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Condensed Matter Nuclear Science
(Cold Fusion)
Jean-Paul Biberian
Maître de Conférence, Faculté des Sciences de Luminy,
CNRS / CRMC-N / Université d’Aix-Marseille II
Tél: + 33 660 14 04 85
Email: [email protected]
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Budapest November 15, 2006 2
Overview
A brief history of Cold Fusion The original Pons & Fleischmann experiment Excess Heat Helium detection Particles Transmutation Theory Conferences Laboratories Conclusion
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Brief history of Cold Fusion Discovered by Professors Stan Pons and Martin Fleischman in 1989. Announced at a press conference on March 23, 1989. Immediately after the scientific community split in two: a large majority disbelieved the reality of Cold Fusion, and a small minority either believed in the results, or managed to duplicate the results.
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The original Pons & Fleishmann experiment
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CRMC-N 29 janvier 2004 5
Experimental set up
LiOD
Silver coating
Thermistor
cathode
anode
Constant temperature bath
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CRMC-N 29 janvier 2004 6
Experimental set up
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CRMC-N 29 janvier 2004 7
Reactions
D + D T + p 4.0 MeV 50%
D + D He-3 + n 3.3 MeV 50%
D + D He-4 + gamma 24 MeV 10-7
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CRMC-N 29 janvier 2004 8
Miracles
1- The Coulomb barrier
2- No neutrons (where is the dead graduate student?)
3- No gamma rays
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Excess Heat measurements
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CRMC-N 29 janvier 2004 10
Double cathode : Arata
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CRMC-N 29 janvier 2004 11
Experimental set up : Arata
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CRMC-N 29 janvier 2004 12
Excess Heat D2O vs H2O : Arata
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CRMC-N 29 janvier 2004 13
Co-deposition Pd/D : Miles et al.
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CRMC-N 29 janvier 2004 14
Co-deposition Pd/D : Biberian
Dewar
Palladium
Platinum
Thermistor in
Thermistor out
100 ml/min distilled water at constant temperature
Pump
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CRMC-N 29 janvier 2004 15
Experiments with D2O- Pout vs time
-1.0
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
1 25 49 73 97 121 145 169 193 217 241 265 289 313 337 361 385 409 433 457 481 505
Pin D2O Pout D2O
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CRMC-N 29 janvier 2004 16
Experiments with H2O- Pout vs time
-1.0
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
1 25 49 73 97 121 145 169 193 217 241 265 289 313 337 361 385 409 433 457 481 505
Pin H2O Pout H2O
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CRMC-N 29 janvier 2004 17
Comparison D2O/H2O
Pin-Pout
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
D2O
H2O
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CRMC-N 29 janvier 2004 18
Energy produced
•Total energy produced, without correction for heat conduction losses: 0.33 MJ
•Assuming 100 kJ/mole : 3.3 moles
•Palladium electrode :1g, i.e. : 0.01 mole
•If D+D He-4 :2.1017 atoms He-4 produced in 21 days, 4.4 107 seconds, 4.5 109 He-4/sec.
