A HIDEGFÚZIÓ

A HIDEGFÚZIÓ

A fúzióról szinte mindenki hallott már. A magfúziós folyamat az élet alapja, a csillagok motorja. Hidrogén atommagok, protonok fu­zionálnak, egyesülnek nagyobb rendszámú anyaggá, héliummá, és ebben a folyamatban a héliummagnak kisebb az energiája vala­mennyivel, mint négy darab protonnak. Az energiakülönbség, a többletsugárzás formájában távozik a csillagok belsejéből, ezt érez­zük mi a nyári melegben. Rövid időre, úgynevezett hidrogénbomba formájában elő is tudjuk ezt állítani. Évtizedek óta igen komoly erő­feszítéseket tesznek arra, hogy ezt a magas hőmérsékleten lejátszódó folyamatot valahogy meg lehessen szelídíteni, és kontrollált körül­mények között szép lassan égessük el 717b19h a hidrogént héliummá, és így szennyezésmentes erőműveket csináljunk. A kontrollált fúzió, az úgynevezett "big science", a nagy tudomány jellegzetes példája. Rendkívül drága kísérleti eljárásokkal, sok-sok év munkájával, mér­nökök, technikusok ezreinek bevonásával, csigalassúsággal haladnak a kísérletek évtizedek óta. Az alapvető problémát az jelenti a fúzió­nál, hogy a protonok taszítóerejét le kell győzni, és olyan közel kell vinni egymáshoz két azonos töltést, hogy a magerők már legyőzzék az elektrosztatikus taszítást, és meginduljon a fúzió, a magok egye­sülése. Ezt könnyű leírni, de technikailag rendkívül nehéz megvaló­sítani, hiszen igen magas hőmérsékleten lesz elegendő nagy sebes­sége a protonoknak, amit egyébként földi körülmények között nehe­zen tudunk előállítani. A kísérletek annyira költségesek és drágák, hogy egyetlen ország saját erejéből erre nem is képes. Csak nemzet­közi összefogással, sok ország tapasztalatával és pénzével lehet ezt a kérdést megoldani, és akkor is csak évtizedek alatt. Igaz, fegyverke­zésre sokkal többet költenek a Föld országaiban, de így is dollármil­liárdok mennek el melegfúziós kutatásokra.

A folyamat elején hidrogénatomokból indulunk el, ezeket meg­tisztítjuk a külső elektronhéjtól, össze kell őket gyúrni, majd vég­termékként héliumot kapunk. Lényegében ez anyagátalakítás, egyik anyagból egy másikat kapunk. Ez az, amiről az alkimisták évszázadok óta álmodoznak, és ez az, amit a mai fizika és kémia biztosra mond, hogy kis energiaszinteken lehetetlen.

Ugyanolyan biztosak a kutatók ebben, mint az energiamegmaradásban. Az a kérdés, hogy vajon itt is találhatunk-e valami kerülőutat, vajon itt is gondosan mérték-e föl a lehetőségeket a kutatók?

Talán nem véletlen, hogy ugyanazokkal a problémákkal találko­zunk, mint az energia- és impulzusmegmaradással kapcsolatosan. A pisztrángok már régóta feltalálták és használják azt a szerkezetet, amivel többletenergiát és impulzust lehet előállítani. Úgy tűnik, hogy az élő szervezetekben is lejátszódnak magátalakítási folyama­tok nagyon kis energiaszinteken. A francia C. Louis Kervran mun­kájának kapcsán már említettük a biológiai fúzió eseteit, most bő­vebben nézzük meg ezeket.

A múlt század hajnalán, 1799-ben egy francia kémikus, Vauqelin annyira elcsodálkozott a tyúkok által ki­ürített mészkőmennyiségen, hogy elhatározta, méréssel néz utána a jelenségnek. Kizárólag zabpelyhet adott a tyúkoknak, melynek mészkőtartalmát pontosan ismerte. Hosszú időn keresztül így etette a csirkéket, és megmérte, hogy az ürülékben és a tojásban mennyi mészkőt lehet találni. Azt találta, hogy körülbelül ötször annyi mészkő jön ki a tyúkokból, mint amennyi bemegy. Arra a követ­keztetésre jutott Vauqelin, hogy a tyúkok mészkövet készítenek, de nem tudta megmagyarázni a jelenséget.

