Revisiting the cold case of cold fusion - Versionsgeschichte

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<seo description="Niederenergetische Kernreaktionen LENR Wissenschaft Technologie Aufruf zum Handeln, myonenkatalysierte Fusion Palladium Palladiumhydrid PdHx Überschusswärme Kalorimetrie Kalorimeter, Pons Fleischmann, elektrochemische Zelle Elektrolyse D2O, Coulombbarriere Elektronenabschirmung Wirkungsquerschnitt"></seo>
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Hochhydridierte Metalle

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Der Umfang des Programms

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	<div style="display:inline-block; vertical-align:top; padding-top:0.5em;">[[Datei:Nature_journal_logo_157x39.png\|Nature\|frameless\|157px\|none\|link=https://www.nature.com/]]</div>		<div style="display:inline-block; vertical-align:top; padding-top:0.5em;">[[Datei:Nature_journal_logo_157x39.png\|Nature\|frameless\|157px\|none\|link=https://www.nature.com/]]</div>
	<div style="display:inline-block; margin-left: 1.2em; margin-bottom: 1em;"><small>Nature<br>27. Mai 2019<br>Curtis P. Berlinguette<sup>1,2,3,4</sup>, Yet-Ming Chiang<sup>5</sup>, Jeremy N. Munday<sup>6,7</sup>, Thomas Schenkel<sup>8</sup>, David K. Fork<sup>9</sup>, Ross Koningstein<sup>9</sup> & Matthew D. Trevithick<sup>9</sup>		<div style="display:inline-block; margin-left: 1.2em; margin-bottom: 1em;"><small>Nature<br>27. Mai 2019<br>Curtis P. Berlinguette<sup>1,2,3,4</sup>, Yet-Ming Chiang<sup>5</sup>, Jeremy N. Munday<sup>6,7</sup>, Thomas Schenkel<sup>8</sup>, David K. Fork<sup>9</sup>, Ross Koningstein<sup>9</sup> & Matthew D. Trevithick<sup>9</sup>

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 Seit 1989 ist eine Menge an Fachliteratur erschienen und ein umfangreiches Fachwissen über die Kalte Fusion enstanden <ref name="ref01" /><ref name="ref15" /><ref name="ref29" /><ref name="ref38">Packham, N. J. C., Wolf, K. L., Wass, J. C., Kainthla, R. C. & Bockris, J. O. Production of tritium from D2O electrolysis at a palladium cathode. ''J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem.'' '''270''', 451-458 (1989).</ref> (siehe auch [http://lenr-canr.org lenr-canr.org]). Mangels einer allgemein anerkannten Theorie haben wir uns bei unserer Untersuchung des Themas auf die [https://de.wikipedia.org/wiki/Empirie empirische] Untersuchung von drei der prominentesten Behauptungen konzentriert: (1) die Behauptung, dass Metallelektroden, die mit außergewöhnlichen Mengen an Wasserstoff beladen sind, ein notwendiges Ausgangsmaterial für die Kalte Fusion bilden<ref name="ref39">McKubre, M. C. H. Cold fusion: comments on the state of scientific proof. ''Curr. Sci.'' '''108''', 495-498 (2015).<br>'''Diskussion der ersten Experimente, die zur Bewertung der Fleischmann-Pons-Behauptung durchgeführt wurden.'''</ref>; (2) die Behauptung, dass Metallpulver, die in einer Wasserstoffumgebung erhitzt werden, Überschusswärme erzeugen<ref name="ref40">Focardi, S., Habel, R. & Piantelli, F. Anomalous heat production in Ni-H systems. ''Nuovo Cim. A'' '''107''', 163-167 (1994).</ref>; und (3) die Behauptung, dass durch gepulste [https://de.wikipedia.org/wiki/Gasentladung Plasmaentladungen] [https://de.wikipedia.org/wiki/Tritium Tritium] und andere anomale nukleare Signaturen erzeugt werden<ref name="ref41">Claytor, T. N., Jackson, D. D. & Tuggle, D. G. ''Tritium Production from a Low Voltage Deuterium Discharge on Palladium and Other Metals.'' [https://doi.org/10.2172/102234 doi.org/10.2172/102234] (LANL, 1995).<br>'''Methode zur Plasmabeladung, bei der angeblich eine unerwartete Menge an Tritium aus Palladiumdrähten erzeugt wird.'''</ref>. Schnell wurde klar, dass diese Experimente eine sorgfältige Messung von Materialien unter extremen Bedingungen, einschließlich hoher Drücke, Temperaturen und [https://de.wikipedia.org/wiki/Potential_(Physik) Potenziale], erfordern würden. Dazu müssten geeignete Messgeräte entworfen, hergestellt und [https://de.wikipedia.org/wiki/Kalibrierung kalibriert] werden. Um die erforderlichen Geräte zu konstruieren und um eine [https://de.wikipedia.org/wiki/Statistische_Signifikanz statistisch signifikante] Anzahl von Experimenten durchzuführen, würden nicht nur ein paar Monate, sondern einige Jahre nötig sein, und das selbst angesichts des begrenzten Umfangs unseres Programms. Und schließlich würden wir alle Experimente zu einem doppelten Zweck durchführen: zum einen zur Erweiterung des wissenschaftlichen Verständnisses der untersuchten Phänomene und zum anderen zur Bewertung der verschiedenen Behauptungen über die Kalte Fusion.
