(57)【要約】【課題】核凝縮によりエネルギーを出力する確実な方法を実現する【解決手段】金属結晶の内部において、重水素原子核を正六面体を構成する各面の対頂角の位置に配位させ、残りの対頂角の位置に電子を配位させて、４個の陽子と４個の電子間に作用するクーロン引力により、４個の重水素原子核を融合させて、２個のヘリウム原子に変換することを特徴とする元素変換方法。【選択図】図２
2009128300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属結晶の内部において、重水素原子核を正六面体を構成する各面の対頂角の位置に配位させ、残りの対頂角の位置に電子を配位させて、４個の陽子と４個の電子間に作用するクーロン引力により、４個の重水素原子核を融合させて、２個のヘリウム原子に変換することを特徴とする元素変換方法。
【請求項２】
前記金属結晶は、水素吸蔵原子の結晶であることを特徴とする請求項１に記載の元素変換方法。
【請求項３】
前記金属原子は、パラジウムであることを特徴とする請求項２に記載の元素変換方法。
【請求項４】
前記金属結晶は、ナノスケールの結晶粒子であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の元素変換方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の元素変換方法により前記重水素原子核が融合する時に放出されるエネルギーを出力エネルギーとして用いることを特徴とするエネルギー生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重水素原子核を吸収した金属結晶内において、原子核を凝縮融合させて、元素を変換する方法及びその変換によりエネルギーを生成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素を超微粒子金属に吸蔵吸させる技術として、特許文献２が知られている。また、重水素を吸収した金属内結晶における原子核を融合させる方法に、下記特許文献１、３、４の技術が知られている。そして、下記特許文献５においては、ＣｓからＰｒへの核変換方法、ＳｒからＭｏへの核変換方法が記載されている。
【特許文献１】ＷＯ２００４／０３４４０６
【特許文献２】特許第３７２０２５０
【特許文献３】特許第３１３７５４８
【特許文献４】特開２００４−８５５１９
【特許文献５】特開２００５−２９２１５０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記の文献においても、金属結晶内における水素原子核の融合に関する明確な理論は、明らかになっていない。このため、結晶内における核凝縮の可能性が、明確になっていない。
本発明は、部分的に固体内で核凝縮反応が観測されている事象に注目し、理論的な可能性を明らかにすることで、核凝縮による元素核変換方法と、その方法によりエネルギーを生成する方法を提供することを目的すとる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の発明は、金属結晶の内部において、重水素原子核を正六面体を構成する各面の対頂角の位置に配位させ、残りの対頂角の位置に電子を配位させて、４個の陽子と４個の電子間に作用するクーロン引力により、４個の重水素原子核を融合させて、２個のヘリウム原子に変換することを特徴とする元素変換方法である。
【０００５】
ここで、金属結晶は、水素吸蔵原子の結晶である。また、金属原子は、パラジウムであることが望ましい。さらに、金属結晶は、ナノスケールの結晶粒子であることが望ましい。
【０００６】
第２の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の元素変換方法により重水素原子核が融合する時に放出されるエネルギーを出力エネルギーとして用いることを特徴とするエネルギー生成方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、４個の重水素原子核の融合が、論理的に起こり得ることが示された。重水素を吸蔵したＰｄにおいて、ＣｓからＰｒに質量数８の原子核変換や、ＳｒからＭｏへの質量数８の原子核変換が発生していることが観測されている。本発明によると、この質量数８の原子核変換も可能である。これらの４個の重水素が核凝縮する場合には、４個の重水素原子の質量と、２個のヘリウム原子の質量間の質量差に相当するエネルギーが、核凝縮により出力される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
