Bubble Fusion - Bubble fusion

Слева направо: образование пузыря; медленное расширение; быстрое и внезапное сокращение; предполагаемое событие слияния.

Bubble Fusion это нетехническое название для термоядерная реакция предполагается, что реакция происходит внутри чрезвычайно больших схлопывающихся пузырьков газа, образовавшихся в жидкости во время акустическая кавитация. Более техническое название Sonofusion.[1]

Термин был введен в обращение в 2002 г., когда был опубликован отчет Руси Талейархан и сотрудники, которые утверждали, что наблюдали доказательства сонофузии. Это заявление быстро вызвало разногласия, включая обвинения в диапазоне от экспериментальной ошибки до академического мошенничества. Последующие публикации, требующие независимой проверки сонофузии, также были весьма противоречивыми.

В конце концов, расследование Университет Пердью обнаружил, что Талеярхан участвовал в фальсификации результатов независимой проверки и включил студента в качестве автора статьи, когда он не участвовал в исследовании. Впоследствии он был лишен профессорской должности. Один из его спонсоров, Управление военно-морских исследований рассмотрел отчет Purdue и запретил ему федеральное финансирование на 28 месяцев.[2]

Оригинальные эксперименты

Устройство Sonofusion, используемое Руси Талеярханом. 1. Вакуумный насос 2. Жидкий сцинтиллятор 3. Источник нейтронов 4. Генератор акустических волн 5. Тестовая камера с жидкостью 6. Микрофон 7. Фотоэлектронный умножитель 8. Два атома дейтерия сталкиваются 8a. Возможный термоядерный синтез с образованием гелия и нейтрона 8b. Возможный термоядерный синтез, создающий тритий и протон.

Патент США 4333796,[3] поданная Хью Флинном в 1978 году, по-видимому, является самым ранним документированным упоминанием реакции типа сонлит.

В номере рецензируемого журнала от 8 марта 2002 г. Наука, Руси П. Талеярхан и коллеги из Национальная лаборатория Ок-Ридж (ORNL) сообщил, что эксперименты по акустической кавитации проводились с дейтерированный ацетон (C3D6О ) показал измерения тритий и нейтрон выход соответствует возникновению слияния. Также сообщалось, что испускание нейтронов совпадает с сонолюминесценция импульс, ключевой показатель того, что его источником был синтез, вызванный теплом и давлением внутри схлопывающихся пузырьков.[4]

Ошибка репликации в Ок-Ридж

Результаты были настолько ошеломляющими, что Национальная лаборатория Окриджа попросила двух независимых исследователей, Д. Шапиру и М. Дж. Солтмарша, повторить эксперимент, используя более сложные обнаружение нейтронов оборудование. Они сообщили, что выброс нейтронов был случайным совпадением.[5][6] В опровержении Талеярхана и других авторов первоначального отчета утверждалось, что отчет Шапиры и Солтмарша не учитывает существенных различий в экспериментальной установке, в том числе более дюйма экранирования между детектором нейтронов и сонолюминесцентным ацетоном. По словам Талеярхана и другие., при правильном рассмотрении этих различий результаты соответствовали слиянию.[7]

Еще в 2002 году, когда экспериментальные работы еще продолжались, Аарон Галонски из Университета штата Мичиган в письме в журнал Наука[8]выразил сомнения по поводу заявления команды Талеярхана. По мнению Галонского, наблюдаемые нейтроны были слишком высокими по энергии, чтобы происходить от дейтерий реакция синтеза -дейтерия (d-d). В своем ответе (опубликованном на той же странице) команда Талеярхана представила подробные контраргументы и пришла к выводу, что энергия была «достаточно близка» к той, которую можно было ожидать от реакции синтеза.