-=== Hochhydridierte Metalle ===
+=== Hochhydrierte Metalle ===
 [https://en.wikipedia.org/wiki/Michael_McKubre Michael McKubre] und Kollegen am [https://de.wikipedia.org/wiki/SRI_International SRI International] ([https://de.wikipedia.org/wiki/Kalifornien Kalifornien, USA]) haben eine der größten Studien zur Kalten Fusion durchgeführt<ref name="ref39" />. In den frühen 1990er Jahren führten sie Dutzende von Elektrolyseexperimenten des Fleischmann-Pons-Typs durch und behaupteten, Überschusswärme erst dann beobachten zu können, wenn die Palladiumkathode mit Wasserstoff jenseits eines Schwellwertes von PdH<sub>x</sub> beladen war, für den x > 0,875 gilt (siehe <ref name="ref39" />). (Der Einfachheit halber steht „Wasserstoff“ in diesem Zusammenhang sowohl für [https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff Wasserstoff] als auch für [https://de.wikipedia.org/wiki/Deuterium Deuterium], für [https://de.wikipedia.org/wiki/Proton Protonen], [https://de.wikipedia.org/wiki/Deuteron Deuteronen] und [https://de.wikipedia.org/wiki/Hydride Hydrid].) Ungeachtet der anhaltenden Debatte innerhalb der Gemeinde der Kalten Fusion zu der Frage, ob eine hohe Beladung per se von Bedeutung ist oder ob diese zu wichtigen sekundären Phänomenen führt (wie z. B. zu strukturellen Defekten), haben wir beschlossen, dass das Verständnis darüber, wie hochhydrierte Metalle geschaffen, charakterisiert und aufrechterhalten werden können, in unserem Programm eine Priorität bildet.

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 Gemessen an den bekannten [https://de.wikipedia.org/wiki/Zerfallsbreite#Verzweigungsverhältnis Verzweigungsverhältnissen] für die [https://de.wikipedia.org/wiki/Deuteron Deuteron]-Deuteron-Fusion (siehe Abbildung 1) wurden im Fleischmann-Pons-Experiment außerdem viel zu wenige [https://de.wikipedia.org/wiki/Neutron Neutronen] und [https://de.wikipedia.org/wiki/Triton_(Physik) Tritonen] nachgewiesen, um die beobachtete Wärmemenge erklären zu können (ein Deuteron ist ein Deuteriumkern (D) und ein Triton ist ein Tritiumkern (T)). Von daher wurde vorgeschlagen, dass es sich bei D&nbsp;+&nbsp;D&nbsp;→&nbsp;<sup><small>4</small></sup>He&nbsp;+&nbsp;24&nbsp;MeV um den für die Kalte Fusion [https://de.wiktionary.org/wiki/dominant dominanten] Reaktionsweg handelt, bei dem die gesamte Energie in Form von Wärme auf das Wirts[https://de.wikipedia.org/wiki/Metallische_Bindung metallgitter] übergeht und als hauptsächliches nukleares Nebenprodukt [https://de.wikipedia.org/wiki/Helium Helium] (das [https://de.wikipedia.org/wiki/Isotop Isotop] <sup><small>4</small></sup>He) entsteht<ref name="ref12" />. Daneben wurden auch andere Mechanismen vorgeschlagen, die jedoch in der Regel die einfachen Versionen der [https://de.wikipedia.org/wiki/Impulserhaltungssatz Impulserhaltung] verletzen, da es zu keiner nachweisbaren Strahlung kommt. Derzeit existiert keine allgemein anerkannte Theorie, die die Kalte Fusion erklären kann.
-Bis jetzt haben die Bemühungen zur unabhängigen [https://de.wikipedia.org/wiki/Replikation_(Wissenschaft) Replikation] von Behauptungen über anomale Wärme und Fusionsreaktionsprodukte keine ausreichenden Beweise für die Existenz der Kalten Fusion erbracht. Im Jahr 2004 hat eine zweite Überprüfung durch das [https://de.wikipedia.org/wiki/Energieministerium_der_Vereinigten_Staaten US-Energieministerium] die Empfehlung ausgesprochen, die Forschung in zwei Bereichen zu verstärken, um so einige der [https://de.wikipedia.org/wiki/Kontroverse Kontroversen] auf diesem Forschungsgebiet beizulegen: zum einen die [https://de.wikipedia.org/wiki/Materialwissenschaft_und_Werkstofftechnik materialwissenschaftlichen] Aspekte deuterierter Metalle unter Verwendung moderner Charakterisierungsverfahren und zum anderen die Untersuchung von Teilchen, die angeblich von deuterierten Folien emittiert werden, unter Verwendung modernster Geräte und Methoden<ref name="ref37">US Department of Energy. ''Report of the Review of Low Energy Nuclear Reactions'' (USDOE, 2004).<br>'''Bericht über eine Überprüfung, die 2004 vom US-Energieministerium durchgeführt wurde, um der Frage des wissenschaftlichen Nachweises für niederenergetische Kernreaktionen nachzugehen.'''</ref>. Doch nur wenige akademische Laboratorien haben sich dieser Aufgabe angenommen. Unser Programm hat den Versuch unternommen, diese Situation zu überwinden.
