Low Energy Nuclear Reaction Per un test d’ipotesi certamente verificabile /falsificabile
14
Low Energy Nuclear Reaction Per un test d’ipotesi certamente verificabile /falsificabile Proposta di protocollo sperimentale per la verifica dell’ipotesi di osservazione di fenomeni LENR, attraverso l’uso di uno spettrometro gamma ad alta risoluzione Leandro Magro – Istituto Superiore per la Ricerca e la Protezione Ambientale Istiututo Leopoldo Pirelli – Roma, 4 dicembre 2012
description
Low Energy Nuclear Reaction Per un test d’ipotesi certamente verificabile /falsificabile. Proposta di protocollo sperimentale per la verifica dell’ipotesi di osservazione di fenomeni LENR, attraverso l’uso di uno spettrometro gamma ad alta risoluzione. - PowerPoint PPT Presentation
Transcript of Low Energy Nuclear Reaction Per un test d’ipotesi certamente verificabile /falsificabile
Low Energy Nuclear ReactionPer un test d’ipotesi certamente
verificabile /falsificabile
Proposta di protocollo sperimentale per la verifica dell’ipotesi di osservazione di fenomeni LENR,
attraverso l’uso di uno spettrometro gamma ad alta risoluzione
Leandro Magro – Istituto Superiore per la Ricerca e la Protezione AmbientaleIstiututo Leopoldo Pirelli – Roma, 4 dicembre 2012
L. Magro - 04/12/2012 2
Fenomeni previsti dai modelli teorici
I modelli teorici che vogliano spiegare “positivamente” le osservazioni sperimentali devono giustificare la possibilità che si verifichino, anche alle basse temperature delle celle elettrolitiche, vari tipi di reazione nucleare.
L. Magro - 04/12/2012 3
• I primi esperimenti sono basati sull’uso di “acqua pesante” (contenente deuterio)
• Com’è noto il nucleo d’idrogeno, l’elemento più leggero in natura, è costituito da un solo protone
• Il nucleo di deuterio, un isotopo di H, contiene anche un neutrone
L. Magro - 04/12/2012 4
• I modelli teorici sono inizialmente elaborati per giustificare reazioni di “fusione” dei due nuclei di deuterio in nuclei più pesanti.
Per esempio:
)8.23(4 MeVHeDD
L. Magro - 04/12/2012 5
Un inatteso sviluppo• La presenza di deuterio è considerata essenziale • In molti esperimenti vengono, pertanto, eseguite
controprove (“bianco”) utilizzando acqua “normale”, per dimostrare l’assenza di effetti LENR in assenza di deuterio.
• Destano, quindi, grande sorpresa gli annunci di osservazioni di reazioni nucleari in celle elettrolitiche con soluzioni in acqua “normale”.
L. Magro - 04/12/2012 6
Trasmutazioni nucleari
• Parallelamente, oltre agli eccessi di entalpia (calore), vengono annunciate “mutazioni” al’interno del catodo metallico: In conseguenza delle reazioni LENR apparirebbero nell’elettrodo elementi chimici non presenti prima del funzionamento della cella elettrolitica.
L. Magro - 04/12/2012 7
IPOTESI 1: generazione di neutroni
1) Si verifica la reazione (Weak Interaction)
Nota: La massa del protone è inferiore a quella del neutrone; affinché la reazione possa verificarsi l’elettrone deve disporre di un’energia sufficiente (E = mc2). Secondo i modelli tale energia potrebbe essere fornita dall’interazione con un plasma coerente (QED).
enHe
L. Magro - 04/12/2012 8
IPOTESI 2: assorbimento neutronico
2) Il neutrone viene assorbito da un nucleo del catodo; viene generato un nucleo di un nuovo elemento chimico, non presente nell’elettrodo prima della reazione di assorbimento
ZA
ZA YYn 1
L. Magro - 04/12/2012 9
Decadimento radioattivo
• il nucleo generato potrebbe essere instabile e decadere, ad esempio secondo la reazione di decadimento β- con la conseguante creazione di un diverso nucleo.
eZA
ZA eYY
111
L. Magro - 04/12/2012 10
Catena di decadimenti radioattivi
• Il nuovo nucleo, creato a seguito del decadimento β-, potrebbe essere a sua volta instabile; potrebbe cioè generarsi una catena di decadimenti che si arresterebbe solo con la creazione di un nucleo stabile.
L. Magro - 04/12/2012 11
La radiazione gamma• Quando, dopo un tempo medio caratteristico,
un nucleo instabile decade, si può generare radiazione elettromagnetica di elevata energia.
• Ciò è dovuto al fatto che il nucleo figlio viene generato in uno stato eccitato; ricadendo nello stato fondamentale, esso emette radiazione g per compensare la perdita di energia.
• L’energia della radiazione gamma permette di identificare la natura dei nuclidi generati dal decadimento radioattivo.
L. Magro - 04/12/2012 12
• Facciamo un esempio:
Usando elettrodi di tungsteno, attraverso l’assorbimento di un neutrone si verificherebbe la seguente reazione
Re187187186 WnW
L. Magro - 04/12/2012 13
• Il W-187 ha un’emivita di circa 24 ore
• il suo decadimento (beta) verso il Re-187 è accompagnato da varie righe di emissione gamma con buona intensità (probabilità) di emissione
• Il Re-187 è stabile
L. Magro - 04/12/2012 14
I rivelatori gamma al Ge iperpuro ad alta risoluzione in dotazione all’ISPRA permetterebbero
• Analizzare l’elettrodo durante i giorni successivi allo spegnimento delle cella
• Identificare i radionuclidi gamma emettitori• Misurare i tempi caratteristici di decadimento• Determinare l’attività di ogni gamma emettitore