В феврале 2005 г. вышел документальный сериал Горизонт нанял двух ведущих исследователей сонолюминесценции Сета Путтермана[9] и Кеннет С. Суслик, чтобы воспроизвести работу Талеярхана. Используя аналогичные акустические параметры, дейтерированный ацетон, аналогичное зародышеобразование пузырьков и гораздо более сложное устройство для обнаружения нейтронов, исследователи не смогли найти никаких доказательств реакции синтеза.[10][11]

Последующие отчеты о репликации

В 2004 году группа Талеярхана опубликовала новые отчеты о слиянии пузырьков, в которых утверждалось, что результаты предыдущих экспериментов были воспроизведены в более строгих экспериментальных условиях.[12][13] Эти результаты отличались от исходных, поскольку утверждалось, что слияние происходит в течение более длительного времени, чем сообщалось ранее. В первоначальном отчете говорилось только об излучении нейтронов при коллапсе пузыря после зарождения пузыря, тогда как в этом отчете говорилось об испускании нейтронов на многие акустические циклы позже.

В июле 2005 г. двое учеников Талеярхана в г. Университет Пердью опубликованные доказательства, подтверждающие предыдущий результат. Они использовали ту же акустическую камеру, ту же жидкость дейтерированного ацетона и аналогичную систему зародышеобразования пузырьков. В этом отчете попыток совпадения нейтрон-сонолюминесценции не предпринималось.[14][15] Статья в Природа поднял вопросы относительно достоверности исследования и жалоб своих коллег из Purdue (см. полный анализ в другом месте на этой странице).[16][17] Были выдвинуты обвинения в неправомерном поведении, и Университет Пердью начал расследование. В 2008 году он пришел к выводу, что имя Талеярхана должно было появиться в списке авторов из-за его глубокого участия во многих этапах исследования, что он добавил еще одного автора, который на самом деле не участвовал в работе, просто чтобы преодолеть критику одного рецензента, и что это было частью попытки «фальсифицировать научную запись путем утверждения независимого подтверждения». В исследовании не проверялась достоверность экспериментальных результатов.[18]

В январе 2006 г. в журнале была опубликована статья. Письма с физическими проверками Талеярхана в сотрудничестве с исследователями из Политехнический институт Ренсселера сообщили о статистически значимых доказательствах слияния.[19]

В ноябре 2006 года, в разгар обвинений в отношении стандартов исследований Талеярхана, два разных ученых посетили лабораторию исследования метастабильных жидкостей в Университете Пердью для измерения нейтронов с помощью оборудования Талеярхана. Доктор Эдвард Р. Форрингер и студенты Дэвид Роббинс и Джонатан Мартин из Университет ЛеТурно представил два доклада на Американское ядерное общество Зимнее собрание, сообщившее о репликации нейтронного излучения. Их экспериментальная установка была похожа на предыдущие эксперименты в том, что в ней использовалась смесь дейтерированного ацетона, дейтерированный бензол, тетрахлорэтилен и уранилнитрат. Примечательно, однако, что он работал без внешнего источника нейтронов и использовал два типа нейтронные детекторы. Они потребовали жидкость мерцание детектором измерены уровни нейтронов на 8 Стандартное отклонение выше уровня фона, в то время как пластиковые детекторы измеряли уровни на 3,8 стандартных отклонения от фона. Когда тот же эксперимент был проведен с недейтерированным контроль жидкости, измерения были в пределах одного стандартного отклонения от фона, что указывает на то, что образование нейтронов произошло только во время кавитации дейтерированной жидкости.[20][21][22][23] Уильям М. Багг, заслуженный профессор физики Университет Теннесси также поехал в лабораторию Талейархана, чтобы повторить эксперимент с его оборудованием. Он также сообщил об испускании нейтронов с помощью пластиковых детекторов нейтронов.[23] Талеярхан утверждал, что эти визиты считались экспертами как независимые репликации, но Форрингер позже признал, что он не был экспертом, а Багг позже сказал, что Талеярхан проводил эксперименты, а он только наблюдал.[24]