+Bis jetzt haben die Bemühungen zur unabhängigen [https://de.wikipedia.org/wiki/Replikation_(Wissenschaft) Replikation] von Behauptungen über anomale Wärme und Fusionsreaktionsprodukte keine ausreichenden Beweise für die Existenz der Kalten Fusion erbracht. Im Jahr 2004 hat eine zweite Überprüfung durch das [https://de.wikipedia.org/wiki/Energieministerium_der_Vereinigten_Staaten US-Energieministerium] die Empfehlung ausgesprochen, die Forschung in zwei Bereichen zu verstärken, um so einige der [https://de.wikipedia.org/wiki/Kontroverse Kontroversen] auf diesem Forschungsgebiet beizulegen: zum einen die [https://de.wikipedia.org/wiki/Materialwissenschaft_und_Werkstofftechnik materialwissenschaftlichen] Aspekte deuterierter Metalle unter Verwendung moderner Charakterisierungsverfahren und zum anderen die Untersuchung von Teilchen, die angeblich von deuterierten Folien emittiert werden, unter Verwendung modernster Geräte und Methoden<ref name="ref37">US Department of Energy. ''Report of the Review of Low Energy Nuclear Reactions'' (USDOE, 2004).<br>'''Bericht über eine Überprüfung, die 2004 vom US-Energieministerium durchgeführt wurde, um der Frage des wissenschaftlichen Nachweises für Niederenergetische Kernreaktionen nachzugehen.'''</ref>. Doch nur wenige akademische Laboratorien haben sich dieser Aufgabe angenommen. Unser Programm hat den Versuch unternommen, diese Situation zu überwinden.
 == Der Umfang des Programms ==

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 Die [https://de.wikipedia.org/wiki/Kernfusion Kernfusion] zeichnet sich als ein Mechanismus mit enormem Potenzial aus, die Art und Weise zu beeinflussen, wie wir Energie erzeugen. Das hat bereits eine internationale Investition in Höhe von 25 Milliarden Dollar für den Bau von [https://de.wikipedia.org/wiki/ITER ITER] ausgelöst<ref name="ref72">ITER Organization. ''ITER Organization 2016 Annual Report''. [https://www.iter.org/org/team/odg/comm/AnnualReports iter.org/org/team/odg/comm/AnnualReports] (ITER, 2017).</ref><ref name="ref73">Fountain, H. A dream of clean energy at a very high price. ''New York Times'' D1 (27 March 2017).</ref>. Die gleichzeitige Erforschung alternativer Formen der Fusion, einschließlich der Kalten Fusion, könnte zu Lösungen führen, die kürzere Entwicklungszeiten aufweisen oder eine weniger umfangreiche [https://de.wikipedia.org/wiki/Infrastruktur Infrastruktur] erfordern.
-Eine berechtigte Kritik an unseren Bemühungen könnte lauten: „Warum die Kalte Fusion verfolgen, wenn ihre Existenz noch gar nicht bewiesen ist?“. Eine Antwort darauf ist, dass die Untersuchung der Kalten Fusion unser Programm dazu gebracht hat, Materialien und Phänomene zu untersuchen, die von uns sonst vielleicht nicht in Betracht gezogen worden wären. Wir haben uns auf die Suche nach der Kalten Fusion gemacht und stattdessen auf ganz unerwartete Weise von aktuellen Forschungsthemen profitiert <ref name="ref52" /><ref name="ref53" /><ref name="ref57" /><ref name="ref58" /><ref name="ref62" /><ref name="ref63" /><ref name="ref64" /><ref name="ref68" /><ref name="ref74">Sherbo, R. S., Delima, R. S., Chiykowski, V. A., MacLeod, B. P. & Berlinguette, C. P. Complete electron economy by pairing electrolysis with hydrogenation. ''Nature Catal.'' '''1''', 501-507 (2018).</ref><ref name="ref75">Johnson, N. J. J. et al. Facets and vertices regulate hydrogen uptake and release in palladium nanocrystals. ''Nat. Mater.'' '''18''', 434-458 (2019).<br>'''In-situ-Röntgenbeugungsexperimente zeigen, dass die Geschwindigkeit der Wasserstoffabsorption durch Palladiumnanokristalle mit der Anzahl der Eckpunkte zunimmt und die Geschwindigkeit der Wasserstoffdesorption bei 100 Facetten etwa zehnmal schneller ist als bei 111 Facetten.'''</ref><ref name="ref76">Palm, K. J., Murray, J. B., Narayan, T. C. & Munday, J. N. Dynamic optical properties of metal hydrides. ''ACS Photonics'' '''5''', 4677-4686 (2018).<br>'''Use of a strain-compensated microbalance for the in situ determination of gaseous hydrogen loading for various palladium, magnesium, zirconium, titanium and vanadium hydrides. '''</ref>.
+Eine berechtigte Kritik an unseren Bemühungen könnte lauten: „Warum die Kalte Fusion verfolgen, wenn ihre Existenz noch gar nicht bewiesen ist?“. Eine Antwort darauf ist, dass die Untersuchung der Kalten Fusion unser Programm dazu gebracht hat, Materialien und Phänomene zu untersuchen, die von uns sonst vielleicht nicht in Betracht gezogen worden wären. Wir haben uns auf die Suche nach der Kalten Fusion gemacht und stattdessen auf ganz unerwartete Weise von aktuellen Forschungsthemen profitiert <ref name="ref52" /><ref name="ref53" /><ref name="ref57" /><ref name="ref58" /><ref name="ref62" /><ref name="ref63" /><ref name="ref64" /><ref name="ref68" /><ref name="ref74">Sherbo, R. S., Delima, R. S., Chiykowski, V. A., MacLeod, B. P. & Berlinguette, C. P. Complete electron economy by pairing electrolysis with hydrogenation. ''Nature Catal.'' '''1''', 501-507 (2018).</ref><ref name="ref75">Johnson, N. J. J. et al. Facets and vertices regulate hydrogen uptake and release in palladium nanocrystals. ''Nat. Mater.'' '''18''', 434-458 (2019).<br>'''In-situ-Röntgenbeugungsexperimente zeigen, dass die Geschwindigkeit der Wasserstoffabsorption durch Palladiumnanokristalle mit der Anzahl der Eckpunkte zunimmt und die Geschwindigkeit der Wasserstoffdesorption bei 100 Facetten etwa zehnmal schneller ist als bei 111 Facetten.'''</ref><ref name="ref76">Palm, K. J., Murray, J. B., Narayan, T. C. & Munday, J. N. Dynamic optical properties of metal hydrides. ''ACS Photonics'' '''5''', 4677-4686 (2018).<br>'''Verwendung einer dehnungskompensierenden Mikrowaage zur in-situ-Bestimmung der Beladung mit gasförmigem Wasserstoff für verschiedene Palladium-, Magnesium-, Zirkonium-, Titan- und Vanadiumhydride.'''</ref>.