近年、金属内の重水素原子核（以下、「重陽子」という）の凝集による核融合が発生していることを示す多数の実験事実が排出されている。これらの実験事実は、ほぼ、疑いのない状態と認識されており、金属結晶内において、変換確率は、小さいものの、確実に核凝縮が行われている。しかし、核凝縮に関する簡潔な理論に関しては、未だ、確立されていない。
【０００９】
そこで、本発明者は、不可解な凝集核融合の理論解明を、クーロンの法則と原子核のプラトン構造とピタゴラスの定理によって解明を試みた。
下記の（１）式のように、クーロンの法則は、電荷と距離を主なる因数として構成している。
【数１】
2009128300.tif 000003
ただし、ｑ1 ｑ2 は電荷素量、εは誘電率、ｒは粒子間距離である。
【００１０】
この式から明らかなように、質量の異なる重陽子と電子の間に働くクーロン引力は、重陽子相互間で働くクーロン斥力と同値である。しかし、クーロン力は、２粒子間の距離r によって異なり、r は、（１）式の分母にあるから距離r が小さくなるほどに、クーロン力は大きくなる。したがって、２つの重陽子が凝縮する場合には、クーロン斥力が、極めて大きくなり、核凝縮において、これが障壁となり、核凝縮を困難としている。
【００１１】
しかしながら、クーロン引力もクーロン斥力と同様に、距離r が小さくなるほどに大きくなるから、r の極小の世界のクーロン斥力には、クーロン引力を使えばクーロン障壁の困難も解決できるはずである。
【００１２】
q1をプラス電荷の重陽子＋d 、q2をマイナス電荷の電子−e とすれば、電荷量が同じ＋１、−１であるから、（１）式のクーロン力は、斥力に関しては（２）式となり、引力に関しては（３）式となる。
【００１３】
【数２】
2009128300.tif 000004
【数３】
2009128300.tif 000005
【００１４】
したがって、引力も斥力も、（２）、（３）式において、粒子間距離r は分母にあるので、距離が大きくなれば、クローン力F の絶対値は小さくなり、距離が小さくなればクーロン力F の絶対値は大きくなる。
【００１５】
これまでの、核融合は、上記の２つの式の原理を無視して、クーロン斥力の働く重陽子d と重陽子d をいかにして核融合させるかの思考のブラックホールに陥っていたにすぎない。重陽子に対して質量が桁外れに小さな電子が、電荷は重陽子の電荷と同等であることを無視していたのが大きな欠点であつたのである。
【００１６】
そこで、発明者は、マイナス電荷の電子の働きを利用して、クーロン引力と斥力の組み合わせで重陽子の凝集による核融合が100 パーセント可能なことを証明した。
【００１７】
いわゆる極小の原子核のレベルにおけるクーロン障壁なるものは、斥力の範囲がfmの単位になってクーロンの法則によるとメガ単位になるからであるが、クーロンの引力も同じ式において距離がfm単位になってメガ単位になるので、重陽子と電子とを凝縮させて核融合させることを考慮すると、なんらクーロン障壁は発生しないのである。
【００１８】
本発明者は、正六面体を構成する各正方形の４つの対頂角の位置に重陽子が配位し、各正方形の他の４つの対頂角の位置に電子が配位する場合が、４個の重陽子の核凝縮が起こる力が強いことを発見した。以下、説明する。
【００１９】
重陽子と電子とを同数だけ、それぞれ、プラトン構造の各頂点に、最も対称性が高くなる位置関係に、配位させた場合を考える。この場合には、通常、同種粒子間の距離は、異種粒子間の距離に対して、ピタゴラスの定理により、長い。このため、全粒子に作用する斥力の和は、引力の和により小さくなることが分かった。この結果、このプラトン構造においては、常に、クローン引力により、凝縮力が作用することになるため、重陽子の核凝縮が実現することが分かった。そして、その重陽子と電子とが、その位置関係を満たせば、常に、重陽子の核凝縮が発生するので、核凝縮が発生するか否かは、同数の重陽子と電子とが、プラトン構造の各頂点の位置に、最も対称性が高くなる位置関係に配位するか否かにかかっている。このことが、大きな数の核凝縮が安定して観測されない理由であることが分かった。したがって、今後の課題は、同数の重陽子と電子とをプラトン構造の各頂点の位置に、最も対称性が高くなる位置関係となるように、如何に、効率良く配位させるかである。
【００２０】
