JPH06503644A - エネルギー／物質変換方法と構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 誤った仮定と、不完全なまたは誤ったモデルと理論のために原子構造とエネルギ ー移動について正確な理解を必要とする有用でかつ機能的な体系及び構造の発展 は抑えられてきた。例えばシュレーディンガ一方稈式は、本発明を構成する『低 温』核融合と呼ばれる現象、即ち、パラジウム陰極とリチウム電解質を有する特 定の電解セルの異常な放熱とトレース三重水素生成を解明しない。このため材料 及びエネルギー物質変換の進歩は、商業的な利用に欠け、制約の多い実験室での 開示に主に限新たな原子論は、大統一理論　（ＭｉｌｌｓとＦａｒｅｌｌＳＳｃ ｉｅｎｃｅ　Ｐｒｅｓｓ（　１９９０　））及び先行の米国特許出願に開示され ている。

本発明は、新たな原子モデルに従い、転移に共振するエネルギーホールを与える ことにより電子をより低いエネルギー準位かつ大きさの小さい状態に弛緩するよ う刺激する際に、原子からエネルギーを解放する方法及び装置に関する。本発明 は、この収縮反応を繰返すための方法と構造をもに包含し、これにより制御され た核融合と収縮原子が高い熱安定性等の新たな特性を有する新材料を提供する。

このモデルによると水素原子の電子は、２次元の球状シェルであり、シェル上の 各々のポイントが中心核についての測地線軌道に従う。基底状態については、電 場はシェルの半径がボーア半径ａ０である球状シェルの内側で半径方向の中心の 場であり外側はゼロとなる。この半径で電子は非放射性であり、力の平衡は、陽 子と電子の中心の場の間に存在する。水素の励起状態はこの球状シェル、即ち、 球形共振子空洞内の光子の捕獲から起こる。励起状態のモードについては、電場 は、基底状態場と球座標のラプラス方程式の時間調和振動解の和となる。電場は 非放射と力の平衡がもたらされるボーア半径の整数倍である半径の拡張された共 振子空洞内で非ゼロである。これらのモードを励起する光子のエネルギーは（１ ／ｎ＋”　−１／ｎ＋＋”）　ｘ　１３．６ｅＶであり、ここでｎ、と０２が整 数で、ｎ２　＞　ｎｌである。

基底状態の半径方向の場は、フーリエ成分の重ね合わせとみなすことができ、エ ネルギーｎ／２　ｘ　２７．２　ｅＶ　（ｎは整数）のフーリエ成分の除去によ り、球形シェル内に球座標でのラプラス方程式の時間調和振動の解である電場が もたらされる。この場合、力のバランスと非放射が達成される半径は、ａ６　／ ｎ　（ｎが整数）である。この半径に崩壊する際、全エネルギー、即ち［（ｎ＋ １　）”−ｎ”　］　ｘ１３Ｊ　ｅ　Ｖが解放される。このエネルギー解放プロ セスが、本発明である。

好適な実施例において、約２７ｅＶのエネルギーホールが、電気化学的な反応体 （電気的触媒対）によって与えられる。即ち、電気的触媒である反応体のレドッ クス反応のエネルギーがこの転移をもたらすのに要するエネルギー（およそ２７ ｅＶのエネルギーホール）に共振する基底状態のエネルギーレベル以下の量子化 されたポテンシャルのエネルギーレベルに弛緩するように刺激する際に、この電 気化学的な反応体により熱が水素原子から解放される。水素原子源は、水の電気 分解の中の陰極面上の生成による。