 Eine direktere Antwort auf diese Frage und die zugrundeliegende Motivation unserer Bemühungen besteht darin, in unserer Gesellschaft den dringend benötigten Durchbruch hin zu einer sauberen Energie zu schaffen<ref name="ref77">Koningstein, R. & Fork, D. Energy’s creative destruction. ''IEEE Spectrum'' '''51''', 30-35 (2014).</ref>. Um Durchbrüche zu finden, müssen Risiken eingegangen werden, und wir sind der Meinung, dass die Wiederaufnahme der Kalten Fusion ein Risiko darstellt, das es wert ist, eingegangen zu werden.

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 Die [https://de.wikipedia.org/wiki/Kernfusion Kernfusion] zeichnet sich als ein Mechanismus mit enormem Potenzial aus, die Art und Weise zu beeinflussen, wie wir Energie erzeugen. Das hat bereits eine internationale Investition in Höhe von 25 Milliarden Dollar für den Bau von [https://de.wikipedia.org/wiki/ITER ITER] ausgelöst<ref name="ref72">ITER Organization. ''ITER Organization 2016 Annual Report''. [https://www.iter.org/org/team/odg/comm/AnnualReports iter.org/org/team/odg/comm/AnnualReports] (ITER, 2017).</ref><ref name="ref73">Fountain, H. A dream of clean energy at a very high price. ''New York Times'' D1 (27 March 2017).</ref>. Die gleichzeitige Erforschung alternativer Formen der Fusion, einschließlich der Kalten Fusion, könnte zu Lösungen führen, die kürzere Entwicklungszeiten aufweisen oder eine weniger umfangreiche [https://de.wikipedia.org/wiki/Infrastruktur Infrastruktur] erfordern.
-Eine berechtigte Kritik an unseren Bemühungen könnte lauten: „Warum die Kalte Fusion verfolgen, wenn ihre Existenz noch gar nicht bewiesen ist?“. Eine Antwort darauf ist, dass die Untersuchung der Kalten Fusion unser Programm dazu gebracht hat, Materialien und Phänomene zu untersuchen, die von uns sonst vielleicht nicht in Betracht gezogen worden wären. Wir haben uns auf die Suche nach der Kalten Fusion gemacht und stattdessen auf ganz unerwartete Weise von aktuellen Forschungsthemen profitiert <ref name="ref52" /><ref name="ref53" /><ref name="ref57" /><ref name="ref58" /><ref name="ref62" /><ref name="ref63" /><ref name="ref64" /><ref name="ref68" /><ref name="ref74">Sherbo, R. S., Delima, R. S., Chiykowski, V. A., MacLeod, B. P. & Berlinguette, C. P. Complete electron economy by pairing electrolysis with hydrogenation. ''Nature Catal.'' '''1''', 501-507 (2018).</ref><ref name="ref75">Johnson, N. J. J. et al. Facets and vertices regulate hydrogen uptake and release in palladium nanocrystals. ''Nat. Mater.'' '''18''', 434-458 (2019).<br>'''In situ X-ray diffraction experiments reveal the rate of hydrogen absorption by palladium nanocrystals increases with the number of vertices, and the rate of hydrogen desorption is approximately tenfold faster at (100) facets than at (111) facets.'''</ref><ref name="ref76">Palm, K. J., Murray, J. B., Narayan, T. C. & Munday, J. N. Dynamic optical properties of metal hydrides. ''ACS Photonics'' '''5''', 4677-4686 (2018).<br>'''Use of a strain-compensated microbalance for the in situ determination of gaseous hydrogen loading for various palladium, magnesium, zirconium, titanium and vanadium hydrides. '''</ref>.
+Eine berechtigte Kritik an unseren Bemühungen könnte lauten: „Warum die Kalte Fusion verfolgen, wenn ihre Existenz noch gar nicht bewiesen ist?“. Eine Antwort darauf ist, dass die Untersuchung der Kalten Fusion unser Programm dazu gebracht hat, Materialien und Phänomene zu untersuchen, die von uns sonst vielleicht nicht in Betracht gezogen worden wären. Wir haben uns auf die Suche nach der Kalten Fusion gemacht und stattdessen auf ganz unerwartete Weise von aktuellen Forschungsthemen profitiert <ref name="ref52" /><ref name="ref53" /><ref name="ref57" /><ref name="ref58" /><ref name="ref62" /><ref name="ref63" /><ref name="ref64" /><ref name="ref68" /><ref name="ref74">Sherbo, R. S., Delima, R. S., Chiykowski, V. A., MacLeod, B. P. & Berlinguette, C. P. Complete electron economy by pairing electrolysis with hydrogenation. ''Nature Catal.'' '''1''', 501-507 (2018).</ref><ref name="ref75">Johnson, N. J. J. et al. Facets and vertices regulate hydrogen uptake and release in palladium nanocrystals. ''Nat. Mater.'' '''18''', 434-458 (2019).<br>'''In-situ-Röntgenbeugungsexperimente zeigen, dass die Geschwindigkeit der Wasserstoffabsorption durch Palladiumnanokristalle mit der Anzahl der Eckpunkte zunimmt und die Geschwindigkeit der Wasserstoffdesorption bei 100 Facetten etwa zehnmal schneller ist als bei 111 Facetten.'''</ref><ref name="ref76">Palm, K. J., Murray, J. B., Narayan, T. C. & Munday, J. N. Dynamic optical properties of metal hydrides. ''ACS Photonics'' '''5''', 4677-4686 (2018).<br>'''Use of a strain-compensated microbalance for the in situ determination of gaseous hydrogen loading for various palladium, magnesium, zirconium, titanium and vanadium hydrides. '''</ref>.
