мини|десно|250px|Опрема за ладна фузија мини|десно|250px|Опрема за ладна фузија во Центарот за вселенски истражувања и поморски воени систем во Сан Диего (2005) мини|десно|250px|„Трикратни ленти“ во детекторот на неутрони се сметаат за доказ за настанување неутрони од паладиумовите електроди обогатени со деутериум. Ладно соединување — хипотетички ефект опишан од некои истражувачи како јадрено соединување при собна температура и атмосферски притисок. Јадрено соединување е процес при кој два или повеќе атомски јадра се соединуваат и формираат едно или повеќе потешки јадра и при тој процес се ослободува енергија. Некои научници се надеваат дека ова може да биде идниот извор на енергија на Земјата, но многу научници не се сложуваат.
Настанување на ладно соединување За да се случи јадрено соединување, потребно е големо количество енергија. Со оваа енергија, атомите притиснати едни до други при што се одбиваат поради електростатичките сили (сили помеѓу протоните). Но, кога оваа сила е надмината и јадрата се донесени доволно близу, настапува друга многу поголема сила – силната јадрена сила. Таа делува само на кратки растојанија, па кога јадрата се доволно близу тие се привлекуваат едни со други поради јадрената сила која е посилна од електростатичката сила. Се очекува дека енергијата ослободена при ладно соединување е многу поголема од енергијата која се користи за да се соединат јадрата. Некои научници направија експерименти покажувајќи дека ова е возможно при собна температура, но не беа во можност да ги повторат нивните резултати па затоа повеќето научници не им веруваат.
Првиот извештај за таков ефект беше објавен од Мартин Флешман и Стенли Понс од Универзитетот од Јута во 1989 година. Во нивниот документ, тие го соопштија набљудувањето како аномално (прекумерно) загревање на електролитски ќелии при електролиза на тешка вода со паладиумски електроди. При недостаток на објаснувања за изворот на ваквата топлина тие поставија хипотеза дека топлината дојде од јадрено соединување на деутериумот. Извештајот на нивните резултати даде надеж за пронаоѓање на евтин и и изобилни извори на енергија.
Ладното соединување стекнала углед на патолошка наука откако научниците не успеаја да ги повторат своите резултати. Испитувачки одбор организиран од Министерството за енергија на САД во 1989 година не најде уверувачки докази и беше речено дека таквото „јадрено соединување на собна температура ... би било спротивно на сите сфаќања за јадрените реакции стекнати во последниот половина век” и дека „тоа ќе значи пронајдок на сосема нов јадрен процес”.
Од тогаш беа објавени и други извештаи за аномално произведување на топлина и трициум и беа дискутирани на научни конференции. Повеќето научници ги пречекаа овие извештаи со скептицизам. Во 2004, Министерството за енергија на САД, организира уште еден испитувачки одбор кој, како и тој во 1989, не препорача општо прифатена програма за јадрени реакции при ниски енергии. Одборот од 2004 година назначи некои области за истражување кои би помогнале во решавањето на некои контроверзности на ова поле.
Актуелна контроверзност
Одборот на Министерството за Енергија на САД од 1989 истакна дека не е возможно да се изјави категорично дали ладното соединување може да се докаже или побие. Скоро едногласното мислење на критичарите од 2004 се однесуваше на тоа агенциите за финансиска поддршка треба да одобруваат средства само за одредени, добро дизајнирани предлози за експерименти кои се однесуваат на точно одредено научно прашање поврзано или со производството на енергија на Pd/D системи (системи од паладиум и деутериум) или со тоа дека фузните реакции на деутериумот се случуваат на енергии од редот на некоку eV. Исто така овие предлози треба да ги исполнуваат научните стандарди и успешно да ги поминат ригорозните прегледи. Скептицизмот за ладното соединување резултира од три теми: недостатокот на постојано повторливи резултати, отсуството на јадрени производи во количини доследни на вишокот топлина и недостатокот на основен теоретски механизам.
Повторување на резултатот
Истражувачите на ладното соединување кои го презентираа својот извештај на Одборот на Министерството за енергија за ладно соединување од 2004 година изјавија дека повторувањето на резултатите може да се оствари при соодветните услови и дека ги открија повеќето причини за неуспех. И покрај тврдењето на овие истражувачи, повеќето критичари изјавија дека ефектите се неповторливи. Одборот од 1989 година изјави дека „дури и еден краток но неоспорен момент на ладно соединување би бил револуционерен. Како резултат на тоа, тешко е да се докажат сите тврдења и затоа секој добар експеримент кој не успева да добие ладно соединување се смета дека не работи поради непознати причини.”
Јадрени производи
Ако вишокот на топлина беше создаден од соединување на две јадра на деутериум тогаш најверојатниот резултат би бил јадро на трициум и протон или 3He и неутрон. Нивото на неутрони, трициум и 3He набљудувани во Флешман-Понсовиот експеримент беа под нивото очекувано во поглед на генерираната топлина што значи дека не може да се објасни со овие реакции. Ако вишокот на топлина беше создаден од соединување на две јадра на деутериум во 4He, реакција која е многу ретка, тогаш се ослободуваат гама-зраци и хелиум. Во 1989 година недоволно ниво на хелиум и гама-зраци беа разгледувани за да се објасни вишокот енергија. Истражувачите на ладното соединување кои го презентираа својот извештај на Одборот од 2004 година рекоа дека три независно направени проучувања од тогаш, покажаа дека количината на производство на хелиум измерено во пареата на гасот се менува линеарно со вишокот енергија.