電気的触媒対のレドックス（ｒｅｄｏｘ）エネルギー（エネルギーホール源）と 電子軌道エネルギー（エネルギーホールの降下）の間の共振により、熱出力を強 化し、水素収縮反応率の増加をもたらす。反応率総量出力は、このメカニズムに よって増やされ、また更に温度、時間の関数としての電気分解槽の電場、エネル ギーホールを供給する電気的触媒対、電気的触媒対の対抗イオン、溶液のｐＨ１ 陰極の表面積、陰極の流量密度、陰極の材料組成、水素ガスの圧力、反応の温度 を制御することにより増加する。なおいっそうの強化は、反応水素原子が生成さ れる陰極表面と電気的触媒対を包含する溶液の間の水素ガス境界層の発達を防止 することによりなされる。これは振動即ち、超音波を陰極や電解液に加えること により行なうことが可能であり、また、間欠的電流の電気分解回路の使用によっ ても行なうことが可能である。核融合を受けることができる重水素又は三重水素 を含む水を使用することによりなおいっそうのエネルギーを解放することができ る。

図面の簡単な記述 図１は、本発明に従うエネルギー反応装置の略図である。

図２は、本発明に従う電気分解のエネルギーセル反応装置の略図である。

図３は、図２の反応装置で使用するための出力制御装置の回路図である。

図４は、図３の回路の電圧波形の波形図である。

図５は、図３の回路の電流の波形の波形図である。

水素原子について、基底状態の軌道球体の半径は、ａｏである。この軌道球体は 、光子の波も含まず請求心力及びクーロンのカバランスを包含する。従って １１１、Ｖｌ　”／ａｏ＝ｅ”／４πε。ａｏ”　（８，１）電子軌道球体が、 離散的周波数の電磁放射を閉じ込めることができる共振子空洞であることが一電 子原子の励起状態のセクション（ＥｘｃｉｔｅｄＳｔａｔｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　 Ｏｎｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ＡｔｏＩＩＳｅｃｔｉｏｎ）　（ここでの理論セク ションのリファレンスのすべては、Ｒａｎｄｅｌｌ　ＭｉｌｌｓとＪｏｈｎ　Ｆ ａｒｒｅｌｌ　（１９９０）によるＴｈｅ　Ｇｒａｎｄ　Ｕｎｉｆｉｅｄ　Ｔｈ ｅｏｒｙを照会すること）に示される。光子ポテンシャル関数は、ラプラス方程 式の解である。光子は核の電荷を１／ｎに減少させ、軌道球体の半径をｎａＱに 増加させる。この新たな構成も力の平衡状態にある。即ち、 ｍ、ｖ、”／ｎａｏ＝ｅ”／ｎ／４ｙｒεｏ（ｎａｏ）”　（８，２）しかしな がら軌道球体共振子が核の電荷を増加させ、軌道球体の半径を減少させる光子を 捕獲出来ることを我々は提案した。これは、例えば軌道球体がエネルギーを吸収 することができる別の共振子空洞と結合する際に起こる。このことを我々はエネ ルギーホールの吸収と呼ぶ。エネルギーホールの吸収により、遠心力と増加した 中心クーロン力の間のノくランスが崩れる。結果として電子は、核の方へ引っば られ、（境界条件に従う）別の許容される状態がない場合、電子は、核に突入す る。

ここで、Ｈｅ＋イオン（Ｚ＝２：１電子原子）について許容される一状態が０． ５ａｏに存在すること思い出そう。基底状態の水素原子がおよそ２７ｅＶの陽子 を放出すると、一つは放出され、もう一つは軌道球体の中に留まる２つの光子が 生成されることを示すことが出来る。軌道球体中の光子の波は軌道球体において 有効電荷をもたらし、電子は＋２ｅの有効電荷を受け、”Ｉ／２＝０．　！５ａ Ｏにおける新たな心性のクーロン力の平衡を確立する。即ち、軌道球体は、ｒｌ ＝ａ６からｒ１７２Ｖ　＝　＝　ａｅ／２に収縮する。

Ｖ　＝−Ｚｅ　ｔ　＋ｅ２／　４ｆｆ　Ｅ　Ｏｒ＋／２＝−２Ｘ　２ｅ２／　４ ７１　Ｅ　６ａ。

＝−４ｘ２７．１７８　ｅＶ＝−１０８，７０ｅＶ　（８，３）収縮した軌道法 の運動エネルギーは、−１／２　Ｖ即ち、Ｔ　＝　５４．３５　ｅ　Ｖである。

基底状態の水素原子は−１３，５９ｅＶの（総）エネルギーを有し、最終的な水 素原子の総エネルギーは−５４，４２ｅＶ　（Ｈｅ＋と同じ）であり、反応のた めのΔＥは−４０，８３ｅＶである。

