmann y Stanley Pons , informaron que su aparato había producido calor anómalo ("exceso de calor") de una magnitud que, según afirmaron, desafiaría toda explicación excepto en términos de procesos nucleares. [1] Informaron además que habían medido pequeñas cantidades de subproductos de la reacción nuclear, incluidos neutrones y tritio . [2] El pequeño experimento de sobremesa implicaba la electrólisis de agua pesada en la superficie de un electrodo de paladio (Pd). [3] Los resultados informados recibieron una amplia atención de los medios [3] y despertaron esperanzas de una fuente de energía barata y abundante. [4]
Muchos científicos intentaron replicar el experimento con los pocos detalles disponibles. Las esperanzas se desvanecieron con la gran cantidad de réplicas negativas, la retirada de muchas réplicas positivas reportadas, el descubrimiento de fallas y fuentes de error experimental en el experimento original y, finalmente, el descubrimiento de que Fleischmann y Pons en realidad no habían detectado subproductos de la reacción nuclear. [5] A fines de 1989, la mayoría de los científicos consideraron que las afirmaciones sobre la fusión fría estaban muertas, [6] [7] y la fusión fría posteriormente ganó reputación de ciencia patológica . [8] [9] En 1989, el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) concluyó que los resultados reportados de exceso de calor no presentaban evidencia convincente de una fuente útil de energía y decidió no asignar fondos específicamente para la fusión fría. Una segunda revisión del DOE en 2004, que examinó nuevas investigaciones, llegó a conclusiones similares y no resultó en la financiación del DOE de la fusión fría. [10] En la actualidad, dado que los artículos sobre fusión fría rara vez se publican en revistas científicas convencionales revisadas por pares , no atraen el nivel de escrutinio esperado para las publicaciones científicas convencionales . [11]
Sin embargo, cierto interés en la fusión fría ha continuado a lo largo de las décadas; por ejemplo, un intento fallido de replicación financiado por Google fue publicado en un número de 2019 de Nature . [12] [13] Una pequeña comunidad de investigadores continúa investigándola, [6] [14] [15] a menudo bajo las designaciones alternativas de reacciones nucleares de baja energía ( LENR ) o ciencia nuclear de materia condensada ( CMNS ). [16] [17] [18] [19]
Se cree que la fusión nuclear ocurre normalmente a temperaturas de decenas de millones de grados. Esto se llama " fusión termonuclear ". Desde la década de 1920, se ha especulado con la posibilidad de que la fusión nuclear sea posible a temperaturas mucho más bajas mediante la fusión catalítica del hidrógeno absorbido en un catalizador metálico. En 1989, una afirmación de Stanley Pons y Martin Fleischmann (en aquel entonces uno de los principales electroquímicos del mundo ) de que se había observado dicha fusión fría causó un breve revuelo en los medios antes de que la mayoría de los científicos criticaran su afirmación como incorrecta después de que muchos descubrieran que no podían reproducir el exceso de calor. Desde el anuncio inicial, la investigación sobre la fusión fría ha continuado por parte de una pequeña comunidad de investigadores que creen que tales reacciones ocurren y esperan obtener un reconocimiento más amplio para sus pruebas experimentales.
La capacidad del paladio para absorber hidrógeno fue reconocida ya en el siglo XIX por Thomas Graham . [20] [21] A fines de la década de 1920, dos científicos nacidos en Austria, Friedrich Paneth y Kurt Peters , informaron originalmente sobre la transformación del hidrógeno en helio por catálisis nuclear cuando el hidrógeno era absorbido por paladio finamente dividido a temperatura ambiente. Sin embargo, los autores luego se retractaron de ese informe, diciendo que el helio que midieron se debía al fondo del aire. [20] [22]
En 1927, el científico sueco John Tandberg informó que había fusionado hidrógeno en helio en una celda electrolítica con electrodos de paladio. [20] Sobre la base de su trabajo, solicitó una patente sueca para "un método para producir helio y energía de reacción útil". [20] Debido a la retractación de Paneth y Peters y su incapacidad para explicar el proceso físico, su solicitud de patente fue denegada. [20] [23] Después de que se descubriera el deuterio en 1932, Tandberg continuó sus experimentos con agua pesada . [20] Los experimentos finales realizados por Tandberg con agua pesada fueron similares al experimento original de Fleischmann y Pons. [24] Fleischmann y Pons no estaban al tanto del trabajo de Tandberg. [25] [texto 1] [texto 2]
El término "fusión fría" fue utilizado ya en 1956 en un artículo en The New York Times sobre el trabajo de Luis Álvarez sobre la fusión catalizada por muones . [26] Paul Palmer y luego Steven Jones de la Universidad Brigham Young utilizaron el término "fusión fría" en 1986 en una investigación de la "geofusión", la posible existencia de fusión que involucra isótopos de hidrógeno en un núcleo planetario . [27] En su artículo original sobre este tema con Clinton Van Siclen, presentado en 1985, Jones había acuñado el término "fusión piezonuclear". [27] [28]
Las afirmaciones más famosas sobre la fusión fría fueron hechas por Stanley Pons y Martin Fleischmann en 1989. Después de un breve período de interés por parte de la comunidad científica en general, sus informes fueron cuestionados por los físicos nucleares. Pons y Fleischmann nunca se retractaron de sus afirmaciones, pero trasladaron su programa de investigación de los EE. UU. a Francia después de que estallara la controversia.
Martin Fleischmann, de la Universidad de Southampton , y Stanley Pons, de la Universidad de Utah, plantearon la hipótesis de que la alta relación de compresión y la movilidad del deuterio que se podía lograr dentro del metal paladio mediante electrólisis podrían dar lugar a una fusión nuclear. [29] Para investigar, llevaron a cabo experimentos de electrólisis utilizando un cátodo de paladio y agua pesada dentro de un calorímetro , un recipiente aislado diseñado para medir el calor del proceso. Se aplicó corriente de forma continua durante muchas semanas, renovándose el agua pesada a intervalos. [29] Se pensó que algo de deuterio se estaba acumulando dentro del cátodo, pero se permitió que la mayor parte saliera burbujeando de la celda, uniéndose al oxígeno producido en el ánodo. [30] Durante la mayor parte del tiempo, la entrada de energía a la celda era igual a la energía calculada que salía de la celda dentro de la precisión de la medición, y la temperatura de la celda se mantuvo estable en alrededor de 30 °C. Pero luego, en algún momento (en algunos de los experimentos), la temperatura aumentó repentinamente a alrededor de 50 °C sin cambios en la energía de entrada. Estas fases de alta temperatura duraban dos días o más y se repetían varias veces en cualquier experimento una vez que habían ocurrido. La potencia calculada que salía de la celda era significativamente mayor que la potencia de entrada durante estas fases de alta temperatura. Con el tiempo, las fases de alta temperatura ya no se producían dentro de una celda en particular. [30]
En 1988, Fleischmann y Pons solicitaron al Departamento de Energía de los Estados Unidos financiación para una serie más amplia de experimentos. Hasta ese momento, habían financiado sus experimentos utilizando un pequeño dispositivo construido con 100.000 dólares de su propio bolsillo . [31] La propuesta de subvención fue enviada a revisión por pares , y uno de los revisores fue Steven Jones de la Universidad Brigham Young . [31] Jones había trabajado durante algún tiempo en la fusión catalizada por muones , un método conocido para inducir la fusión nuclear sin altas temperaturas, y había escrito un artículo sobre el tema titulado "Fusión nuclear fría" que se había publicado en Scientific American en julio de 1987. Fleischmann, Pons y sus colaboradores se reunieron con Jones y sus colaboradores en alguna ocasión en Utah para compartir investigaciones y técnicas. Durante este tiempo, Fleischmann y Pons describieron sus experimentos como generadores de un considerable "exceso de energía", en el sentido de que no podía explicarse únicamente mediante reacciones químicas . [30] Consideraron que un descubrimiento de ese tipo podría tener un valor comercial significativo y que sería merecedor de protección mediante patente . Sin embargo, Jones estaba midiendo el flujo de neutrones, lo que no tenía interés comercial. [31] [ Se necesita aclaración ] Para evitar problemas futuros, los equipos parecieron acordar publicar sus resultados simultáneamente, aunque sus relatos sobre su reunión del 6 de marzo difieren. [32]