Природа отчет

В марте 2006 г. Природа опубликовал специальный отчет, который поставил под сомнение достоверность результатов экспериментов Purdue.[16] В отчете цитируется Брайан Наранджо из Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе о том, что энергетический спектр нейтронов, представленный в статье Талеярхана и др. за 2006 год. был статистически несовместим с нейтронами, образованными в результате предложенной реакции синтеза, и, вместо этого, очень согласовывался с нейтронами, образовавшимися в результате радиоактивного распада Калифорний 252, изотоп, обычно используемый в качестве лаборатории источник нейтронов .[24][25]

Ответ Талеярхана и другие., опубликовано в Письма с физическими проверками, пытается опровергнуть гипотезу Наранхо относительно причины обнаруженных нейтронов.[26]

Цукалас, глава Школы ядерной инженерии в Пердью, и несколько его коллег из Пердью убедили Талейархана переехать в Пердью и попытаться совместное воспроизведение. В 2006 г. Природа сообщают, что они подробно описывают несколько проблемных моментов при попытке сотрудничества с Талеярханом. Он сообщил о положительных результатах на основе определенного набора необработанных данных, но его коллеги также изучили этот набор, и он содержал только отрицательные результаты. Он так и не показал коллегам необработанные данные, соответствующие положительным результатам, несмотря на несколько запросов. Он перенес оборудование из общей лаборатории в свою лабораторию, тем самым препятствуя проверке его коллегами, и он не дал никаких предварительных предупреждений или объяснений этого перемещения. Талеярхан убедил своих коллег не публиковать статью с отрицательными результатами. Затем Талеярхан настоял на том, чтобы в пресс-релизе университета его эксперимент был представлен как «рецензируемый» и «независимый», когда соавторы работали в его лаборатории под его наблюдением, а его коллегам на факультете не разрешалось просматривать данные. Таким образом, коллеги Талеярхана из Purdue заявили, что он препятствовал экспертной оценке своих экспериментов, и у них были серьезные сомнения в достоверности исследования.[16][17]

Природа также выявили, что не соблюдались процедуры анонимной рецензирования, и что журнал Ядерная инженерия и дизайн не был независимым от авторов. Талеярхан был соредактором журнала, и статья была рецензирована только его соредактором с ведома Талеярхана.[17]

В 2002 году Талеярхан подал заявку на патент от имени Министерства энергетики США, работая в Ок-Ридже. Природа сообщил, что патент был отклонен в 2005 году Патентным ведомством США. Экзаменатор назвал эксперимент разновидностью дискредитированного холодный синтез, обнаружил, что не было «достоверных свидетельств записи, подтверждающих какие-либо утверждения или утверждения о том, что изобретение способно работать, как указано», и обнаружил, что не было достаточно деталей, чтобы другие могли воспроизвести изобретение. Область термоядерного синтеза страдала от множества ошибочных заявлений, поэтому исследователь запросил дополнительные доказательства того, что излучение было произведено термоядерным синтезом, а не из других источников. Апелляция не была подана, потому что Министерство энергетики отклонило иск в декабре 2005 года.[27]

Сомнения требуют расследования

Сомнения преподавателей ядерной инженерии Университета Пердью относительно того, были ли положительные результаты проведенных там экспериментов со слиянием, правдивыми, побудили университет инициировать обзор исследования, проведенного Офисом вице-президента по исследованиям Пердью. В статье от 9 марта 2006 г., озаглавленной «Доказательства слияния пузырей, поставленные под сомнение», Природа побеседовали с несколькими коллегами Талеярхана, которые заподозрили неладное.[28]

7 февраля 2007 года администрация Университета Пердью определила, что «доказательства не подтверждают обвинения в неправомерном проведении исследований и что дальнейшее расследование этих утверждений не требуется». В их отчете также говорилось, что «энергичные открытые дебаты о научных достоинствах этой новой технологии являются наиболее подходящим направлением в будущем».[29][30] Чтобы убедиться, что расследование было проведено надлежащим образом, Представитель Дома Брэд Миллер запросил полные копии своих документов и отчетов до 30 марта 2007 г.[31] В его докладе Конгресса был сделан вывод, что «Purdue отклонилась от своих собственных процедур при расследовании этого дела и не провела тщательного расследования»; в ответ Purdue объявила, что возобновит расследование.[32]