Ｈ（Ｚｅｆｆ＝１　：　ｒ＋＝ａｏ）　→Ｈ（Ｚｅｆｆ＝２　：　ｒ＋ｚｚ＝０ ．５ａｏ）　（８，４）つまり約２７ｅＶがエネルギーホールの吸収に伴い失わ れ、約１４ｅＶがエネルギーホールの吸収後に放出される。

半径方向の大きさａｏ／（ＩＩ＋１）の共振子モードを励起する水素原子の共鳴 エネルギーホールが ｍ　ｘ　２７．２　ｅＶ　（ｍ　＝　１．２．３．４　）（８，５） であることは以下に示される。

ホールの共振吸収の後に軌道球体の半径（ａｏ）は、ａ０／（■＋１）に縮小し 、共振収縮のｐ周期後のその半径は、ａ００ａｐ＋ｌ　）となる。

水素原子、又は重水素原子の電場、ｒ　＞　ｒｅに対しゼロである。ここでｒｌ は電子の軌道球体の半径である（図８．１を参照）。従って、軌道球体が縮小す るにつれ、近づいてくる核のクーロンカバリヤは、いっそう小さくなり、例えば ２つの重水素原子の間の核間距離も同様に縮小する。核間の離隔距離が減少する につれて、核融合はいっそう起こりやすくなる。ミューオンにより触媒作用を受 ける核融合では、例えば核間の離隔距離が約２００（ミューオンの電子質量比率 ）分の１まで減少し、更に核融合率は、その大きさが約８０桁上昇する。２７． ２１ｅＶのエネルギーホールを生じさせる触媒作用系で重水素原子は、くり返し 収縮され得る。そして核間の離隔距離は、ミューオン換算よりずっと小さくする ことができる。このように核間距離がさらに小さくなることにより、核融合率が さらに高くなる。我々はこの核融合プロセスをクーロン消滅核融合（ＣＡＦ　） の呼ぶ。

ＣＡＦの生成物は、トリチウム（３Ｈ）と陽子（’Ｈ）であることに注目するこ とは重要である。高温核融合では、重水素核は、ランダムに衝突して、約５０％ の３Ｈ＋’ｔｌと約５０％の３Ｈｅ十中性子を生じさせる。しかしながら、ＣＡ Ｆ核融合では、核は、ゆっくり移動し、二つの陽子は最も有利なり−ロン配置に おいて可能な限り離れて衝突する。これらのプロセスは、図８．２に概略的に示 される。これらの核子の軌道球体の方程式に対する陽子と中性子のセクション（ Ｐｒｏｔｏｎ　ａｎｄ　Ｎｅｕｔｒｏｎ　５ｃｔｉｏｎ）を参照せよ。

第３　イ、ｔ　：ｚ化、１＊ルキ−ハ方程式（８，５）でにおいて２７．４９１ 　ｅ　Ｖ　（＋ａ＝１）であるので、チタン（ＩＩ）は共振収縮を引き起こすこ とができる触媒の１つである。従ってｐ番目のサイクルの収縮カスケードは、２ ７．４９１ｅ　Ｖ　＋　Ｔｅ”　＋２Ｈ［ａｏ／ｐ］　−”Ｔｉ”　＋　ｅ−＋ 　２Ｈ［ａ（、／　（ｐ＋１）　］＋［（ｐＴｉ”　＋　ｅ−−＋Ｔｉ２４＋２ ７．４９１　ｅ　Ｖにより表現される。

そして全体の反応は、 ２１１［ａｏ／ｐ］−２１１［ａｏ／　（ｐ＋１）　］＋［（ｐ＋１）２−ｐ２ ］Ｘ１３．６　ｅ　Ｖ　（８，９）となる。

原子が収縮する際に、放たれるエネルギーは、エネルギーホールに対して失うエ ネルギーよりずっと大きい。更に、融合が起きると、いっそう大きな量のエネル ギーが解放される。