A mediados de marzo de 1989, ambos equipos de investigación estaban listos para publicar sus hallazgos, y Fleischmann y Jones habían acordado reunirse en un aeropuerto el 24 de marzo para enviar sus artículos a Nature a través de FedEx . [32] Fleischmann y Pons, sin embargo, presionados por la Universidad de Utah, que quería establecer prioridad en el descubrimiento, [33] rompieron su aparente acuerdo, revelando su trabajo en una conferencia de prensa el 23 de marzo [34] (afirmaron en el comunicado de prensa que se publicaría en Nature [34] pero en su lugar enviaron su artículo al Journal of Electroanalytical Chemistry ). [31] Jones, molesto, envió por fax su artículo a Nature después de la conferencia de prensa. [32]
El anuncio de Fleischmann y Pons atrajo una amplia atención de los medios de comunicación. [notas 1] Pero el descubrimiento en 1986 de la superconductividad de alta temperatura había hecho que la comunidad científica fuera más abierta a las revelaciones de resultados científicos inesperados que podrían tener enormes repercusiones económicas y que podrían reproducirse de manera confiable incluso si no habían sido predichos por las teorías establecidas. [36] A muchos científicos también se les recordó el efecto Mössbauer , un proceso que implica transiciones nucleares en un sólido. Su descubrimiento 30 años antes también había sido inesperado, aunque fue rápidamente replicado y explicado dentro del marco de la física existente. [37]
El anuncio de una nueva fuente de energía supuestamente limpia llegó en un momento crucial: los adultos aún recordaban la crisis del petróleo de 1973 y los problemas causados por la dependencia del petróleo, el calentamiento global antropogénico comenzaba a hacerse notorio, el movimiento antinuclear estaba etiquetando las centrales nucleares como peligrosas y consiguiendo que se cerraran, la gente tenía en mente las consecuencias de la minería a cielo abierto , la lluvia ácida , el efecto invernadero y el derrame de petróleo del Exxon Valdez , que ocurrió el día después del anuncio. [38] En la conferencia de prensa, Chase N. Peterson , Fleischmann y Pons, respaldados por la solidez de sus credenciales científicas, aseguraron repetidamente a los periodistas que la fusión fría resolvería los problemas ambientales y proporcionaría una fuente ilimitada e inagotable de energía limpia, utilizando solo agua de mar como combustible. [39] Dijeron que los resultados habían sido confirmados docenas de veces y que no tenían dudas sobre ellos. [40] En el comunicado de prensa adjunto, Fleischmann dijo: "Lo que hemos hecho es abrir la puerta a una nueva área de investigación; tenemos indicios de que el descubrimiento será relativamente fácil de convertir en una tecnología utilizable para generar calor y energía, pero es necesario seguir trabajando, primero, para comprender mejor la ciencia y, en segundo lugar, para determinar su valor para la economía energética". [41]
Aunque el protocolo experimental no había sido publicado, físicos de varios países intentaron, sin éxito, reproducir el fenómeno del exceso de calor. El primer artículo enviado a Nature que reproducía el exceso de calor, aunque pasó la revisión por pares, fue rechazado porque la mayoría de los experimentos similares eran negativos y no había teorías que pudieran explicar un resultado positivo; [notas 2] [42] este artículo fue aceptado posteriormente para su publicación por la revista Fusion Technology .
Nathan Lewis , profesor de química en el Instituto de Tecnología de California , dirigió uno de los esfuerzos de validación más ambiciosos, probando muchas variaciones del experimento sin éxito, [43] mientras que el físico del CERN Douglas RO Morrison dijo que "esencialmente todos" los intentos en Europa Occidental habían fracasado. [6] Incluso aquellos que informaron éxito tuvieron dificultades para reproducir los resultados de Fleischmann y Pons. [44] El 10 de abril de 1989, un grupo de la Universidad Texas A&M publicó resultados de exceso de calor y más tarde ese día un grupo del Instituto de Tecnología de Georgia anunció la producción de neutrones, la réplica más fuerte anunciada hasta ese momento debido a la detección de neutrones y la reputación del laboratorio. [45] El 12 de abril, Pons fue aclamado en una reunión de ACS. [45] Pero Georgia Tech se retractó de su anuncio el 13 de abril, explicando que sus detectores de neutrones dieron falsos positivos cuando se expusieron al calor. [45] [46]
Otro intento de replicación independiente, encabezado por Robert Huggins en la Universidad de Stanford , que también informó un éxito temprano con un control de agua ligera, [47] se convirtió en el único apoyo científico para la fusión fría en las audiencias del Congreso de los EE. UU. del 26 de abril. [texto 3] Pero cuando finalmente presentó sus resultados, informó un exceso de calor de solo un grado Celsius , un resultado que podría explicarse por diferencias químicas entre el agua pesada y ligera en presencia de litio. [notas 3] No había intentado medir ninguna radiación [48] y su investigación fue ridiculizada por los científicos que la vieron más tarde. [49] Durante las siguientes seis semanas, afirmaciones en competencia, contrademandas y explicaciones sugeridas mantuvieron lo que se denominó "fusión fría" o "confusión de fusión" en las noticias. [32] [50]
En abril de 1989, Fleischmann y Pons publicaron una "nota preliminar" en el Journal of Electroanalytical Chemistry . [29] Este artículo mostraba notablemente un pico gamma sin su borde Compton correspondiente , lo que indicaba que habían cometido un error al afirmar evidencia de subproductos de fusión. [51] Fleischmann y Pons respondieron a esta crítica, [52] pero lo único que quedó claro fue que no se había registrado ningún rayo gamma y que Fleischmann se negó a reconocer ningún error en los datos. [53] Un artículo mucho más largo publicado un año después entró en detalles de calorimetría pero no incluyó ninguna medición nuclear. [30]
Sin embargo, Fleischmann y Pons y otros investigadores que encontraron resultados positivos siguieron convencidos de sus hallazgos. [6] La Universidad de Utah pidió al Congreso que proporcionara 25 millones de dólares para continuar la investigación, y Pons tenía previsto reunirse con representantes del presidente Bush a principios de mayo. [6]
El 30 de abril de 1989, el New York Times declaró muerta la fusión fría . El Times la calificó de circo ese mismo día, y el Boston Herald la atacó al día siguiente. [54]
El 1 de mayo de 1989, la Sociedad Estadounidense de Física celebró una sesión sobre la fusión fría en Baltimore, en la que se incluyeron numerosos informes de experimentos que no habían logrado producir evidencia de fusión fría. Al final de la sesión, ocho de los nueve oradores principales declararon que consideraban que la afirmación inicial de Fleischmann y Pons no tenía fundamento, y el noveno, Johann Rafelski , se abstuvo. [6] Steven E. Koonin , de Caltech, calificó el informe de Utah como resultado de « la incompetencia y el engaño de Pons y Fleischmann », lo que fue recibido con una ovación de pie. [55] Douglas RO Morrison, un físico que representaba al CERN , fue el primero en calificar el episodio como un ejemplo de ciencia patológica . [6] [56] El 4 de mayo, debido a todas estas nuevas críticas, se cancelaron las reuniones con varios representantes de Washington. [57]
A partir del 8 de mayo, sólo los resultados del tritio de A&M mantuvieron a flote la fusión fría. [58]