В июне 2008 года мультиинституциональная команда, включая Талеярхана, опубликовала статью в Nuclear Engineering and Design, чтобы «прояснить неправильные представления, порожденные публикацией UCLA в Интернете, которая послужила основой для Природа статья за март 2006 года », - говорится в сообщении.[33]

18 июля 2008 года Университет Пердью объявил, что комитет, состоящий из представителей пяти учреждений, расследовал 12 обвинений в неправомерных действиях в отношении Руси Талеярхана. Он пришел к выводу, что были обоснованы два обвинения - что Талеярхан требовал независимого подтверждения своей работы, хотя на самом деле очевидные подтверждения были сделаны бывшими учениками Талеярхана и не были такими «независимыми», как предполагал Талеярхан, и что Талеярхан включил имя коллеги на одном из них. из его статей, которые фактически не были задействованы в исследовании («единственной очевидной мотивацией для добавления г-на Багга было желание преодолеть критику рецензента», заключался в отчете).[18][34]

Апелляция Талеярхана в отношении заключений отчета была отклонена. Он сказал, что два обвинения в неправомерном поведении представляют собой тривиальные административные вопросы и не имеют ничего общего с открытием пузырькового ядерного синтеза или лежащей в основе науки, и что «все обвинения в мошенничестве и фальсификации были отклонены как недействительные и необоснованные, что подтверждает лежащие в основе научные и экспериментальные данные как имеющие твердую основу ».[35] Исследователь, опрошенный LA Times, сказал, что в отчете не проясняется, было ли слияние пузырьков реальным или нет, но что низкое качество статей и сомнения, порожденные отчетом, подорвали доверие к Талиархану в научном сообществе.[36]

27 августа 2008 года его лишили профессуры по имени Арден Бемент-младший и запретили быть научным руководителем аспирантов как минимум в течение следующих 3 лет.[35][37]