ルビジウム（Ｉ）もポテンシャル触媒である。第２のイオン化エネルギーは、２ ７．２８ｅＶである。

２７．２８ｅ　Ｖ　＋　Ｒｂ”　＋　”Ｈ［ａ（、／ｐ］−＋Ｒｂ”　＋　ｅ− ＋　”Ｈ［ａ、バｐ＋１）］　＋　［（ｐ＋１）”−ｐ”　］　Ｘ　１３．６ｅ Ｖ　（８，１０）Ｒｂ”　＋ｅ−→Ｒｂ”　＋　２７．２８ｅＶ　（８，１１） 全体の反応は、方程式（８，９）と同じである。

非効率的触媒作用系は、３つの共振子空洞の結合では決まらない。例えばパラジ ウムの第３イオン化エネルギーは、３２．９３ｅＶである。このエネルギーホー ルは、共振吸収のためには明らかに高過ぎる。しかしながら、Ｌｉ（Ｉ）はＬｉ になるとき５．３９２ｅＶを解放する。そこでＰｄ（ＩＩ）　からＰｄ（ＩＩＩ ）とＬｉ（Ｉ）からＬｉの組合せは２７．５４ｅｖの総エネルギー変化をもつ。

２７、５４ｅＶ　＋　Ｌｉ”　＋Ｐｄ”＋”Ｈ［ａ、／　ｐ］　→Ｌｉ”　＋Ｐ ｄ”　＋　”Ｈ［ａｏ／　（ｐ＋１）　］＋［（ｐ＋１）”−ｐ”１Ｘ１３．６ ｅＶ　（８，１２）Ｌｉ　＋　Ｐｄ３″″−＋Ｌｉ＋　＋Ｐｄ２″″＋２７．５ ４ｅＶ　（８，１３）全体の反応は、方程式（８，９）と同じである。

３つの共振子空洞の結合で決まる効率的触媒作用系は、カリウムを含む。例えば 、カリウムの第二のイオン化エネルギーは、３１．６３ｅＶである。明らかにこ のエネルギーホールは、共振吸収のためには高すぎる。

しかしながらＫ（１）はＫになるとき、４．３４ｅＶを解放する。そこでＫ（Ｉ ）からＫ　（ＩＩ　）とＫ（Ｉ）からＫの結合は２７．２８ｅＶの総エネルギー 変化を有する。

２７．２８　ｅ　Ｖ　＋　Ｋ”＋Ｋ”　＋　２Ｈ［ａ０／ｐ　］→Ｋ　＋　Ｋ” 　＋　２８　［ａｏ／　（ｐ＋１）　］＋　［（ｐ＋１）２−ｐ２］　Ｘ　１３ ．６　ｅＶ　（８，１４）Ｋ　＋　Ｋ”　−Ｋ’　＋　Ｋ”　＋２７．２８　ｅ Ｖ　（８，１５）全体の反応は、方程式（８９）と同じである。

エネルギーホール 一般にエネルギーホールの吸収により、軌道球体は１つの安定した非放射半径か ら別の安定した非放射半径への変化する。クーロン力は引力であるので有効核電 荷が増加すると、軌道球体は縮小する。非放射のための条件により、軌道球体は 、初期の半径ｒｎ、初期有効核電荷Ｚｅｌｌ、初速度Ｖ、が与えられる。