En julio y noviembre de 1989, Nature publicó artículos críticos con las afirmaciones sobre la fusión fría. [59] [60] También se publicaron resultados negativos en varias otras revistas científicas, incluidas Science , Physical Review Letters y Physical Review C (física nuclear). [notas 4] En agosto de 1989, a pesar de esta tendencia, el estado de Utah invirtió 4,5 millones de dólares para crear el Instituto Nacional de Fusión Fría. [61]
El Departamento de Energía de los Estados Unidos organizó un panel especial para revisar la teoría y la investigación sobre la fusión fría. [62] El panel emitió su informe en noviembre de 1989, concluyendo que los resultados hasta esa fecha no presentaban evidencia convincente de que las fuentes útiles de energía resultarían de los fenómenos atribuidos a la fusión fría. [63] El panel señaló la gran cantidad de fallas en la reproducción del exceso de calor y la mayor inconsistencia de los informes sobre los subproductos de la reacción nuclear esperados por la conjetura establecida . La fusión nuclear del tipo postulado sería incompatible con el conocimiento actual y, si se verifica, requeriría que la conjetura establecida, tal vez incluso la teoría misma, se extendiera de una manera inesperada. El panel estaba en contra de la financiación especial para la investigación de la fusión fría, pero apoyaba la financiación modesta de "experimentos enfocados dentro del sistema de financiación general". [64]
Los partidarios de la fusión fría siguieron argumentando que las pruebas de un exceso de calor eran contundentes y, en septiembre de 1990, el Instituto Nacional de Fusión Fría elaboró una lista de 92 grupos de investigadores de 10 países que habían informado de pruebas corroborativas de un exceso de calor, pero se negaron a proporcionar ninguna prueba propia argumentando que podría poner en peligro sus patentes. [65] Sin embargo, la recomendación del panel no dio lugar a más financiación del DOE ni de la NSF. [66] En ese momento, sin embargo, el consenso académico se había inclinado decididamente a etiquetar la fusión fría como una especie de "ciencia patológica". [8] [67]
En marzo de 1990, Michael H. Salamon, un físico de la Universidad de Utah , y nueve coautores informaron de resultados negativos. [68] Los profesores de la universidad se quedaron "atónitos" cuando un abogado que representaba a Pons y Fleischmann exigió que se retractara del artículo de Salamon bajo amenaza de una demanda. El abogado se disculpó más tarde; Fleischmann defendió la amenaza como una reacción legítima al supuesto sesgo mostrado por los críticos de la fusión fría. [69]
A principios de mayo de 1990, uno de los dos investigadores de A&M, Kevin Wolf, reconoció la posibilidad de picos, pero dijo que la explicación más probable era la contaminación con tritio en los electrodos de paladio o simplemente la contaminación debido a un trabajo descuidado. [70] En junio de 1990, un artículo en Science escrito por el escritor científico Gary Taubes destruyó la credibilidad pública de los resultados de tritio de A&M cuando acusó a su líder de grupo John Bockris y a uno de sus estudiantes de posgrado de picos en las células con tritio. [71] En octubre de 1990, Wolf finalmente dijo que los resultados se explicaban por la contaminación con tritio en las varillas. [72] Un panel de revisión de fusión fría de A&M encontró que la evidencia de tritio no era convincente y que, si bien no podían descartar picos, la contaminación y los problemas de medición eran explicaciones más probables, [texto 4] y Bockris nunca recibió apoyo de su facultad para reanudar su investigación.
El 30 de junio de 1991, el Instituto Nacional de Fusión Fría cerró tras quedarse sin fondos; [73] no encontró calor excesivo y sus informes sobre la producción de tritio fueron recibidos con indiferencia. [74]
El 1 de enero de 1991, Pons dejó la Universidad de Utah y se fue a Europa. [74] [75] En 1992, Pons y Fleischmann reanudaron la investigación con el laboratorio IMRA de Toyota Motor Corporation en Francia. [74] Fleischmann se fue a Inglaterra en 1995, y el contrato con Pons no fue renovado en 1998 después de gastar $ 40 millones sin resultados tangibles. [76] El laboratorio IMRA detuvo la investigación de fusión fría en 1998 después de gastar £ 12 millones. [3] Pons no ha hecho declaraciones públicas desde entonces, y solo Fleischmann continuó dando charlas y publicando artículos. [76]
En la década de 1990, se publicaron varios libros que criticaban los métodos de investigación de la fusión fría y la conducta de los investigadores de la fusión fría. [77] A lo largo de los años, han aparecido varios libros que los defendían. [78] Alrededor de 1998, la Universidad de Utah ya había abandonado su investigación después de gastar más de $1 millón, y en el verano de 1997, Japón interrumpió la investigación y cerró su propio laboratorio después de gastar $20 millones. [79]
Una revisión de 1991 realizada por un defensor de la fusión fría había calculado que "alrededor de 600 científicos" todavía estaban realizando investigaciones. [80] Después de 1991, la investigación sobre fusión fría solo continuó en relativa oscuridad, realizada por grupos que tenían cada vez más dificultades para obtener fondos públicos y mantener abiertos los programas. Estos pequeños pero comprometidos grupos de investigadores de fusión fría han seguido realizando experimentos utilizando configuraciones de electrólisis de Fleischmann y Pons a pesar del rechazo de la comunidad en general. [14] [15] [81] El Boston Globe estimó en 2004 que solo había entre 100 y 200 investigadores trabajando en el campo, la mayoría sufriendo daños a su reputación y carrera. [82] Desde que terminó la principal controversia sobre Pons y Fleischmann, la investigación sobre fusión fría ha sido financiada por fondos de inversión científica privados y pequeños gubernamentales en los Estados Unidos, Italia, Japón e India. Por ejemplo, se informó en Nature , en mayo de 2019, que Google había gastado aproximadamente $ 10 millones en investigación de fusión fría. Un grupo de científicos de reconocidos laboratorios de investigación (por ejemplo, el MIT , el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y otros) trabajó durante varios años para establecer protocolos experimentales y técnicas de medición en un esfuerzo por reevaluar la fusión fría hasta alcanzar un alto nivel de rigor científico. La conclusión a la que llegaron fue que no había fusión fría. [83]
En 2021, tras la publicación en 2019 de la revista Nature de hallazgos anómalos que solo podrían explicarse por alguna fusión localizada, los científicos del Centro de Guerra de Superficie Naval, División de la Cabeza India anunciaron que habían reunido a un grupo de científicos de la Armada, el Ejército y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología para emprender un nuevo estudio coordinado. [12] Con pocas excepciones, los investigadores han tenido dificultades para publicar en revistas convencionales. [6] [14] [7] [15] Los investigadores restantes a menudo denominan a su campo Reacciones Nucleares de Baja Energía (LENR), Reacciones Nucleares Asistidas Químicamente (CANR), [84] Reacciones Nucleares Asistidas en Red (LANR), Ciencia Nuclear de Materia Condensada (CMNS) o Reacciones Nucleares Habilitadas en Red; una de las razones es evitar las connotaciones negativas asociadas con la "fusión fría". [81] [85] Los nuevos nombres evitan hacer implicaciones audaces, como dar a entender que la fusión realmente está ocurriendo. [86]
Los investigadores que continúan sus investigaciones reconocen que los fallos en el anuncio original son la principal causa de la marginación del tema, y se quejan de una falta crónica de financiación [87] y de ninguna posibilidad de publicar su trabajo en las revistas de mayor impacto. [88] Los investigadores universitarios a menudo no están dispuestos a investigar la fusión fría porque serían ridiculizados por sus colegas y sus carreras profesionales estarían en riesgo. [89] En 1994, David Goodstein , profesor de física en Caltech , abogó por una mayor atención de los investigadores convencionales y describió la fusión fría como:
Un campo paria, expulsado del establishment científico. Entre la fusión fría y la ciencia respetable prácticamente no hay comunicación. Los artículos sobre fusión fría casi nunca se publican en revistas científicas arbitradas, con el resultado de que esos trabajos no reciben el escrutinio crítico normal que la ciencia requiere. Por otra parte, como los partidarios de la fusión fría se consideran una comunidad sitiada, hay poca crítica interna. Los experimentos y las teorías tienden a aceptarse sin más, por miedo a dar aún más leña al fuego a las críticas externas, si alguien fuera del grupo se molestara en escuchar. En estas circunstancias, los chiflados proliferan, lo que empeora las cosas para quienes creen que aquí se está desarrollando una ciencia seria. [37]
Los investigadores de la Marina de los Estados Unidos en el Centro de Sistemas de Guerra Espacial y Naval (SPAWAR) en San Diego han estado estudiando la fusión fría desde 1989. [84] [90] En 2002 publicaron un informe de dos volúmenes, "Aspectos térmicos y nucleares del sistema Pd/D 2 O", con una petición de financiación. [91] Este y otros artículos publicados motivaron una revisión del Departamento de Energía (DOE) en 2004. [84]
En agosto de 2003, el Secretario de Energía de los EE. UU. , Spencer Abraham , ordenó al DOE que organizara una segunda revisión del campo. [92] Esto fue gracias a una carta de abril de 2003 enviada por Peter L. Hagelstein del MIT , [93] : 3 y la publicación de muchos artículos nuevos, incluido el italiano ENEA y otros investigadores en la Conferencia Internacional de Fusión Fría de 2003, [94] y un libro de dos volúmenes de US SPAWAR en 2002. [84] Se pidió a los investigadores de la fusión fría que presentaran un documento de revisión de toda la evidencia desde la revisión de 1989. El informe se publicó en 2004. Los revisores estaban "divididos aproximadamente por igual" en cuanto a si los experimentos habían producido energía en forma de calor, pero "la mayoría de los revisores, incluso aquellos que aceptaron la evidencia de la producción excesiva de energía, 'afirmaron que los efectos no son repetibles, la magnitud del efecto no ha aumentado en más de una década de trabajo y que muchos de los experimentos informados no estaban bien documentados'". [92] [95] En resumen, los revisores encontraron que la evidencia de fusión fría todavía no era convincente 15 años después, y no recomendaron un programa de investigación federal. [92] [95] Solo recomendaron que las agencias consideraran financiar estudios individuales bien pensados en áreas específicas donde la investigación "podría ser útil para resolver algunas de las controversias en el campo". [92] [95] Resumieron sus conclusiones de la siguiente manera:
Si bien se han logrado avances significativos en la sofisticación de los calorímetros desde la revisión de este tema en 1989, las conclusiones a las que llegaron los revisores hoy son similares a las que se encontraron en la revisión de 1989.
Los revisores actuales identificaron una serie de áreas de investigación científica básica que podrían ser útiles para resolver algunas de las controversias en el campo, dos de las cuales eran: 1) aspectos de la ciencia de los materiales de los metales deuterados utilizando técnicas de caracterización modernas, y 2) el estudio de partículas supuestamente emitidas por láminas deuteradas utilizando aparatos y métodos de última generación. Los revisores creían que este campo se beneficiaría de los procesos de revisión por pares asociados con la presentación de propuestas a agencias y la presentación de artículos a revistas de archivo.— Informe de la revisión de las reacciones nucleares de baja energía, Departamento de Energía de los Estados Unidos, diciembre de 2004 [96]
Los investigadores de la fusión fría le dieron un "giro más optimista" [95] al informe, señalando que finalmente se les estaba tratando como científicos normales, y que el informe había aumentado el interés en el campo y causado "un enorme aumento en el interés en financiar la investigación de la fusión fría". [95] Sin embargo, en un artículo de la BBC de 2009 sobre una reunión de la Sociedad Química Estadounidense sobre la fusión fría, el físico de partículas Frank Close fue citado diciendo que los problemas que plagaron el anuncio original de la fusión fría todavía estaban sucediendo: los resultados de los estudios aún no se están verificando de forma independiente y los fenómenos inexplicables encontrados se están etiquetando como "fusión fría" incluso si no lo son, con el fin de atraer la atención de los periodistas. [87]
En febrero de 2012, el millonario Sidney Kimmel , convencido de que valía la pena invertir en la fusión fría por una entrevista del 19 de abril de 2009 con el físico Robert Duncan en el programa de noticias estadounidense 60 Minutes , [97] otorgó una subvención de 5,5 millones de dólares a la Universidad de Missouri para establecer el Instituto Sidney Kimmel para el Renacimiento Nuclear (SKINR). La subvención tenía como objetivo apoyar la investigación sobre las interacciones del hidrógeno con el paladio, el níquel o el platino en condiciones extremas. [97] [98] [99] En marzo de 2013, Graham K. Hubler, un físico nuclear que trabajó para el Laboratorio de Investigación Naval durante 40 años, fue nombrado director. [100] Uno de los proyectos SKINR es replicar un experimento de 1991 en el que un profesor asociado con el proyecto, Mark Prelas, dice que se registraron ráfagas de millones de neutrones por segundo, que se detuvo porque "su cuenta de investigación había sido congelada". Afirma que el nuevo experimento ya ha observado "emisiones de neutrones a niveles similares a la observación de 1991". [101] [102]
En mayo de 2016, el Comité de Servicios Armados de la Cámara de Representantes de los Estados Unidos , en su informe sobre la Ley de Autorización de Defensa Nacional de 2017, ordenó al Secretario de Defensa que "proporcionara una sesión informativa sobre la utilidad militar de los recientes avances de la LENR en la base industrial estadounidense al Comité de Servicios Armados de la Cámara de Representantes antes del 22 de septiembre de 2016". [103] [104]
Desde el anuncio de Fleischmann y Pons, la agencia nacional italiana para nuevas tecnologías, energía y desarrollo económico sostenible ( ENEA ) ha financiado la investigación de Franco Scaramuzzi sobre si se puede medir el exceso de calor de los metales cargados con gas deuterio. [105] Dicha investigación se distribuye entre los departamentos de ENEA, laboratorios del CNR , INFN , universidades y laboratorios industriales en Italia, donde el grupo continúa tratando de lograr una reproducibilidad confiable (es decir, lograr que el fenómeno suceda en cada celda y dentro de un cierto período de tiempo). En 2006-2007, ENEA inició un programa de investigación que afirmaba haber encontrado un exceso de energía de hasta el 500 por ciento, y en 2009, ENEA organizó la 15.ª conferencia sobre fusión fría. [94] [106]
Entre 1992 y 1997, el Ministerio de Comercio Internacional e Industria de Japón patrocinó un programa de "Nueva Energía del Hidrógeno (NHE)" de 20 millones de dólares para investigar la fusión fría. [107] Al anunciar el final del programa en 1997, el director y antiguo defensor de la investigación sobre fusión fría Hideo Ikegami declaró: "No pudimos lograr lo que se afirmó en un principio en términos de fusión fría. (...) No podemos encontrar ninguna razón para proponer más dinero para el próximo año o para el futuro". [107] En 1999 se creó la Sociedad Japonesa de Investigación de CF para promover la investigación independiente sobre fusión fría que continuaba en Japón. [108] La sociedad celebra reuniones anuales. [109] Quizás el investigador japonés más famoso en materia de fusión fría fue Yoshiaki Arata , de la Universidad de Osaka, quien afirmó en una demostración que producía calor en exceso cuando se introducía gas deuterio en una celda que contenía una mezcla de óxido de paladio y circonio, [texto 5] una afirmación apoyada por su colega investigador japonés Akira Kitamura de la Universidad de Kobe [110] y Michael McKubre del SRI.