 Eine direktere Antwort auf diese Frage und die zugrundeliegende Motivation unserer Bemühungen besteht darin, in unserer Gesellschaft den dringend benötigten Durchbruch hin zu einer sauberen Energie zu schaffen<ref name="ref77">Koningstein, R. & Fork, D. Energy’s creative destruction. ''IEEE Spectrum'' '''51''', 30-35 (2014).</ref>. Um Durchbrüche zu finden, müssen Risiken eingegangen werden, und wir sind der Meinung, dass die Wiederaufnahme der Kalten Fusion ein Risiko darstellt, das es wert ist, eingegangen zu werden.

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 <references />
-{{#seo:|description=Niederenergetische Kernreaktionen LENR Wissenschaft Technologie Aufruf zum Handeln, myonenkatalysierte Fusion Palladium Palladiumhydrid PdHx Überschusswärme Kalorimetrie Kalorimeter, Pons Fleischmann, elektrochemische Zelle Elektrolyse D2O, Coulombbarriere Elektronenabschirmung Wirkungsquerschnitt"></seo>
+{{#seo:|description=Niederenergetische Kernreaktionen LENR Wissenschaft Technologie Aufruf zum Handeln, myonenkatalysierte Fusion Palladium Palladiumhydrid PdHx Überschusswärme Kalorimetrie Kalorimeter, Pons Fleischmann, elektrochemische Zelle Elektrolyse D2O, Coulombbarriere Elektronenabschirmung Wirkungsquerschnitt}}
 {{SORTIERUNG:Revisiting the cold case of cold fusion}}

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 </div>
-Unsere ersten Experimente<ref name="ref68">Schenkel, T. et al. Investigation of light ion fusion reactions with plasma discharges. Preprint at [http://arXiv.org/abs/1905.03400 arXiv.org/abs/1905.03400] (2019).<br>'''Observation of D&#x2011;D reaction yields are about 100-fold higher than expected for bare nuclei in a plasma discharge experiment designed to demonstrate screening effects in light-ion fusion.'''</ref> bestanden aus einem Palladiumdraht ([https://de.wikipedia.org/wiki/Kathode Kathode]), der von einem Edelstahlkäfig ([https://de.wikipedia.org/wiki/Anode Anode]) umgeben war, der sich wiederum in einer [https://de.wikipedia.org/wiki/Vakuumkammer Vakuumkammer] mit Deuteriumgas (D<sub><small>2</small></sub>) bei etwa 1 [https://de.wikipedia.org/wiki/Torr Torr] befand. Stromimpulse (Impulsdauer 20 [https://de.wikipedia.org/wiki/Sekunde#Mit_der_Sekunde_zusammenhängende_Einheiten μs], Wiederholrate 50 [https://de.wikipedia.org/wiki/Hertz_(Einheit) Hz], Ionenstrom in der Spitze 1 [https://de.wikipedia.org/wiki/Ampere A]) ionisierten das D<sub><small>2</small></sub> und trieben D<sup><small>+</small></sup>-Ionen in den Palladiumdraht. Zur Detektion von [https://de.wikipedia.org/wiki/Neutron Neutronen] kamen externe [https://de.wikipedia.org/wiki/Helium-3 <sup><small>3</small></sup>He-]basierte [https://de.wikipedia.org/wiki/Zählrohr#Proportionalzählrohr Proportionalzähler] und [https://de.wikipedia.org/wiki/Szintillator#Organische_Szintillatoren organische Szintillatoren] zum Einsatz, welche mit [https://de.wikipedia.org/wiki/Photomultiplier Photomultipliern] gekoppelt waren. Der Nachweis von [https://de.wikipedia.org/wiki/Proton Protonen] erfolgte mit Hilfe einer internen [https://de.wikipedia.org/wiki/Silicium Silizium][https://de.wikipedia.org/wiki/Diode diode].