Несмотря на обвинения в его адрес, Талеярхан получил грант в размере 185000 долларов от Национальный фонд науки в период с сентября 2008 г. по август 2009 г. для исследования слияния пузырей. В 2009 году Управление военно-морских исследований запретило ему на 28 месяцев, до сентября 2011 года, получать федеральное финансирование США. В течение этого периода его имя было внесено в «Список исключенных сторон», чтобы он не мог в дальнейшем получать гранты от какого-либо государственного учреждения.[2]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Чанг, Кеннет (27 февраля 2007 г.). "Практический синтез или просто пузырь?". Нью-Йорк Таймс. Получено 2007-02-27. Подход доктора Путтермана заключается в использовании звуковых волн, называемых сонофузией или слияние пузырьков, для расширения и схлопывания крошечных пузырьков, генерируя сверхгорячие температуры.
  2. ^ а б Райх, Эжени Самуэль (23 ноября 2009 г.). «Ученый, занимающийся термоядерным синтезом, лишен федерального финансирования». Природа. Дои:10.1038 / новости.2009.1103.
  3. ^ США 4333796, Флинн, Хью Г., "Способ производства энергии с помощью акустически индуцированного кавитационного синтеза и реактор для этого", выпущенный 8 июня 1982 г. 
  4. ^ Талеярхан, Р.; К. Д. Уэст; Дж. С. Чо; Р. Т. Лахи; Младший Р. Нигматулин; Р. К. Блок (2002-03-08). «Доказательства ядерных выбросов во время акустической кавитации». Наука. 295 (1868): 1868–73. Bibcode:2002Наука ... 295.1868Т. Дои:10.1126 / science.1067589. ISSN  0036-8075. PMID  11884748. S2CID  11405525.
  5. ^ Шапира, Д.; М. Дж. Солтмарш (19 августа 2002 г.). «Ядерный синтез в схлопывающихся пузырях - он есть? Попытка повторить наблюдение ядерных излучений по сонолюминесценции». Письма с физическими проверками. 89 (10): 104302. Bibcode:2002PhRvL..89j4302S. Дои:10.1103 / PhysRevLett.89.104302. PMID  12225196.
  6. ^ Дж. М. Маккракен, Питер Э. Стотт (2005). "ложные следы". Термоядерный синтез: энергия Вселенной. Дополнительная научная серия (иллюстрированная ред.). Elsevier Academic Press. С. 91–92. ISBN  978-0-12-481851-4.
  7. ^ Хайко Литц. "Bubble Fusion преодолевает следующее препятствие". Получено 29 июн 2012.
  8. ^ Галонский, А. (6 сентября 2002 г.). «Повторение настольного Fusion». Наука. 297 (5587): 1645b – 1645. Дои:10.1126 / science.297.5587.1645b. ISSN  0036-8075. PMID  12216580.
  9. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2011-10-06. Получено 2011-09-25.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь), Персональная страница Сета Путтермана.
  10. ^ «Ядерный синтез» подвергся испытанию'". Новости BBC. 17 февраля 2005 г.. Получено 2007-05-13.
  11. ^ «Эксперимент по спасению мира» (стенограмма программы). Горизонт. Новости BBC. Получено 2007-05-13.
  12. ^ Буржуа, Тереза ​​(2 марта 2004 г.). "Исследователи сообщают о воспроизведении результатов слияния пузырей: Физический обзор E публикует документ о термоядерном эксперименте, проведенном с помощью модернизированной измерительной системы ». RPI Новости и информация. Получено 2007-05-13.
  13. ^ Талеярхан, Р.; Дж. С. Чо; К. Д. Уэст; Р. Т. Лахи; Р. И. Нигматулин; Р. К. Блок (22 марта 2004 г.). «Дополнительные доказательства ядерных выбросов во время акустической кавитации». Физический обзор E. 69 (письмо 036109): 036109. Bibcode:2004PhRvE..69c6109T. Дои:10.1103 / PhysRevE.69.036109. PMID  15089363.
  14. ^ Венере, Эмиль (12 июля 2005 г.). «Результаты Purdue подтверждают более ранние эксперименты по ядерному синтезу». Новости Purdue. Университет Пердью. Получено 2007-05-13.
  15. ^ Сюй, Ю.; А. Батт (3 мая 2005 г.). «Подтверждающие эксперименты по ядерным выбросам во время акустической кавитации» (PDF). Ядерная инженерия и дизайн. 235 (1317): 1317–1324. CiteSeerX  10.1.1.541.7061. Дои:10.1016 / j.nucengdes.2005.02.021. ISSN  0167-899X.
  16. ^ а б c «Bubble Fusion: подавление ажиотажа». Новости природы. 8 марта 2006 г. Дои:10.1038 / news060306-1.