En la década de 1990, la India detuvo su investigación en fusión fría en el Centro de Investigación Atómica Bhabha debido a la falta de consenso entre los científicos convencionales y la denuncia de la investigación por parte de los EE. UU. [111] Sin embargo, en 2008, el Instituto Nacional de Estudios Avanzados recomendó que el gobierno indio reviviera esta investigación. Se iniciaron proyectos en el Instituto Indio de Tecnología de Chennai , el Centro de Investigación Atómica Bhabha y el Centro Indira Gandhi para la Investigación Atómica . [111] Sin embargo, todavía hay escepticismo entre los científicos y, para todos los efectos prácticos, la investigación se ha estancado desde la década de 1990. [112] Una sección especial en la revista multidisciplinaria india Current Science publicó 33 artículos sobre fusión fría en 2015 por importantes investigadores de fusión fría, incluidos varios investigadores indios. [113]
Un experimento de fusión fría generalmente incluye:
Las celdas de electrólisis pueden ser de celda abierta o de celda cerrada. En los sistemas de celda abierta, los productos de la electrólisis, que son gaseosos, pueden salir de la celda. En los experimentos de celda cerrada, los productos se capturan, por ejemplo, recombinándolos catalíticamente en una parte separada del sistema experimental. Estos experimentos generalmente intentan lograr una condición de estado estable, con el electrolito reemplazándose periódicamente. También hay experimentos de "calor después de la muerte", donde se monitorea la evolución del calor después de que se apaga la corriente eléctrica.
La configuración más básica de una celda de fusión fría consiste en dos electrodos sumergidos en una solución que contiene paladio y agua pesada. Luego, los electrodos se conectan a una fuente de energía para transmitir electricidad de un electrodo al otro a través de la solución. [114] Incluso cuando se informa de un calor anómalo, pueden pasar semanas hasta que comience a aparecer; esto se conoce como el "tiempo de carga", el tiempo necesario para saturar el electrodo de paladio con hidrógeno (consulte la sección "Relación de carga").
Los primeros hallazgos de Fleischmann y Pons sobre el helio, la radiación de neutrones y el tritio nunca se replicaron satisfactoriamente, y sus niveles eran demasiado bajos para la producción de calor declarada y eran inconsistentes entre sí. [115] Se ha informado sobre radiación de neutrones en experimentos de fusión fría a niveles muy bajos utilizando diferentes tipos de detectores, pero los niveles eran demasiado bajos, cercanos al fondo, y se encontraron con muy poca frecuencia para proporcionar información útil sobre posibles procesos nucleares. [116]
La observación del exceso de calor se basa en un balance de energía . Se miden continuamente varias fuentes de entrada y salida de energía. En condiciones normales, la entrada de energía se puede hacer coincidir con la salida de energía dentro del error experimental. En experimentos como los realizados por Fleischmann y Pons, una celda de electrólisis que opera de manera constante a una temperatura pasa a operar a una temperatura más alta sin aumento en la corriente aplicada. [30] Si las temperaturas más altas fueran reales, y no un artefacto experimental, el balance de energía mostraría un término no contabilizado. En los experimentos de Fleischmann y Pons, la tasa de generación de exceso de calor inferida estaba en el rango del 10 al 20% de la entrada total, aunque la mayoría de los investigadores no pudieron replicarlo de manera confiable. [117] El investigador Nathan Lewis descubrió que el exceso de calor en el artículo original de Fleischmann y Pons no se midió, sino que se estimó a partir de mediciones que no tenían ningún exceso de calor. [118]
Al no poder producir calor o neutrones en exceso, y dado que los experimentos positivos estaban plagados de errores y arrojaban resultados dispares, la mayoría de los investigadores declararon que la producción de calor no era un efecto real y dejaron de trabajar en los experimentos. [119] En 1993, después de su informe original, Fleischmann informó sobre experimentos de "calor después de la muerte", en los que se medía el calor en exceso después de que se apagara la corriente eléctrica suministrada a la celda electrolítica. [120] Este tipo de informe también se ha convertido en parte de las afirmaciones posteriores sobre la fusión fría. [121]
Los casos conocidos de reacciones nucleares, además de producir energía, también producen nucleones y partículas en trayectorias balísticas fácilmente observables. En apoyo de su afirmación de que las reacciones nucleares tuvieron lugar en sus celdas electrolíticas, Fleischmann y Pons informaron de un flujo de neutrones de 4.000 neutrones por segundo, así como de la detección de tritio. La relación de ramificación clásica para las reacciones de fusión conocidas anteriormente que producen tritio predeciría, con 1 vatio de potencia, la producción de 10 12 neutrones por segundo, niveles que habrían sido fatales para los investigadores. [122] En 2009, Mosier-Boss et al. informaron de lo que llamaron el primer informe científico de neutrones altamente energéticos, utilizando detectores de radiación de plástico CR-39 , [90] pero las afirmaciones no pueden validarse sin un análisis cuantitativo de los neutrones. [123] [124]
Varios investigadores, como Tadahiko Mizuno o George Miley , han detectado varios elementos medianos y pesados como calcio, titanio, cromo, manganeso, hierro, cobalto, cobre y zinc . El informe presentado al Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) en 2004 indicó que las láminas cargadas con deuterio podrían usarse para detectar productos de reacción de fusión y, aunque los revisores encontraron que la evidencia presentada ante ellos no era concluyente, indicaron que esos experimentos no utilizaron técnicas de última generación. [125]
En respuesta a las dudas sobre la falta de productos nucleares, los investigadores de la fusión fría han tratado de capturar y medir los productos nucleares correlacionados con el exceso de calor. [126] Se ha prestado considerable atención a la medición de la producción de 4 He. [17] Sin embargo, los niveles notificados están muy cerca del nivel de fondo, por lo que no se puede descartar la contaminación por trazas de helio normalmente presentes en el aire. En el informe presentado al DOE en 2004, la opinión de los revisores estaba dividida sobre la evidencia de 4 He, y los comentarios más negativos concluían que, aunque las cantidades detectadas estaban por encima de los niveles de fondo, estaban muy cerca de ellos y, por lo tanto, podrían estar causadas por la contaminación del aire. [127]
Una de las principales críticas a la fusión fría fue que se esperaba que la fusión deuterón-deuterón en helio diera como resultado la producción de rayos gamma , que no se observaron y no se observaron en experimentos de fusión fría posteriores. [44] [128] Desde entonces, los investigadores de la fusión fría han afirmado haber encontrado rayos X, helio, neutrones [129] y transmutaciones nucleares . [130] Algunos investigadores también afirman haberlos encontrado utilizando solo agua ligera y cátodos de níquel. [129] El panel del DOE de 2004 expresó su preocupación por la mala calidad del marco teórico que presentaron los defensores de la fusión fría para explicar la falta de rayos gamma. [127]
Los investigadores en el campo no están de acuerdo en una teoría para la fusión fría. [131] Una propuesta considera que el hidrógeno y sus isótopos pueden ser absorbidos en ciertos sólidos, incluido el hidruro de paladio , a altas densidades. Esto crea una alta presión parcial, reduciendo la separación promedio de los isótopos de hidrógeno. Sin embargo, la reducción en la separación no es suficiente para crear las tasas de fusión reclamadas en el experimento original, por un factor de diez. [132] También se propuso que una mayor densidad de hidrógeno dentro del paladio y una barrera de potencial más baja podrían aumentar la posibilidad de fusión a temperaturas más bajas de lo esperado a partir de una simple aplicación de la ley de Coulomb . El apantallamiento electrónico de los núcleos de hidrógeno positivos por los electrones negativos en la red de paladio se sugirió a la comisión del DOE de 2004, [133] pero el panel encontró que las explicaciones teóricas no eran convincentes e inconsistentes con las teorías físicas actuales. [96]
Las críticas a las afirmaciones sobre la fusión fría suelen adoptar una de dos formas: o bien señalan la improbabilidad teórica de que se hayan producido reacciones de fusión en instalaciones de electrólisis o critican las mediciones del exceso de calor por ser falsas, erróneas o debidas a una metodología o controles deficientes. Hay varias razones por las que las reacciones de fusión conocidas son una explicación poco probable de las afirmaciones sobre el exceso de calor y la fusión fría asociada. [texto 6]
Debido a que todos los núcleos están cargados positivamente, se repelen fuertemente entre sí. [44] Normalmente, en ausencia de un catalizador como un muón , se requieren energías cinéticas muy altas para superar esta repulsión cargada . [134] [135] Extrapolando a partir de las tasas de fusión conocidas, la tasa de fusión no catalizada a la energía de temperatura ambiente sería 50 órdenes de magnitud menor que la necesaria para explicar el exceso de calor informado. [136] En la fusión catalizada por muones hay más fusiones porque la presencia del muón hace que los núcleos de deuterio estén 207 veces más cerca que en el gas de deuterio ordinario. [137] Pero los núcleos de deuterio dentro de una red de paladio están más separados que en el gas de deuterio, y debería haber menos reacciones de fusión, no más. [132]