２π（ｎｒ、）＝ｎλ１　ｎ＝１．１／２．１／３．１／４・・・、（８，１６ ）Ｖｎ　＝　ｈ／ｍ、ｎａ６　（８，１７）力の平衡において ｈ２／ｍ、（ｒｎ）３＝＝Ｚ、］＋ｅ２／４πεｏ（ｒｅ）２（８，１８）例え ば電気化学的対からなる電子軌道球体の共振子空洞の結合共振子のエネルギー降 下の採用により式（８，１６’）　−（８，１８）が満たされると有効核電荷が 、整数ｍ分増加するので収縮が起きる。結合共振子はエネルギーホールを供給し 、初期の半径ａ。／　（ｍｐ＋１　）　、核電荷（ｍｐ＋１）から第二の半径［ ａｏ／１Ｉｌ（ｐ＋１）＋ｌ］、核電荷ｍ　（ｐ＋１　）　＋１への収縮転移に 影響を与える。ポテンシャルエネルギーダイヤグラムを図８３に示す。エネルギ ー保存及び捕獲される光子が、ラプラス方程式の解でなければならないという境 界条件により収縮を引き起こすエネルギーホールが式（８，５）によって与えら れることが決定される。結合の結果、重水素原子は、ｍｘ　２７．２１ｅＶの光 子を出す。そしてこの光子は、結合共振子によって吸収される。別の言い方をす れば重水素原子はｍｘ２７．２１　ｅＶのエネルギーホールを吸収する。エネル ギーホールの吸収は、第二の光子を重水素原子電子軌道球体に捕獲する。離散的 エネルギーの電磁放射が共振子空洞に閉じ込めることができることを”−電子原 子のセクションの励起状態“から思い出そう。前に示したように、光子の方程式 は、球座標でのラプラスの方程式の解でなければならない。

光子場は、力のバランスと非放射性の軌道球体を与える電場により構成される。

この放射性の光子場の境界値問題に対する解はεｌｒ　Ｄｈ、、１６゜ｊ、　１ ．　Ｉｎ＝　（（ｅ／４πｅ　ｏＸｎａｏ）’／ｒ””　ｌ　（−１＋ｎ［Ｙｍ ＋（φ、θ）＋Ｙａｓ、］）　（８，１９） で与えられる。

１＝Ｏで初期半径が［ａｏ／　（ｍｐ　＋　１）　］で最終半径が［ａ、／ｍ（ ｐ＋１　）　＋　１　］のときｍｘ　２７．２　ｅＶのエネルギーホールの吸収 に伴い、核電荷がｍ増加することは明らかである。ポテンシャルエネルギーは、 このエネルギー分減少する。従ってエネルギーは保存される。しかしながら有効 核電荷がｍ増加する際には、力の平衡の方程式は、最初は、成り立たない。力が 最終半径で平衡すると、更なるエネルギーが放出される。軌道球体の運動エネル ギーの相対論的部分はエネルギーホールの吸収の間に捕獲される光子のエネルギ ーに等しい（Ｐｒｏｔｏｎ　ａｎｄ　Ｎｅｕｔｒ。

ｎ　５ｅｃｔｉｏｎを参照）。等式（８，１８）で初期半径を最終半径で置き換 え、電荷をｍ増加させることにより ［ｍ（ｐ＋１）　＋　ｌ　］”　ｈ”７ｍ、ａ、’＝［ｍ（ｐ＋１）　＋１］” 　（（ｍ（ｐ＋１）　＋　１）ｅ）ｅ／４ｙｒｅ０ａ６２（８，２０） 力のバランスが達成され、軌道球体は非放射となる。

ｍ＝ｌに対するエネルギーのバランスは以下のようになる。エネルギーホール吸 収事象に伴い２７．２１ｅＶの初期エネルギーが放出される。

これにより有効核電荷を１上昇させ、ポテンシャルを２７．２１ｅＶ減少させる 。さらにエネルギーを放出し、全体の解放エネルギーが［（ｐ＋１）２−１）２ ］　ｘ１３．６　ｅＶに達する。

一般に、ａｏからａｏ／　（ｍ＋ｌ　）へ半径を収縮させる共振エネルギーは、 ｍＸ　２７．２１　ｅＶであり、ここでｍ＝１．２．３．４である。このエネル ギーホールの共振吸収が、有効核電荷をｍ増加させる。更に無限遠からａｏ／　 （Ｉｌ＋１　）に移行する際に解放されるエネルギーは　（ｆｆｉ＋１　’）Ｘ （■＋１　）　ｘ１３．６ｅＶ　、或いは（＋ｓ＋１）”　ｘ１３．６　ｅＶで ある。