+Unsere ersten Experimente<ref name="ref68">Schenkel, T. et al. Investigation of light ion fusion reactions with plasma discharges. Preprint at [http://arXiv.org/abs/1905.03400 arXiv.org/abs/1905.03400] (2019).<br>'''In einem Plasmaentladungsexperiment, das zum Nachweis von Abschirmungseffekten bei der Leichtionenfusion entwickelt worden war, wurden D&#x2011;D-Reaktionsausbeuten festgestellt, die etwa 100 mal höher lagen als für blanke Kerne zu erwarten ist.'''</ref> bestanden aus einem Palladiumdraht ([https://de.wikipedia.org/wiki/Kathode Kathode]), der von einem Edelstahlkäfig ([https://de.wikipedia.org/wiki/Anode Anode]) umgeben war, der sich wiederum in einer [https://de.wikipedia.org/wiki/Vakuumkammer Vakuumkammer] mit Deuteriumgas (D<sub><small>2</small></sub>) bei etwa 1 [https://de.wikipedia.org/wiki/Torr Torr] befand. Stromimpulse (Impulsdauer 20 [https://de.wikipedia.org/wiki/Sekunde#Mit_der_Sekunde_zusammenhängende_Einheiten μs], Wiederholrate 50 [https://de.wikipedia.org/wiki/Hertz_(Einheit) Hz], Ionenstrom in der Spitze 1 [https://de.wikipedia.org/wiki/Ampere A]) ionisierten das D<sub><small>2</small></sub> und trieben D<sup><small>+</small></sup>-Ionen in den Palladiumdraht. Zur Detektion von [https://de.wikipedia.org/wiki/Neutron Neutronen] kamen externe [https://de.wikipedia.org/wiki/Helium-3 <sup><small>3</small></sup>He-]basierte [https://de.wikipedia.org/wiki/Zählrohr#Proportionalzählrohr Proportionalzähler] und [https://de.wikipedia.org/wiki/Szintillator#Organische_Szintillatoren organische Szintillatoren] zum Einsatz, welche mit [https://de.wikipedia.org/wiki/Photomultiplier Photomultipliern] gekoppelt waren. Der Nachweis von [https://de.wikipedia.org/wiki/Proton Protonen] erfolgte mit Hilfe einer internen [https://de.wikipedia.org/wiki/Silicium Silizium][https://de.wikipedia.org/wiki/Diode diode].
 <!-- Abbildung 4 b -->

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 Es gibt nur sehr wenige Studien, in denen überzeugende Beweise für eine Massenbeladung von PdH<sub>x</sub> mit x > 0,875 erbracht werden (siehe <ref name="ref46">Skoskiewicz, T. Superconductivity in the palladium-hydrogen and palladiumnickel-hydrogen systems. ''Phys. Status Solidi A'' '''11''', K123-K126 (1972).</ref><ref name="ref47">Miller, R. J. & Satterthwaite, C. B. Electronic model for the reverse isotope effect in superconducting Pd-H(D). ''Phys. Rev. Lett.'' '''34''', 144-148 (1975).</ref><ref name="ref48">Harper, J. M. E. Effect of hydrogen concentration on superconductivity and clustering in palladium hydride. ''Phys. Lett. A'' '''47''', 69-70 (1974).</ref><ref name="ref49">Pröbst, F., Wagner, F. E. & Karger, M. Magnetic properties of solute 57Fe in β phase palladium hydride. ''J. Less Common Met.'' '''88''', 201-209 (1982).</ref>), und noch weniger, in denen x ≥ 1 ist (siehe <ref name="ref44" /><ref name="ref45" /><ref name="ref50">Möller, W., Besenbacher, F. & Bottiger, J. Saturation and isotope mixing during low-temperature implantations of hydrogen into metals. ''Appl. Phys. A'' '''27''', 19-29 (1982).</ref>). In dem Fall, in dem x = 1,33 beobachtet wurde, erfuhr das Gitter unter extremen Bedingungen (973 [https://de.wikipedia.org/wiki/Kelvin K] und etwa 50 [https://de.wikipedia.org/wiki/Physikalische_Atmosphäre katm] an mechanischem Druck) eine [https://de.wikipedia.org/wiki/Phasenübergang Phasenänderung], die zur Bildung einer [https://de.wikipedia.org/wiki/Metastabilität metastabilen] [https://de.wiktionary.org/wiki/überreichlich überreichlichen] Leerstellenphase führte, was durch eine [https://de.wikipedia.org/wiki/In_situ In-situ-][https://de.wikipedia.org/wiki/Röntgenbeugung Röntgenbeugung] gemessen wurde <ref name="ref45" />.