Aztán egy generációval később, 1822-ben egy angol kutató, Prout szisztematikusan elkezdte tanulmányozni a mészkő, azaz a kalciumkarbonát képződését a csirkéknél, és ő is erre a következte­tésre jutott.

1831-ben, egy francia vegyész, Choubard vizitorma magokat kezdett el vizsgálni oldhatatlan üvegedényekben. Az edényeket előbb savval kimosta, majd vízzel kiöblítette és hevítette, hogy minden oldható kijöjjön belőle. Ezután a magokat vízben csíráztat­ta, és csírázás után megszárította, elégette, és analizálta a hamut. Azt találta, hogy a fiatal növénykékben olyan anyagok találhatóak. amelyék a magvakban eredetileg nem voltak meg. 1844-ben, egy német kutató, Vogel szintén vizitormával kísérletezett. Olyan táp­talajon növesztette a vizitormát, ami nem tartalmazott ként. Mégis magas kéntartalmat talált a már kifejlődött növénykékben. Arra a következtetésre jutott, hogy vagy a kén nem egy egyszerű elem, vagy pedig valamilyen módon kén keletkezik. Néhány évvel ké­sőbb két angol kutató, Lauwes és Gilbert vették észre, hogy csírá­zás közben a magnéziumtartalom is megnő. 1875-ben Herc Zéle nevű kutató erősítette meg ezeket az eredményeket.

Ez a kutatás sporadikusan folytatódott a XX. században is, 1950-ben egy Hauschka nevű kutató publikálta az addigi eredményeket, majd Branfield Lakowsky, Spindler és Freundler végeztek ilyen típusú méréseket. Mindnyájan azt vették észre, hogy a kicsírázott növény­kék foszfor- és kalciumtartalma növekszik. Baranger arra a követ­keztetésre jutott, hogy az elemek valamilyen transzmutációja, vál­tozása következik be, ám egyik eset sem keltett nagy visszhangot. Ezek az egymás után következő, de egymástól is elszigetelt kutatá­si eredmények nem érték el a biológiai kutatások "ingerküszöbét", a "zajszint" alatt maradtak, hamar feledésbe merültek.

Ezután kezdett szisztematikus kutatásba a francia Louis Kerv­ran. Több könyvet is megjelentetett eredményeiről, ám olyan erős ma is az a dogma, hogy elemek kémiai módszerekkel nem változ­tathatók át, hogy egy szűk körön kívül ma sem ismerik Kervran munkájának eredményeit. Most, a kilencvenes években japán kuta­tók vették észre, hogy baktérium-tenyészetnél olyan elemek jelen­nek meg, amelyek a táptalajban bizonyosan nem voltak jelen. Min­dez arra mutat, hogy az életfolyamatok során valami történhet, amit a jelenlegi fizikai ismereteinkkel nem tudunk megmagyarázni.

Fölmerül az a gyanú, hogy talán mégsem tudunk elegendő mély­ségben arról, hogy mi is történik az atommagok belsejében, és ho­gyan is néznek ki az atommagok. Valóban ez a helyzet, sok-sok évtizedes munka után még mindig vannak bizonytalanságok, ko­moly hiányosságok a magfizikában, úgy tűnik, hogy az eddigi megközelítés nem tudja megmagyarázni, hogy miért alakulnak ki azok az izotópok a természetben, amelyeket megtalálhatunk, és mi­ért alakul az arányuk úgy, ahogy a természetben megtaláljuk. És itt most visszatérhetünk a technikai vonalra, röviden nézzük meg, mi­lyen lépcsőfokok vezettek a fúziós kutatáshoz.