Теоретски механизми
Одборот од 1989 година забележа дека „јадрено соединување на собна температура, од видот кој се дискутира во овој извештај, би било спротивно на сите сфаќања за јадрените реакции стекнати во последниот половина век; тоа ќе значи пронајдок на сосема нов јадрен процес” но и истакна дека „неуспехот да се изведе теорија која ја образложува ладното соединување може да се отфрли врз основа на тоа дека не се дадени точни објаснувања за овој процес”, тоа значи дека недостатокот на задоволувачко објаснување не може да биде причина за да се отфрлат експерименталните докази.
Набљудувањата на ладното соединување се спротивставуваат на утврдената физика на јадреното соединување на неколку начини: Просечната густина на атомите на деутериум во паладиумовата прачка се чини недоволен за да се формираат парови на јадра доволно близу едни до други за да се случи соединување според познати механизми и теории. Просечното растојание е приближно 0,17 нанометри, растојание на кое силните привлечни јадрени сили не можат да ја надминат кулоновата одбивност. Атомите на деутериум се поблиски во D2 гасните молекули што не предизвикува соединување. Нема познат механизам кој би ослободил соединувачка енергија како топлина наместо зрачење внатре во релативно мала метална решетка. Директното претворање на соединувачка енергија во топлина не е возможна поради законите на специјална релативност.
Истражувачите на ладното соединување препорачаа голем број на шпекулативни теории за да ги објаснат прикажаните набљудувања, но ниту една од нив не е општоприфатена. Исто така, бидејќи опишаните процеси не се, технички речено, соединување, Министерството за енергија на САД, оваа појава ја нарекува „јадрена реакција при ниска енергија”.
Експериментални извештаи Вишок топлина
Вишокот на енергија набљудуван во некои експерименти е соопштен дека е преку оној припислив на обичните хемиски извори; овој вишок на енергија е припислив од страна на поборници на реакциите на јадрено соединување.
Истражувачите на ладното соединување кои го презентираа нивниот извештај на Одборот од 2004 година изјавија дека „хипотезата дека вишокот на енергија се зголемува само како последица на грешки во калориметрија се имаше предвид, беше студиран, тестиран и конечно отфрлен”. Тие рекоа дека преку 50 експерименти спроведени од SRI International (еден од најголемите истражувачки институти во светот, основан во Универзитетот во Стенфорд во 1946 година) покажаа вишок топлина далеку преку точноста на мерење. Јапонскиот научник Ј. Арата и кинескиот Ј. Ч. Занг изјавија дека забележаа вишок топлинска енергија околу 80 вати (1,8 пати повеќе од влезната енергија) во 12 дена. Истражувачите исто така рекоа дека количеството на енергија забележано во некој од експериментите изгледаше дека е огромен во однос на малата маса на материјалите во ќелијата. Тие рекоа дека нивните контролни експеримети користејќи лесна вода не покажаа вишок топлина. Има преку 200 објавени извештаи за вишок топлина и други критики од некои истражувачи на ладното соединување со слични заклучоци.
Одборот од 2004 година забележаа дека беше направен значаен заклучок во софистикацијата на калориметрите од 1989 година. Процените од критичарите се протегаат меѓу: 1) доказ дека се ослободува вишок енергија, бидејќи, 2) нема убедлив доказ дека се произведува вишок енергија во целина на траењето на експериментот. Критичарите беа половично поделени во мислењето на оваа тема.
Многу од критичарите забележаа дека простите дизајни на експериментите, документацијата и други слични теми го попречуваат сфаќањето и интерпретацијата на резултатите презентирани на Одборот. Оние кои производството на прекумерна енергија не ја најдоа убедлива рекоа дека прекумерна енергија на кратки приоди не е доволна и не е иста со онаа за производство на струја за редистрибуција низ електричната мрежа. Исто така додадоа дека за работа од една деценија ефектот не се има подобрено и добиената енергија е само за неколу процени поголема од вложенатна што значи дека е неисплатливо.
Јадрени производи
Истражувачите на ладно соединување кои го презентираа извештајот на Одборот од 2004 година изјавија дека има недоволно производи од хемиски реакции за да го образложат вишокот на топлина. Тие рекоа дека три независни студии покажаа дека количината на производство на хелиум измерено во пареата на гасот се менува линеарно со вишокот енергија. Беа преземени претпазливи мерки за да се осигура дека примероците не беа контаминирани со хелиум од Земјината атмосфера. Распрснувања на вишок енергија беа временски рамномерни со распрснувања на 4He во пареата на гасот. Меѓутоа, количеството на хелиум во пареата на гасот беше околу половина од очекуваното за извор на топлина од типот D + D -> 4He. Потрагата по неутрони и други енергетски емисии сразмерни со вишокот топлина не донесе резултати. Иако, се чини дека има доказ за трансформации и изотопни аномалии близу до површината на катодата во некои експерименти, доказ кој води кон нови несовпаѓања помеѓу набљудувањата и условната теорија поради зголемената Кулонова бариера, тие рекоа дека е општо прифатено дека овие аномалии не се пепелта поврзана со почетниот ефект на вишок енергија. Има преку 60 објавени извештаи за аномално производство на трициум и други критики од истражувачи на ладно соединување со слични заклучоци.
Кога беа прашани за доказ на јадрени реакции при ниска енергија, дванаесет од осумнаесетте членови на Одборот од 2004 година не чувствуваа дека има некој уверлив доказ, пет сметаа дека доказот е “донекаде уверлив”, а еден беше целосно уверен. Доказот за D+D соединување беше земен за уверлив или донекаде уверлив од некои критичари. За другите, недостатокот на доследност беше навестување дека целосната хипотеза не беше поткрепена. Контаминацијата на апаратите или примероците од воздух кој содржи 4He беа утврдени како еден можен начин за грешни позитивни резултати при некои мерења.