次の５種類のプラトン構造について、検討した。正四面体の場合には、図１Ａに示すように、２個の重陽子と２個の電子を、最も対称性の高い位置関係に配位させた。すなわち、２個の重陽子を接続する線分、２個の電子を接続する線分が、正四面体を構成する正三角面の交線となるように配位させた。引力と斥力の比率は図１Ａに示す。各頂点の＋記号は重陽子、−記号は電子、○記号は引力、×記号は斥力を表す。各粒子間の距離は全て等しいので、引力対斥力の比率は、２：１となる。
【００２１】
また、正六面体の各頂点に４個の重陽子と、４個の電子とを、図１Ｂに示すように、最も対称性が高くなる位置に配位させた。すなわち、正六面体を構成する各正方面の４つの対頂角の位置に重陽子を配位させ、残りの４つの対頂角の位置に電子を配位させた。この場合には、同種粒子間に作用する斥力は、正方形の対角線の距離で関与し、異種粒子間に作用する引力は、正方形の一辺の距離で関与する。したがって、距離の長い位置関係は、無視できる。この結果、図１Ｂからも明らかなように、引力と斥力との比は、１２：０となる。図１Ｂの場合と同様に、距離の長い位置関係の引力、斥力は無視している。
【００２２】
同様に、正八面体の各頂点に３個の重陽子と、３個の電子とを、図１Ｃに示すように、最も対称性が高くなる位置に配位させた。図１Ｃから明らかなように、引力対斥力の比は、２：１である。図１Ｂの場合と同様に、距離の長い位置関係の引力、斥力は無視している。
【００２３】
同様に、正十二面体の各頂点に１０個の重陽子と、１０個の電子とを、図１Ｄに示すように、最も対称性が高くなる位置に配位させた。図１Ｄから明らかなように、引力対斥力の比は、４：１である。図１Ｂの場合と同様に、距離の長い位置関係の引力、斥力は無視している。
【００２４】
同様に、正二十面体の各頂点に６個の重陽子と、６個の電子とを、図１Ｄに示すように、最も対称性が高くなる位置に配位させた。図１Ｄから明らかなように、引力対斥力の比は、２：１である。図１Ｂの場合と同様に、距離の長い位置関係の引力、斥力は無視している。
【００２５】
以上のことから、重陽子の核凝縮に作用する引力が最も大きいのは、正六面体であって、その正六面体を構成する正方形の各対頂角の位置に重陽子を配位し、他の対頂角の電子を配位する場合であることが分かった。
【００２６】
最もクーロン引力の比率の高くて強い正六面体について、ピタゴラスの定理により、核凝集引力の強さを計算した。図２のように、正六面体の各頂点に対応原理により、重陽子と電子を、最も対称性が高くなるように、相互に配置する。そして、引力と斥力とをベクトル演算により求める。
【００２７】
重陽子を＋d,電子を−e にして、粒子間距離ｒは、r=1 として、正規化する。また、１個の重陽子と、これに最も近い１個の電子間に働くクーロン引力の絶対値をＦとする。まず、１個の重陽子Ｍに注目し、この重陽子Ｍが座標原点となり、４個の電子が、（１，０，０）、（０，１，０）、（０，０，１）、（１，１，１）の位置に配位するように、座標系をとる。すると、この注目している重陽子Ｍに作用する４個の電子からの引力の合成力Ａは、（４）式で表される。
【００２８】
【数４】
2009128300.tif 000006
ただし、αは、（１，１，１）方向の単位ベクトルである。
【００２９】
次に、注目している重陽子Ｍには、（１，１，０）、（１，０，１）、（０，１，１）に配位する３個の重陽子から、斥力を受ける。この斥力の合成力Ｂは、（５）式で表される。
【数５】
2009128300.tif 000007
【００３０】
したがって、注目している重陽子Ｍに作用する合成力Ｔは、（６）式で表される。
【数６】
2009128300.tif 000008
【００３１】
このようにして、注目している重陽子Ｍは、立方体の中心に向かう方向に合成力Ｔを受ける。他の（１，１，０）、（１，０，１）、（０，１，１）の位置に配位しているそれぞれの重陽子も、対称性から、立法体の中心に向かう（６）式の合成力Ｔを受ける。また、ある一個の注目電子に関した場合、４個の重陽子と、他の３個の電子との配位関係は、上記の注目した重陽子Ｍと、４個の電子及び他の３個の重陽子との配位関係と同一である。したがって、任意の電子に関して、立方体の中心に向かう（６）式で表される合成力Ｔを受ける。このように、４個の重陽子と４個の電子は、（６）式で表される全て等しい大きさ（約０．８５Ｆ）で、立方体の中心に向かう力を受けることになる。この配位関係を保持したまま、４個の重陽子が立方体の中心に向かい核凝縮する。