Paneth y Peters en la década de 1920 ya sabían que el paladio puede absorber hasta 900 veces su propio volumen de gas hidrógeno, almacenándolo a varios miles de veces la presión atmosférica . [138] Esto los llevó a creer que podían aumentar la tasa de fusión nuclear simplemente cargando barras de paladio con gas hidrógeno. [138] Tandberg luego intentó el mismo experimento pero utilizó la electrólisis para hacer que el paladio absorbiera más deuterio y forzara al deuterio a unirse más dentro de las barras, anticipándose así a los elementos principales del experimento de Fleischmann y Pons. [138] [24] Todos esperaban que pares de núcleos de hidrógeno se fusionaran para formar helio, que en ese momento se necesitaba en Alemania para llenar zepelines , pero nunca se encontró evidencia de helio o de un aumento en la tasa de fusión. [138]
Esta era también la creencia del geólogo Palmer, quien convenció a Steven Jones de que el helio-3 que se produce naturalmente en la Tierra tal vez provenía de la fusión que involucraba isótopos de hidrógeno dentro de catalizadores como el níquel y el paladio. [139] Esto llevó a su equipo en 1986 a hacer de forma independiente la misma configuración experimental que Fleischmann y Pons (un cátodo de paladio sumergido en agua pesada, absorbiendo deuterio mediante electrólisis). [140] Fleischmann y Pons tenían la misma creencia, [141] pero calcularon la presión en 10 27 atmósferas , cuando los experimentos de fusión fría logran una relación de carga de solo uno a uno, que tiene solo entre 10.000 y 20.000 atmósferas. [texto 7] John R. Huizenga dice que habían malinterpretado la ecuación de Nernst , lo que los llevó a creer que había suficiente presión para acercar tanto los deuterones entre sí que habría fusiones espontáneas. [142]
La fusión convencional del deuterón es un proceso de dos pasos [texto 6] , en el que se forma un intermediario inestable de alta energía :
Los experimentos han demostrado sólo tres vías de desintegración para este núcleo en estado excitado, y la relación de ramificación muestra la probabilidad de que cualquier intermediario dado siga una vía particular. [texto 6] Los productos formados a través de estas vías de desintegración son:
Solo alrededor de uno en un millón de los intermediarios toman la tercera vía, lo que hace que sus productos sean muy raros en comparación con las otras vías. [44] Este resultado es consistente con las predicciones del modelo de Bohr . [texto 8] Si se produjera 1 vatio (6,242 × 10 18 eV/s) [notas 5] a partir de ~2,2575 × 10 11 fusiones de deuterones por segundo, con las razones de ramificación conocidas, los neutrones y el tritio ( 3 H) resultantes se medirían fácilmente. [44] [143] Algunos investigadores informaron haber detectado 4 He pero sin la producción esperada de neutrones o tritio; tal resultado requeriría razones de ramificación que favorecieran fuertemente la tercera vía, con las tasas reales de las dos primeras vías inferiores en al menos cinco órdenes de magnitud que las observaciones de otros experimentos, lo que contradice directamente las probabilidades de ramificación tanto predichas teóricamente como observadas. [texto 6] Esos informes sobre la producción de 4He no incluían la detección de rayos gamma , lo que requeriría que la tercera vía se hubiera modificado de alguna manera para que ya no se emitieran rayos gamma. [texto 6]
La velocidad conocida del proceso de desintegración, junto con el espaciamiento interatómico en un cristal metálico, hace que la transferencia de calor del exceso de energía de 24 MeV hacia la red metálica anfitriona antes de la desintegración del intermediario sea inexplicable según los conocimientos convencionales sobre transferencia de momento y energía, [144] e incluso entonces habría niveles mensurables de radiación. [145] Además, los experimentos indican que las proporciones de fusión del deuterio permanecen constantes a diferentes energías. [146] En general, la presión y el entorno químico causan solo pequeños cambios en las proporciones de fusión. [146] Una explicación temprana invocaba el proceso de Oppenheimer-Phillips a bajas energías, pero su magnitud era demasiado pequeña para explicar las proporciones alteradas. [147]
Los sistemas de fusión fría utilizan una fuente de energía de entrada (para proporcionar aparentemente energía de activación ), un electrodo del grupo del platino , una fuente de deuterio o hidrógeno, un calorímetro y, en ocasiones, detectores para buscar subproductos como helio o neutrones. Los críticos han cuestionado de diversas maneras cada uno de estos aspectos y han afirmado que aún no ha habido una reproducción consistente de los resultados de fusión fría declarados, ni en términos de producción de energía ni de subproductos. Algunos investigadores de fusión fría que afirman que pueden medir de manera consistente un efecto de exceso de calor han argumentado que la aparente falta de reproducibilidad podría atribuirse a una falta de control de calidad en el metal del electrodo o en la cantidad de hidrógeno o deuterio cargado en el sistema. Los críticos también han cuestionado lo que describen como errores o errores de interpretación que los investigadores de fusión fría han cometido en los análisis de calorimetría y los presupuestos de energía. [ cita requerida ]
En 1989, después de que Fleischmann y Pons hicieran sus afirmaciones, muchos grupos de investigación intentaron reproducir el experimento de Fleischmann-Pons, sin éxito. Sin embargo, algunos otros grupos de investigación informaron de reproducciones exitosas de fusión fría durante este tiempo. En julio de 1989, un grupo indio del Centro de Investigación Atómica Bhabha ( PK Iyengar y M. Srinivasan) y en octubre de 1989, el grupo de John Bockris de la Universidad Texas A&M informaron sobre la creación de tritio. En diciembre de 1990, el profesor Richard Oriani de la Universidad de Minnesota informó de un exceso de calor. [148]
Los grupos que informaron éxitos encontraron que algunas de sus células estaban produciendo el efecto, mientras que otras células que fueron construidas exactamente igual y usaron los mismos materiales no estaban produciendo el efecto. [149] Los investigadores que continuaron trabajando en el tema han afirmado que a lo largo de los años se han hecho muchas réplicas exitosas, pero aún tienen problemas para obtener réplicas confiables. [150] La reproducibilidad es uno de los principios principales del método científico, y su falta llevó a la mayoría de los físicos a creer que los pocos informes positivos podrían atribuirse a un error experimental. [149] [texto 9] El informe del DOE de 2004 decía entre sus conclusiones y recomendaciones:
Por lo general, se afirma que los nuevos descubrimientos científicos son consistentes y reproducibles; en consecuencia, si los experimentos no son complicados, el descubrimiento puede ser confirmado o refutado en unos pocos meses. Sin embargo, las afirmaciones sobre la fusión fría son inusuales, ya que incluso los defensores más acérrimos de la fusión fría afirman que los experimentos, por razones desconocidas, no son consistentes ni reproducibles en el momento actual. (...) Las inconsistencias internas y la falta de previsibilidad y reproducibilidad siguen siendo preocupaciones graves. (...) El Grupo recomienda que los esfuerzos de investigación sobre la fusión fría en el área de la producción de calor se centren principalmente en confirmar o refutar los informes sobre exceso de calor. [96]
Los investigadores de la fusión fría ( McKubre desde 1994, [150] ENEA en 2011 [94] ) han especulado que una celda que está cargada con una relación deuterio/paladio menor al 100% (o 1:1) no producirá calor en exceso. [150] Dado que la mayoría de las réplicas negativas de 1989 a 1990 no informaron sus relaciones, esto se ha propuesto como una explicación de la reproducibilidad fallida. [150] Esta relación de carga es difícil de obtener, y algunos lotes de paladio nunca la alcanzan porque la presión causa grietas en el paladio, permitiendo que el deuterio escape. [150] Fleischmann y Pons nunca revelaron la relación deuterio/paladio lograda en sus celdas; [151] Ya no quedan lotes del paladio utilizado por Fleischmann y Pons (porque el proveedor ahora utiliza un proceso de fabricación diferente), [150] y los investigadores todavía tienen problemas para encontrar lotes de paladio que logren una producción de calor confiable. [150]
Algunos grupos de investigación informaron inicialmente que habían replicado los resultados de Fleischmann y Pons, pero luego se retractaron de sus informes y ofrecieron una explicación alternativa para sus resultados positivos originales. Un grupo de Georgia Tech encontró problemas con su detector de neutrones, y Texas A&M descubrió un cableado defectuoso en sus termómetros. [152] Estas retractaciones, combinadas con los resultados negativos de algunos laboratorios famosos, [6] llevaron a la mayoría de los científicos a concluir, ya en 1989, que no se debía atribuir ningún resultado positivo a la fusión fría. [152] [153]
El cálculo del exceso de calor en celdas electroquímicas implica ciertas suposiciones. [154] Los errores en estas suposiciones se han ofrecido como explicaciones no nucleares para el exceso de calor.