  17. ^ а б c Райх, Эжени Самуэль (8 марта 2006 г.). «Пузырьковый синтез - это просто горячий воздух?». Новости природы. Дои:10.1038 / news060306-2.
  18. ^ а б «Отчет Следственного комитета по делу доктора Руси П. Талеярхана» (PDF). Университет Пердью. 18 апреля 2008 г.. Получено 2008-07-19.
  19. ^ Пеплоу, Марк (10 января 2006 г.). «Настольный фьюжн снова на столе». Природа. Дои:10.1038 / news060109-5.
  20. ^ «Слияние пузырьков подтверждено исследованиями LETU» Новости Университета ЛеТурно (www.letu.edu/opencms/opencms/events/Bubble_Fusion_Confirmed_by_LETU_Research.html) ссылка неактивна по состоянию на 10 мая 2008 г.
  21. ^ «Технические сессии по дням (среда)» (PDF). Зимняя встреча ANS 2006 и официальная программа выставки ядерных технологий. 12–16 ноября 2006 г. с. 24. Архивировано из оригинал (PDF) на 2007-06-21. Получено 2006-12-06. (подтверждение предъявления)
  22. ^ Форрингер, Эдвард Р.; Дэвид Роббинс; Джонатан Мартин (12 ноября 2006 г.). «Подтверждение образования нейтронов при самоядерности акустической кавитации». Сделки Американского ядерного общества. v.95: 736. ISSN  0003-018X.
  23. ^ а б «Исследование слияния пузырьков под пристальным вниманием», IEEE Spectrum, май 2006 г.
  24. ^ а б Вэнс, Эрик (2 апреля 2007 г.), «Взрыв пузыря слияния», Хроника высшего образования
  25. ^ Наранхо, Брайан (3 октября 2006 г.). Комментарий к статье "Ядерные выбросы во время самоядерной акустической кавитации"'". Письма с физическими проверками. 97 (письмо 149403): 149403. arXiv:физика / 0603060. Bibcode:2006ПхРвЛ..97н9403Н. Дои:10.1103 / PhysRevLett.97.149403. PMID  17155298.
  26. ^ Талеярхан, Р. П .; Р. К. Блок; Р. Т. Лахи-младший; Р. И. Нигматулин; Ю. Сюй (3 октября 2006 г.). «Талеярхан и др. Ответ». Письма с физическими проверками. 97 (письмо 149404): 149404. Bibcode:2006ПхРвЛ..97н9404Т. Дои:10.1103 / PhysRevLett.97.149404.
  27. ^ «Надежное вложение? Отклонение оставляет патент на слияние пузырей высоким и сухим». Новости природы. 8 марта 2006 г. Дои:10.1038 / news060306-4.
  28. ^ Сэмюэл Райх, Эжени (9 марта 2006 г.). «Доказательства слияния пузырей поставлены под сомнение». Природа. 440 (7081): 132. Bibcode:2006Натура.440..132R. Дои:10.1038 / 440132b. PMID  16525429.
  29. ^ «Комиссия по честности Purdue завершила исследование». Новости Purdue. Университет Пердью. 7 февраля 2007 г.. Получено 2007-05-13.
  30. ^ Чанг, Кеннет (13 февраля 2007 г.). "Исследователь признан виновным в проступках, но дело все еще неясно". Нью-Йорк Таймс (Позднее издание (окончательное) изд.). п. F – 4. Получено 2007-05-13.
  31. ^ "Миллер ищет данные расследования Purdue о нарушениях научной дисциплины". Комитет палаты представителей по науке и технологиям. 22 марта 2007 г. Архивировано с оригинал 25 мая 2007 г.. Получено 2007-05-13.
  32. ^ Сервис, Роберт Ф. (18 мая 2007 г.), "Sonofusion снова на линии огня, поскольку снова открывается зонд по нарушению правил поведения", Наука, 316 (5827): 964, Дои:10.1126 / science.316.5827.964, PMID  17510329, заархивировано из оригинал 10 апреля 2016 г. (требуется регистрация)
  33. ^ Талеярхан, Р.П .; Лапинскас, Дж; Сюй, Y; Чо, Дж; Блок, R; Laheyjr, R; Нигматулин, Р. (июнь 2008 г.). "Моделирование, анализ и прогнозирование спектров нейтронной эмиссии в экспериментах по термоядерному синтезу с акустической кавитацией". Ядерная инженерия и дизайн. 2008 (238): 2779–2791. Дои:10.1016 / j.nucengdes.2008.06.007.
  34. ^ "Комитет Purdue завершает расследование неправомерного поведения". Университет Пердью. 18 июля 2008 г.. Получено 2008-07-18.
  35. ^ а б Джаяраман, К. С. (2008). «Открыватель термоядерного синтеза говорит, что его наука подтверждена». Природа Индии. Дои:10.1038 / nindia.2008.271.
  36. ^ Физик Purdue признан виновным в проступке, Los Angeles Times, 19 июля 2008 г., Томас Х. Мо II
  37. ^ "Purdue делает выговор ученому, работающему в области термоядерного синтеза, за проступки". USA Today. Ассошиэйтед Пресс. 27 августа 2008 г.. Получено 2010-12-28.

дальнейшее чтение