-Wir haben eine Reihe von Techniken in Betracht gezogen, um hochhydriertes Palladium herzustellen und dauerhaft nutzbar zu halten <ref name="ref44" /><ref name="ref45" /><ref name="ref51">Fukai, Y. et al. Superabundant vacancy-hydrogen clusters in electrodeposited Ni and Cu. ''J. Alloys Compd.'' '''356-357''', 270-273 (2003).</ref><ref name="ref52">Murray, J. B. et al. Apparatus for combined nanoscale gravimetric, stress, and thermal measurements. ''Rev. Sci. Instrum.'' '''89''', 085106 (2018).</ref><ref name="ref53">Benck, J. D., Jackson, A., Young, D., Rettenwander, D. & Chiang, Y.-M. Producing high concentrations of hydrogen in palladium via electrochemical insertion from aqueous and solid electrolytes. ''Chem. Mater.'' [https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.9b01243 doi.org/10.1021/acs.chemmater.9b01243] (2019).<br>'''Electrochemical insertion of hydrogen into palladium electrodes using aqueous, polymer and ceramic electrolytes at room temperature and ambient pressure to produce PdH<sub>x</sub> as high as x = 0.96 ± 0.02.'''</ref>. Dabei hat sich die [https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrochemie Elektrochemie] als die Methode unserer Wahl herauskristallisiert, da ein [https://de.wikipedia.org/wiki/Potential_(Physik) Potenzial] von moderater Höhe eine hohe [https://de.wikipedia.org/wiki/Flüchtigkeit Flüchtigkeit] des Wasserstoffs bewirkt und dadurch eine hohe Wasserstoffbeladung ohne Hochdruckwasserstoff ermöglicht<ref name="ref54">Felici, R., Bertalot, L., DeNinno, A., LaBarbera, A. & Violante, V. In situ measurement of the deuterium (hydrogen) charging of a palladium electrode during electrolysis by energy dispersive x-ray diffraction. ''Rev. Sci. Instrum.'' '''66''', 3344-3348 (1995).</ref><ref name="ref55">Knies, D. L. et al. In-situ synchrotron energy-dispersive X-ray diffraction study of thin Pd foils with Pd:D and Pd:H concentrations up to 1:1. ''J. Appl. Phys.'' '''112''', 083510 (2012).</ref>. Eine [https://de.wikipedia.org/wiki/Überspannung_(Elektrochemie) Überspannung] von nur 120 [https://de.wikipedia.org/wiki/Volt#Millivolt mV] ergibt das thermodynamische Äquivalent eines Drucks von etwa 100 atm<ref name="ref56">Maoka, T. & Enyo, M. Hydrogen absorption by palladium electrode polarized in sulfuric acid solution containing surface active substances - I. The cathodic region. ''Electrochim. Acta'' '''26''', 607-614 (1981).</ref>, allerdings erschweren konkurrierende Wasserstoff[https://de.wikipedia.org/wiki/Desorption desorptions]reaktionen noch immer das Erreichen außerordentlich hoher Wasserstoffbeladungsgrade. Die zahlreichen Typen von Palladiumelektroden, die von uns in wässrigen Medien getestet wurden, ergaben allesamt Werte von x < 0,875 in PdH<sub>x</sub> (siehe <ref name="ref57">Sherbo, R. S. et al. Accurate coulometric quantification of hydrogen absorption in palladium nanoparticles and thin films. ''Chem. Mater.'' '''30''', 3963-3970 (2018).</ref>), mit Ausnahme einer einzigen Probe, bei der x = 0,96 ± 0,02 betrug (siehe <ref name="ref53" />). Es ist uns gelungen, reproduzierbar hohe Wasserstoffbeladungen in Palladium aufrechtzuerhalten (x = 0,81 ± 0,02), indem wir eine speziell angefertigte elektrochemische Festkörperzelle einer bescheidenen elektrochemischen Antriebskraft von -1 V gegen die [https://de.wikipedia.org/wiki/Reversible_Wasserstoffelektrode Reversible Wasserstoffelektrode] (RHE) ausgesetzt haben <ref name="ref53" /><ref name="ref58">Benck, J. D., Rettenwander, D., Jackson, A., Young, D. & Chiang, Y.-M. Apparatus for operando X-ray diffraction of fuel electrodes in high temperature solid oxide electrochemical cells. ''Rev. Sci. Instrum.'' '''90''', 023910 (2019).</ref>. Dieses Zellendesign ermöglichte die Verwendung der [https://de.wikipedia.org/wiki/Röntgenbeugung Röntgenbeugung] zur Messung der Beladungsgrade während des Gerätebetriebs durch die Nachverfolgung der Gitterausdehnung infolge der Wasserstoffabsorption<ref name="ref58" />.
+Wir haben eine Reihe von Techniken in Betracht gezogen, um hochhydriertes Palladium herzustellen und dauerhaft nutzbar zu halten <ref name="ref44" /><ref name="ref45" /><ref name="ref51">Fukai, Y. et al. Superabundant vacancy-hydrogen clusters in electrodeposited Ni and Cu. ''J. Alloys Compd.'' '''356-357''', 270-273 (2003).</ref><ref name="ref52">Murray, J. B. et al. Apparatus for combined nanoscale gravimetric, stress, and thermal measurements. ''Rev. Sci. Instrum.'' '''89''', 085106 (2018).</ref><ref name="ref53">Benck, J. D., Jackson, A., Young, D., Rettenwander, D. & Chiang, Y.-M. Producing high concentrations of hydrogen in palladium via electrochemical insertion from aqueous and solid electrolytes. ''Chem. Mater.'' [https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.9b01243 doi.org/10.1021/acs.chemmater.9b01243] (2019).<br>'''Elektrochemische Beladung von Palladiumelektroden mit Wasserstoff unter Verwendung von wässrigen, polymeren und keramischen Elektrolyten bei Raumtemperatur und Umgebungsdruck zur Erzeugung von PdH<sub><small>x</small></sub> bis zu einem Wert von x = 0,96 ± 0,02.'''