Una suposición hecha por Fleischmann y Pons es que la eficiencia de la electrólisis es cercana al 100%, lo que significa que casi toda la electricidad aplicada a la celda resultó en la electrólisis del agua, con un calentamiento resistivo insignificante y prácticamente todo el producto de la electrólisis saliendo de la celda sin cambios. [30] Esta suposición da la cantidad de energía gastada al convertir D 2 O líquido en D 2 y O 2 gaseosos . [155] La eficiencia de la electrólisis es menor que uno si el hidrógeno y el oxígeno se recombinan en un grado significativo dentro del calorímetro. Varios investigadores han descrito mecanismos potenciales por los cuales este proceso podría ocurrir y por lo tanto explicar el exceso de calor en los experimentos de electrólisis. [156] [157] [158]
Otra suposición es que la pérdida de calor del calorímetro mantiene la misma relación con la temperatura medida que se encuentra al calibrar el calorímetro. [30] Esta suposición deja de ser precisa si la distribución de temperatura dentro de la celda se altera significativamente con respecto a la condición bajo la cual se realizaron las mediciones de calibración. [159] Esto puede suceder, por ejemplo, si la circulación de fluido dentro de la celda se altera significativamente. [160] [161] La recombinación de hidrógeno y oxígeno dentro del calorímetro también alteraría la distribución de calor e invalidaría la calibración. [158] [162] [163]
El ISI identificó la fusión fría como el tema científico con el mayor número de artículos publicados en 1989, de todas las disciplinas científicas. [164] El premio Nobel Julian Schwinger se declaró partidario de la fusión fría en el otoño de 1989, después de que gran parte de la respuesta a los informes iniciales se había vuelto negativa. Intentó publicar su artículo teórico "Fusión fría: una hipótesis" en Physical Review Letters , pero los revisores lo rechazaron tan duramente que se sintió profundamente insultado, y renunció a la American Physical Society (editor de PRL ) en protesta. [165] [166]
El número de artículos disminuyó drásticamente después de 1990 debido a dos fenómenos simultáneos: primero, los científicos abandonaron el campo; segundo, los editores de las revistas se negaron a revisar los nuevos artículos. En consecuencia, la fusión fría desapareció de las listas del ISI. [164] [167] Los investigadores que obtuvieron resultados negativos le dieron la espalda al campo; aquellos que continuaron publicando fueron simplemente ignorados. [168] Un artículo de 1993 en Physics Letters A fue el último artículo publicado por Fleischmann, y "uno de los últimos informes [de Fleischmann] en ser cuestionado formalmente por motivos técnicos por un escéptico de la fusión fría". [texto 10]
En 1990, la revista Journal of Fusion Technology (FT) estableció una sección permanente para artículos sobre fusión fría, publicando más de una docena de artículos por año y brindando un medio de difusión general para los investigadores de la fusión fría. Cuando el editor en jefe George H. Miley se jubiló en 2001, la revista dejó de aceptar nuevos artículos sobre fusión fría. [167] Esto se ha citado como un ejemplo de la importancia de individuos influyentes y comprensivos para la publicación de artículos sobre fusión fría en ciertas revistas. [167]
La disminución de las publicaciones sobre fusión fría se ha descrito como una "epidemia de información fallida". [texto 11] El aumento repentino de partidarios hasta que aproximadamente el 50% de los científicos apoyan la teoría, seguido de un declive hasta que solo queda un número muy pequeño de partidarios, se ha descrito como una característica de la ciencia patológica . [texto 12] [notas 6] La falta de un conjunto compartido de conceptos y técnicas unificadores ha impedido la creación de una densa red de colaboración en el campo; los investigadores realizan esfuerzos en sus propias direcciones y en direcciones dispares, lo que dificulta la transición a la ciencia "normal". [169]
Los informes sobre fusión fría continuaron publicándose en algunas revistas como Journal of Electroanalytical Chemistry e Il Nuovo Cimento . Algunos artículos también aparecieron en Journal of Physical Chemistry , Physics Letters A , International Journal of Hydrogen Energy y varias revistas japonesas y rusas de física, química e ingeniería. [167] Desde 2005, Naturwissenschaften ha publicado artículos sobre fusión fría; en 2009, la revista nombró a un investigador de fusión fría para su consejo editorial. En 2015, la revista multidisciplinaria india Current Science publicó una sección especial dedicada enteramente a artículos relacionados con la fusión fría. [113]
En la década de 1990, los grupos que continuaron investigando la fusión fría y sus partidarios establecieron publicaciones periódicas (no revisadas por pares) como Fusion Facts , Cold Fusion Magazine , Infinite Energy Magazine y New Energy Times para cubrir los avances en la fusión fría y otras afirmaciones marginales en la producción de energía que fueron ignoradas en otros medios. Internet también se ha convertido en un importante medio de comunicación y autopublicación para los investigadores de la fusión fría. [170]
Durante muchos años, los investigadores de la fusión fría no lograron que sus artículos fueran aceptados en reuniones científicas, lo que impulsó la creación de sus propios congresos. La Conferencia Internacional sobre Fusión Fría (ICCF, por sus siglas en inglés) se celebró por primera vez en 1990 y desde entonces se reúne cada 12 a 18 meses. Se dijo que los asistentes a algunos de los primeros congresos no ofrecían críticas a los artículos y presentaciones por miedo a dar argumentos a los críticos externos, [171] lo que permitió la proliferación de chiflados y obstaculizó la realización de una ciencia seria. [37] [notas 7] Los críticos y escépticos dejaron de asistir a estas conferencias, con la notable excepción de Douglas Morrison, [172] que murió en 2001. Con la fundación en 2004 de la Sociedad Internacional para la Ciencia Nuclear de la Materia Condensada (ISCMNS), [173] la conferencia pasó a llamarse Conferencia Internacional sobre Ciencia Nuclear de la Materia Condensada [81] [85] [174] —por razones que se detallan en la sección de investigación posterior anterior— pero volvió al antiguo nombre en 2008. [175] Los defensores de la investigación sobre fusión fría suelen hacer referencia a ella como "reacciones nucleares de baja energía", o LENR, [87] pero según el sociólogo Bart Simon la etiqueta de "fusión fría" sigue cumpliendo una función social al crear una identidad colectiva para el campo. [81]
Desde 2006, la Sociedad Estadounidense de Física (APS) ha incluido sesiones sobre fusión fría en sus reuniones semestrales, aclarando que esto no implica una suavización del escepticismo. [176] [177] Desde 2007, las reuniones de la Sociedad Estadounidense de Química (ACS) también incluyen "simposios invitados" sobre fusión fría. [178] Un presidente del programa de la ACS, Gopal Coimbatore, dijo que sin un foro adecuado el asunto nunca se discutiría y, "con el mundo enfrentando una crisis energética, vale la pena explorar todas las posibilidades". [177]
