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Kernphysik: Signaturen einer kalten Fusion gesichtet?

Pamela Mosier-Boss vom Space and Naval Warfare Systems Command (SPAWAR) in San Diego und ihre Kollegen behaupten, womöglich Belege für eine "kalte Fusion" gefunden zu haben. In ihrem handlichen Versuchsaufbau stießen sie auf Spuren, die angeblich von sehr energiereichen Neutronen stammen und werten diese als Produkt der Verschmelzung von Deuteriumatomen bei Raumtemperatur. Bisher gehen Wissenschaftler davon aus, dass solche Reaktionen nur bei enorm hohen Temperaturen stattfinden.

Als Versuchsaufbau diente den Forschern eine mit Palladiumchlorid, Lithiumchlorid und Deuteriumoxid (schweres Wasser) gefüllte elektrochemische Zelle. Floss nun ein Strom durch die Zelle, lagerten sich Palladium und Deuterium an der Kathode ab. In Kontakt mit der Gold- oder Nickelkathode brachte das Team zudem einen Kunststoff namens CR-39. Dieser dient als Teilchendetektor, um die Spuren subatomarer geladener Teilchen nachzuweisen – bei einem Aufprall hinterlassen diese darin winzige Dellen.

Dreifach-Spur | Die Wissenschaftler fanden diese Spuren in ihrem Nachweisgerät und werten sie als Beweis für eine Kernfusion.
Nach mehreren Wochen fanden die Wissenschaftler tatsächlich eine kleine Anzahl von verdächtigen Spuren im Kunststoff: drei acht Mikrometer breite Vertiefungen, die von einem Punkt ausgehen. Sie vermuten, dass dieses Muster auf ein energiereiches Neutron zurückzuführen ist: Im Kunststoff traf es auf ein Kohlenstoffatom, welches daraufhin in drei geladene Alphateilchen zerfiel. Diese hätten dann die beobachteten Spuren erzeugt. Das Neutron selbst entstehe womöglich bei der Fusion zweier Deuteriumkerne in dem Palladiumgitter an der Kathode. Die beteiligten Mechanismen sind bisher nicht bekannt.

Bisher sei die Produktion der energiereichen Neutronen – mit mehr als 9,6 Megaelektronenvolt – aber nicht quantitativ belegt, merken Kritiker an. So hält es auch Hans-Stephan Bosch vom Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching durchaus für möglich, dass die Dreifach-Spuren von einzelnen Teilchen stammen, die sich durch Zufall überlagerten. Denn wann und wie genau die Spuren im Kunststoff entstanden, ließe sich im Nachhinein nicht mehr rekonstruieren. Sollte es sich allerdings tatsächlich um derart energiereiche Neutronen handeln, wäre die Interpretation durchaus zulässig, so der Wissenschaftler. Gewöhnliche chemische Reaktionen könnten jedenfalls keine Teilchen mit solcher Energie hervorbringen.

Bereits 1989 verkündeten die beiden Chemiker Martin Fleischmann und Stanley Pons, Spuren einer kalten Fusion nachgewiesen zu haben. Statt in großen Reaktoren und bei hohen Temperaturen, sei ihnen die Fusionsreaktion – die vor allem im Inneren von Sternen stattfindet – in einer ähnlichen Apparatur wie im Fall von Mosier-Boss gelungen. Die Idee, mit Hilfe der kalten Fusion eine schier unerschöpfliche und dazu saubere Energiequelle zu erhalten, beflügelte die Fantasie von Forschern damals weltweit.

Weil sich vermeintliche Erfolge allerdings nicht überzeugend reproduzieren ließen, widmen sich heute nur noch wenige Wissenschaftler diesem Gebiet. Zudem ist die kalte Fusion mit den bekannten physikalischen Gesetzen nicht erklärbar. (mp)
13. Woche 2009

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 13. Woche 2009

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  • Quellen
American Chemical Society 237th National Meeting, Salt Lake City, 22.-26.3.2009.

Mosier-Boss, P. A. et al.: Triple tracks in CR-39 as the result of Pd–D Co-deposition: evidence of energetic neutrons. In: Naturwissenschaften 96, S. 135–142, 2009.

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