桌面核聚變宣告引發質疑

一份新的報告表明，科學家們在一個置於實驗室工作臺上的燒杯中實現了核聚變——兩個輕原子結合形成第三個更重的原子併產生能量作為副產品的能量過程。這項結果將於週五在《科學》雜誌上發表，但已在科學界內部引起了廣泛的質疑。

所討論的實驗利用了一種稱為聲空化的現象，其中聲波在液體中傳播導致微小氣泡急劇膨脹，然後坍塌。這種崩塌釋放了氣泡在膨脹過程中積累的能量。如果崩塌氣泡內的能量足夠高，也會在一個稱為聲致發光的過程中發射光。

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Rusi Taleyarkhan（來自橡樹嶺國家實驗室）、Richard T. Lahey, Jr.（來自倫斯勒理工學院）及其同事使用了一個大約三個堆疊咖啡杯大小的實驗裝置（見圖片），利用超聲波轟擊裝有液態丙酮的燒杯，該丙酮的氫原子已被較重的氘原子取代。 聲波迫使液體內的微小氣泡（小於句點的大小）迅速增大，使其尺寸達到近兩毫米，然後在閃光中坍塌。 該團隊報告稱，支援他們觀察結果的計算表明，內爆氣泡內的溫度可能接近 1000 萬開爾文——與太陽中心一樣熱，並且能量足以發生核聚變。

當兩個氘原子聚變時，該反應會產生氫的第三種同位素，稱為氚，以及一個特徵能量為 250 萬電子伏特的中子。 在他們的《科學》論文中，Taleyarkhan 及其同事報告稱，檢測到氚水平略有升高，以及能量接近 250 萬電子伏特的中子。 由於氚和中子的水平都很低，因此此類測量眾所周知地難以進行。 事實上，當另外兩位橡樹嶺國家實驗室的科學家 Dan Shapira 和 Michael J. Saltmarsh 嘗試使用不同的探測器複製中子結果時，他們認為他們的結果不足以支援該團隊的聚變宣告。 在反駁中，Taleyarkhan 的小組認為第二次實驗失敗的原因是探測器的校準存在缺陷，這與用於已發表結果的探測器不同。《科學》雜誌既未對補充報告進行同行評審，也未對其表示認可。

無論哪種測量結果更準確，對豐富、廉價、清潔和小型能源的憧憬都為時過早，科學家們警告說，擴大這一過程的可能性不大。 橡樹嶺國家實驗室科學與技術副主任 Lee Riedinger 說：“如果核聚變的主張確實正確，那麼這些實驗仍然只會產生百萬分之一瓦特的十分之一的功率——小到無法測量。” 但其他用途可能並非如此牽強。 密歇根大學的 Fred Becchetti 在《科學》雜誌即將發表的隨附評論中寫道：“如果結果得到證實，這種新型緊湊的裝置將成為在實驗室中研究核聚變反應的獨特工具。” 然而，他補充說，在其他研究小組重複這些實驗之前，科學家們必須保持懷疑態度。 看來目前每個人都能同意的一件事是，在小型聚變成為確鑿的事實之前，還需要進行更多的研究。