Del 22 al 25 de marzo de 2009, la reunión de la Sociedad Química Americana incluyó un simposio de cuatro días en conjunción con el 20 aniversario del anuncio de la fusión fría. Los investigadores que trabajan en el Centro de Sistemas de Guerra Naval y Espacial (SPAWAR) de la Marina de los EE. UU. informaron sobre la detección de neutrones energéticos utilizando un sistema de electrólisis de agua pesada y un detector CR-39 , [16] [114] un resultado publicado previamente en Naturwissenschaften . [123] Los autores afirman que estos neutrones son indicativos de reacciones nucleares. [179] Sin un análisis cuantitativo del número, la energía y el tiempo de los neutrones y la exclusión de otras fuentes potenciales, es poco probable que esta interpretación encuentre aceptación por parte de la comunidad científica en general. [123] [124]
Aunque no han trascendido detalles, parece que la Universidad de Utah forzó el anuncio de Fleischmann y Pons del 23 de marzo de 1989 para establecer prioridad sobre el descubrimiento y sus patentes antes de la publicación conjunta con Jones. [33] El Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) anunció el 12 de abril de 1989 que había solicitado sus propias patentes basadas en el trabajo teórico de uno de sus investigadores, Peter L. Hagelstein , que había estado enviando artículos a revistas del 5 al 12 de abril. [180] Un estudiante de posgrado del MIT solicitó una patente pero fue rechazada por la USPTO en parte por la cita del experimento de fusión fría "negativo" del Centro de Fusión de Plasma del MIT de 1989. El 2 de diciembre de 1993, la Universidad de Utah licenció todas sus patentes de fusión fría a ENECO, una nueva empresa creada para beneficiarse de los descubrimientos de fusión fría, [181] y en marzo de 1998 dijo que ya no defendería sus patentes. [79]
La Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos (USPTO) rechaza ahora las patentes que reivindican la fusión fría. [93] Esther Kepplinger, la comisionada adjunta de patentes en 2004, dijo que esto se hizo utilizando el mismo argumento que con las máquinas de movimiento perpetuo : que no funcionan. [93] Las solicitudes de patente deben demostrar que la invención es "útil", y esta utilidad depende de la capacidad de la invención para funcionar. [182] En general, los rechazos de la USPTO por el único motivo de que la invención es "inoperante" son raros, ya que tales rechazos deben demostrar "prueba de incapacidad total", [182] y los casos en que esos rechazos se confirman en un Tribunal Federal son aún más raros: sin embargo, en 2000, un rechazo de una patente de fusión fría fue apelado en un Tribunal Federal y fue confirmado, en parte sobre la base de que el inventor no pudo demostrar la utilidad de la invención. [182] [notas 8]
Una patente estadounidense todavía podría concederse si se le da un nombre diferente para disociarla de la fusión fría, [183] aunque esta estrategia ha tenido poco éxito en los EE. UU.: las mismas reivindicaciones que necesitan ser patentadas pueden identificarla con la fusión fría, y la mayoría de estas patentes no pueden evitar mencionar la investigación de Fleischmann y Pons debido a restricciones legales, alertando así al revisor de patentes de que es una patente relacionada con la fusión fría. [183] David Voss dijo en 1999 que la USPTO ha concedido algunas patentes que se parecen mucho a los procesos de fusión fría, y que utilizan materiales utilizados en la fusión fría. [184] El inventor de tres de esas patentes tuvo sus solicitudes rechazadas inicialmente cuando fueron revisadas por expertos en ciencia nuclear; pero luego reescribió las patentes para centrarse más en las partes electroquímicas para que fueran revisadas por expertos en electroquímica, quienes las aprobaron. [184] [185] Cuando se le preguntó sobre el parecido con la fusión fría, el titular de la patente dijo que utilizaba procesos nucleares que implicaban "nueva física nuclear" no relacionada con la fusión fría. [184] Melvin Miles recibió en 2004 una patente para un dispositivo de fusión fría, y en 2007 describió sus esfuerzos por eliminar todas las instancias de "fusión fría" de la descripción de la patente para evitar que fuera rechazada de plano. [186]
La Oficina Europea de Patentes ha concedido al menos una patente relacionada con la fusión fría . [187]
Una patente sólo impide legalmente que otros utilicen o se beneficien de la invención de uno. Sin embargo, el público en general percibe una patente como un sello de aprobación, y un titular de tres patentes de fusión fría dijo que las patentes eran muy valiosas y habían ayudado a conseguir inversiones. [184]
Una película de Michael Winner de 1990, Bullseye!, protagonizada por Michael Caine y Roger Moore , hacía referencia al experimento de Fleischmann y Pons. La película, una comedia, trataba sobre estafadores que intentaban robar los supuestos hallazgos de los científicos. Sin embargo, la película tuvo una mala recepción, descrita como "terriblemente poco divertida". [188]
En Undead Science , el sociólogo Bart Simon da algunos ejemplos de fusión fría en la cultura popular, diciendo que algunos científicos usan la fusión fría como sinónimo de afirmaciones escandalosas hechas sin ninguna prueba que la respalde, [189] y los cursos de ética en la ciencia lo dan como un ejemplo de ciencia patológica. [189] Ha aparecido como una broma en Murphy Brown y Los Simpsons . [189] Fue adoptado como un nombre de producto de software Adobe ColdFusion y una marca de barras de proteínas (Cold Fusion Foods). [189] También ha aparecido en la publicidad como sinónimo de ciencia imposible, por ejemplo, un anuncio de 1995 para Pepsi Max . [189]
La trama de El Santo , una película de acción y aventuras de 1997, es paralela a la historia de Fleischmann y Pons, aunque con un final diferente. [189] En Undead Science , Simon postula que la película podría haber afectado la percepción pública de la fusión fría, empujándola más hacia el ámbito de la ciencia ficción. [189]
De manera similar, el décimo episodio del drama televisivo de ciencia ficción de 2000 Life Force ("Paradise Island") también se basa en la fusión fría, específicamente en los esfuerzos de la excéntrica científica Hepzibah McKinley ( Amanda Walker ), quien está convencida de que la ha perfeccionado basándose en la investigación incompleta de su padre sobre el tema. [190] El episodio explora sus posibles beneficios y viabilidad dentro del escenario de calentamiento global postapocalíptico en curso de la serie. [190]
En el videojuego Atomic Heart de 2023 , la fusión fría es responsable de casi todos los avances tecnológicos. [191]
{{cite magazine}}: |author=tiene nombre genérico ( ayuda ){{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda ) (manuscrito).Así pues, las cosas están así: ningún investigador en el campo de la fusión fría ha sido capaz de disipar el estigma de la "ciencia patológica" demostrando de forma rigurosa y reproducible efectos suficientemente grandes como para excluir la posibilidad de error (por ejemplo, construyendo un generador de energía que funcione), ni parece posible concluir de forma inequívoca que todo el comportamiento aparentemente anómalo se puede atribuir a un error.