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CRMC-N 29 janvier 2004 19
Gold layer on palladium : Biberian
Pd recouvert d'or
0
0.04
0.08
0.12
0.16
0.2
0 5 10 15 20 25 30 35
Jours
DIC
(W
)
days
Gold plated Pd
XSH
(W
)
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CRMC-N 29 janvier 2004 20
Laser stimulation : Letts-Cravens
DGL565b24
0
50
100
150
200
250
300
350
1 53 105 157 209 261 313 365 417 469 521
Time(min)
Exc
ess
Pw
r(m
w)
Excess Pwr(mw)
Laser on
Laser Polar. change
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Particles detection Helium Tritium Neutrons Protons X-rays
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CRMC-N 29 janvier 2004 22
Arata : Helium-4
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CRMC-N 29 janvier 2004 23
Claytor : Tritium
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CRMC-N 29 janvier 2004 24
Experimental set up : Jones
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CRMC-N 29 janvier 2004 25
Jones : Neutrons
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CRMC-N 29 janvier 2004 26
Experimental set up : Violante
Anode
Electric contact
Metallic thin film (400 A)Plastic support
Electrolyte
Ge Detector
Lead shield
Anode
Electric contact
Metallic thin film (400 A)Plastic support
Electrolyte
Ge Detector
Lead shield
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CRMC-N 29 janvier 2004 27
X rays : Violante
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Transmutation
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CRMC-N 29 janvier 2004 29
Transmutations : Iwamura
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CRMC-N 29 janvier 2004 30
Experimental set up : Iwamura
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CRMC-N 29 janvier 2004 31
Cs Pr : Iwamura
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CRMC-N 29 janvier 2004 32
Sr Mo : Iwamura
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CRMC-N 29 janvier 2004 33
Anomalous Mo : Iwamura
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CRMC-N 29 janvier 2004 34
Transmutation reactions : Iwamura
Sr + 4 D Mo Cs + 4 D Pr
88
38
2
1
96
42133
55
2
1
141
59
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CRMC-N 29 janvier 2004 35
Anomalous Copper : Violante
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CRMC-N 29 janvier 2004 36
Theories
Phonon interaction. Plasmon interaction Bose Einstein type condensation. Electron screening. Hydrinos, Hydrex. Neutrinos.
![Page 37: Condensed Matter Nuclear Science (Cold Fusion) Jean-Paul Biberian Maître de Conférence, Faculté des Sciences de Luminy, CNRS / CRMC-N / Université dAix-Marseille](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013011/55148876550346b2598b4e55/html5/thumbnails/37.jpg)
CRMC-N 29 janvier 2004 37
Conditions for CMNS
High loading of deuterium in metals: palladium, titanium…. Metals must have an appropriate metallurgical structure: grain
size, thin film… Dynamic state through pressure change, current variations, laser
stimulation…
![Page 38: Condensed Matter Nuclear Science (Cold Fusion) Jean-Paul Biberian Maître de Conférence, Faculté des Sciences de Luminy, CNRS / CRMC-N / Université dAix-Marseille](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013011/55148876550346b2598b4e55/html5/thumbnails/38.jpg)
CRMC-N 29 janvier 2004 38
Conferences
ICCFs: ICCF10, in Boston in August 2003, ICCF11 in Marseilles, October 31- November 5, 2004.
Italy regular meetings in Asti. Next one in March 2004. Russia: a meeting every year. Japan : A « Cold Fusion » Society has been created.
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CRMC-N 29 janvier 2004 39
Journals and Web sites
•www.Lenr-canr.org : with 250 000 downloads in a year
•www.cmns.org : New electronic journal with referees
![Page 40: Condensed Matter Nuclear Science (Cold Fusion) Jean-Paul Biberian Maître de Conférence, Faculté des Sciences de Luminy, CNRS / CRMC-N / Université dAix-Marseille](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022013011/55148876550346b2598b4e55/html5/thumbnails/40.jpg)
CRMC-N 29 janvier 2004 40
Laboratories working in the field of CMNS
USA: MIT, SRI International, University of Illinois, Naval Research Laboratory,Portland State University, National Institute of Standard and Technology, Space and Naval Warfare Center San Diego, Los Alamos National Laboratory, Brigham Young University, Northwestern University
Russia: 29 laboratories Japan: Tokyo University,Osaka University, Mitsubishi Heavy
Industries,Yokohama National University, Hokkaido University, Kobe University, Iwate State University, Sapporo University, Hanazono University, Nippon Bunri University
China: Tsinghua University, Southwestern Institute of Physics, Sichuan University, China Institute of Atomic Energy, Chinese Academy of Sciences
France: Marseilles University, CNAM (Paris), EDF. Italy: ENEA, INFN, Pirelli labs, University of Catania, University of
Rome, University of Lecce.
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Conclusion Condensed Matter Nuclear Science is a genuine scientific field. Hydrogen isotopes are involved, mostly at high loading. Excess heat has been measured by numerous laboratories with very different techniques therefore this excludes artefacts. Nuclear ashes have been detected: helium, neutron, gammas, X-rays, transmutation. The mechanism is not the high energy two particles reaction. Theories exist that are compatible with present quantum mechanics. Lot more work need to be done to understand the science and develop technologies.