</ref>. Dabei hat sich die [https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrochemie Elektrochemie] als die Methode unserer Wahl herauskristallisiert, da ein [https://de.wikipedia.org/wiki/Potential_(Physik) Potenzial] von moderater Höhe eine hohe [https://de.wikipedia.org/wiki/Flüchtigkeit Flüchtigkeit] des Wasserstoffs bewirkt und dadurch eine hohe Wasserstoffbeladung ohne Hochdruckwasserstoff ermöglicht<ref name="ref54">Felici, R., Bertalot, L., DeNinno, A., LaBarbera, A. & Violante, V. In situ measurement of the deuterium (hydrogen) charging of a palladium electrode during electrolysis by energy dispersive x-ray diffraction. ''Rev. Sci. Instrum.'' '''66''', 3344-3348 (1995).</ref><ref name="ref55">Knies, D. L. et al. In-situ synchrotron energy-dispersive X-ray diffraction study of thin Pd foils with Pd:D and Pd:H concentrations up to 1:1. ''J. Appl. Phys.'' '''112''', 083510 (2012).</ref>. Eine [https://de.wikipedia.org/wiki/Überspannung_(Elektrochemie) Überspannung] von nur 120 [https://de.wikipedia.org/wiki/Volt#Millivolt mV] ergibt das thermodynamische Äquivalent eines Drucks von etwa 100 atm<ref name="ref56">Maoka, T. & Enyo, M. Hydrogen absorption by palladium electrode polarized in sulfuric acid solution containing surface active substances - I. The cathodic region. ''Electrochim. Acta'' '''26''', 607-614 (1981).</ref>, allerdings erschweren konkurrierende Wasserstoff[https://de.wikipedia.org/wiki/Desorption desorptions]reaktionen noch immer das Erreichen außerordentlich hoher Wasserstoffbeladungsgrade. Die zahlreichen Typen von Palladiumelektroden, die von uns in wässrigen Medien getestet wurden, ergaben allesamt Werte von x < 0,875 in PdH<sub>x</sub> (siehe <ref name="ref57">Sherbo, R. S. et al. Accurate coulometric quantification of hydrogen absorption in palladium nanoparticles and thin films. ''Chem. Mater.'' '''30''', 3963-3970 (2018).</ref>), mit Ausnahme einer einzigen Probe, bei der x = 0,96 ± 0,02 betrug (siehe <ref name="ref53" />). Es ist uns gelungen, reproduzierbar hohe Wasserstoffbeladungen in Palladium aufrechtzuerhalten (x = 0,81 ± 0,02), indem wir eine speziell angefertigte elektrochemische Festkörperzelle einer bescheidenen elektrochemischen Antriebskraft von -1 V gegen die [https://de.wikipedia.org/wiki/Reversible_Wasserstoffelektrode Reversible Wasserstoffelektrode] (RHE) ausgesetzt haben <ref name="ref53" /><ref name="ref58">Benck, J. D., Rettenwander, D., Jackson, A., Young, D. & Chiang, Y.-M. Apparatus for operando X-ray diffraction of fuel electrodes in high temperature solid oxide electrochemical cells. ''Rev. Sci. Instrum.'' '''90''', 023910 (2019).</ref>. Dieses Zellendesign ermöglichte die Verwendung der [https://de.wikipedia.org/wiki/Röntgenbeugung Röntgenbeugung] zur Messung der Beladungsgrade während des Gerätebetriebs durch die Nachverfolgung der Gitterausdehnung infolge der Wasserstoffabsorption<ref name="ref58" />.
 Auch die Charakterisierung der Wasserstoffkonzentrationen im Palladium stellt eine Herausforderung dar. Die Beladung von Palladiumelektroden mit [https://de.wiktionary.org/wiki/interstitiell interstitiellem] Wasserstoff bewirkt eine Ausdehnung des Metallgitters, eine Änderung der elektrischen [https://de.wikipedia.org/wiki/Impedanz Impedanz] und eine Zunahme der Masse. Wir fanden heraus, dass die [https://de.wikipedia.org/wiki/In_situ In-situ-][https://de.wikipedia.org/wiki/Röntgenbeugung Röntgenbeugung]<ref name="ref58" />, die die Veränderungen der Gitterparameter misst, und die [https://de.wikipedia.org/wiki/Strippung Stripping]-[https://de.wikipedia.org/wiki/Coulometrie Coulometrie]<ref name="ref59">Lawson, D. R. et al. Use of a coulometric assay technique to study the variables affecting deuterium loading levels within palladium electrodes. ''Electrochim. Acta'' '''36''', 1515-1522 (1991).</ref><ref name="ref60">Czerwiński, A. C., Kiersztyn, I., Grdeń, M. & Czapla, J. The study of hydrogen sorption in palladium limited volume electrodes (Pd-LVE) I. Acidic solutions. ''J. Electroanal. Chem.'' '''471''', 190-195 (1999).</ref>, die die während der Wasserstoff[https://de.wikipedia.org/wiki/Desorption desorption] weitergegebene Ladung misst, die genauesten Methoden zur Charakterisierung der PdH<sub>x</sub>-[https://de.wikipedia.org/wiki/Stöchiometrie Stöchiometrie] in [https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrochemie elektrochemischen] Umgebungen darstellen. Wir haben Fehler in zuvor angewandten Gitterexpansionskalibrierungen<ref name="ref53" /> entdeckt und korrigiert, die andernfalls zu einer Überschätzung von x geführt hätten. Nach unserer Erfahrung stimmte die [https://de.wikipedia.org/wiki/Vierleitermessung Vierleitermessung], die die elektrische Impedanz misst, um auf die PdH<sub>x</sub>-Stöchiometrie zu schließen, nicht mit der Röntgenbeugung derselben Proben überein. Mechanische Spannungen und irreversible [https://de.wikipedia.org/wiki/Plastizität_(Physik) plastische Verformungen], welche durch die Gitterausdehnung verursacht werden, beeinflussen die Impedanz der [https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrode Elektroden] ganz unabhängig von der Wasserstoffbeladung. Und schließlich haben wir, um die Gasphasenbeladung von Wasserstoff in dünnen Metallfilmen zu verfolgen, eine [https://de.wikipedia.org/wiki/Quarzkristall-Mikrowaage Quarzkristall-Mikrowaage] entwickelt, mit deren Hilfe die Massenzunahme bei der Absorption von Wasserstoffionen gemessen werden kann<ref name="ref52" />. Für eine präzise Messung der Wasserstoffbeladung mittels dieser Technik müssen zusätzliche Faktoren wie die spannungsinduzierte Filmkrümmung während der Gasabsorption berücksichtigt werden<ref name="ref52" />.