【００３２】
次のハードルは重陽子と電子が凝縮して接近した場合、n=1 つまりS 状態のパウリの排他律の障壁が出来る。これをクリアするためには、光子、中間子にならって核内影響力を発揮させるために、電子がS 状態に接近した状態に対して、紫外線ストレスを電子に与えて電子を分割し、不対電子にすることが出来る。すると、不対電子と不対電子の一組でペアー電子となり、重陽子もペアー電子も共にボーズ粒子であるから、S 状態を突破して、４組の重陽子と４組の電子が凝縮するので、１００パーセント可能な凝縮による重陽子の融合が実現できるのである。
【００３３】
図２に示す対称性を維持したまま、クーロン引力によって障壁を越えれば、核力への変換がなされ、陽子と中性子の間の核力による凝縮による核融合になり( 参照図３) 、核力には障害がないから、後は図２で表された陽子・電子型と同様の正六面体における陽子・中性子型の凝縮が働いて、自然に核融合が成立する。
【００３４】
つまり、重陽子４個でベリリウム１個になり、それが又ヘリウム２個となって、エネルギーを多量に放射するのである。すなわち、（７）式の変換式が成立する。
【数７】
2009128300.tif 000009
【００３５】
このようにして、４個の重陽子が凝縮して、４７．６ＭｅＶのエネルギーが出力されることになる。
【００３６】
核凝縮が発生するには、図２のように４個の重陽子と４個の電子が立方体の各頂点に配位する必要がある。このうち、４個の重陽子に注目すると、４個の重陽子は、正四面体の各頂点の位置に配位している。この時、３個の重陽子と１個の電子は、正四面体の各頂点の位置に配位するが、この電子は、３個の重陽子から等しい距離にあり、この位置における電子の波動関数の重なりが最も大きくなり、この位置における電子の存在確率が最も高い。すなわち、４個の重陽子が、（０，０，０）、（１，１，０）、（１，０，１）、（０，１，１）の位置に配位すると、各重陽子に拘束される電子は、必然的に、（１，０，０）、（０，１，０）、（０，０，１）、（１，１，１）の存在確率が最も高いことになる。したがって、４個の重陽子が、正四面体の各頂点に位置に配位させることができれば、４個の重陽子を各凝縮させることができる。
【００３７】
４個の重陽子を、正四面体の各頂点に位置させる方法として、パラジウムのナノスケール粒子結晶の１個の結晶格子の中に、４個の重水素原子核を配位させることができる。これには、パラジウムのナノスケール粒子結晶から成る電極を用いて、重水を電気分解することで、パラジウム結晶中に４個の重水素原子核を正四面体の各頂点に位置に配位させ、正六面体の他の頂点の位置に４個の電子が配位した状態を作り出すことができる。
【００３８】
金属原子としては、パラジウムの他、チタン、ジルコニウム、銀、鉄、ニッケル、銅、亜鉛などの金属結晶、又は、これらの金属結晶のナノスケール結晶粒子を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
エネルギーの生成に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１Ａ】正四面体構造の各頂点の位置に重水素原子核と電子を配位させることを示した配位構造図。
【図１Ｂ】正六面体構造の各頂点の位置に重水素原子核と電子を配位させることを示した配位構造図。
【図１Ｃ】正八面体構造の各頂点の位置に重水素原子核と電子を配位させることを示した配位構造図。
【図１Ｄ】正十二面体構造の各頂点の位置に重水素原子核と電子を配位させることを示した配位構造図。
【図１Ｅ】正二十面体構造の各頂点の位置に重水素原子核と電子を配位させることを示した配位構造図。
【図２】本発明の４個の重水素原子核が凝縮することを説明するための正六面体構造の各頂点の位置に重水素原子核と電子を配位させることを示した配位構造図。
【図３】正六面体構造の各頂点の位置に重水素原子核と電子を配位させた構造が核凝縮する過程を説明した説明図。
【符号の説明】
【００４１】
Ｍ…注目重陽子
＋ｄ…重陽子
−ｅ…電子
【図１Ａ】
2009128300.tif 000010
【図１Ｂ】
2009128300.tif 000011
【図１Ｃ】
2009128300.tif 000012
【図１Ｄ】
2009128300.tif 000013
【図１Ｅ】
2009128300.tif 000014
【図２】
2009128300.tif 000015
【図３】
2009128300.tif 000016