エネルギーホールは加算する。エネルギーホールの吸収から結果として生じる対 応する有効電荷も加算する。これにより、エネルギーホールの結合の合計がｒｍ Ｘ　２７．２１　ｅＶ　（ここでｍは最終半径（ａ６／ａ＋＋ｌ　）に対するｍ と同じ）となるものであればいかなる結合でも、軌道球体の同一最終半径への収 縮を導く。

収縮に影響を及ぼすいくつかの異なるエネルギーホールの例とそれに対応する有 効核電荷、解放全エネルギー、無限遠から最終半径ａｏ／（ｍ＋１）へ移行する 軌道球体の最終半径を表８．１に示す。

表８．１　重水素の状態の半径、エネルギー、エネルギーホール及び解ｒ；ωか らｒ＝Ｒ −ａＯ−２７，２１３，６１１３，６ １ａｏ／２　−１０８．８　５４．４　２　２７．２　５４．４２ａｏ／３　− ２４４．９　１２２．４　３　５４．４　１２４．４３ａｏ／４　−４３５．４ 　２１７．７　４　８１．６　２１７．７４　ａｏ１５　−６８０．２　３４０ ．１　５　１０８．８　３４０．１５　ａｏ／６　−９７９．６　４８９．６　 ６　１３６．１　４８９．６６　ａｏ／７　−１３３３．３　６６６．４　７　 １６３．３　６６６．４７　ａｏ／８　（７４１，４８７０，４８１９０，５８ ７０，４８ａｏ／９　−２２０４．０　１１０１．６　９　２１７．７　１１０ １．６９　ａｏ／１０−２７２１．０　１３６０．５　１０　２４４．９　１３ ６０．５転移により解放されるエネルギーはΔＥ、、、、、（ａｏからＲ）−Δ Ｅ、１゜。

（頭からＲ）で与えられる。

エネルギー反応装置 本発明のエネルギー反応装置５０を図１に示す。このエネルギー反応装置はエネ ルギー反応混合物５４を含む容器５２と熱交換器６ｏと蒸気発生器６２を具備す る。熱交換器６０は、核融合可能な材料からなる反応混合物が収縮するとき前記 収縮反応により解放された熱を吸収する。

熱交換器は、交換器６０から熱を吸収し、水蒸気を生じさせる蒸気発生器６２と 熱交換をする。さらにエネルギー反応装置５０は蒸気発生器６２から水蒸気を受 け、水蒸気エネルギーを電気的エネルギーに変換する発電機８０に機械動力を提 供するタービン７０を具備する。この電気的エネルギーは負荷９０によって受け られ、仕事をするため、散逸のために消費される。

エネルギー反応混合物５４は、水素同位元素原子源か分子からなる水素同位元素 源を含んでいるエネルギー解放物質５６と、共振してｎ／２２７．２１ｅＶのエ ネルギーを取るエネルギーホール５８源を含む。ここで、ｎは整数であり、この 共振収縮エネルギーはエネルギーの解放を伴う収縮をする水素及び、重水素トリ チウムが使用される場合は核融合を起こす収縮原子からのものである。

水素源は、水素ガス、水の電気分解、水素化物からの水素、金属−水素溶液から の水素のいずれでもよい。全ての実施例において、エネルギーホールは電気化学 的な、化学的な、光化学的な、熱的な、フリーラジカルな、音的な、又は核的な 反応か、非弾性の光子か粒子の散乱反応の内の一つ又はそれ以上により供給され る。後の２つの場合では、エネルギー反応装置の本発明は、粒子源７５ｂ及び／ または光子源７５ａを含み前記エネルギーホールを提供する。全ての反応混合で 、電極等の選択される外部のエネルギー装置７５を使用し、静電位又は電流を供 給し、エネルギーホールの共振吸収の活性化エネルギーを減少させることができ る。別の実施例では混合物５４は更にエネルギー解放物質５６の原子及び／又は 分子を吸収するための面又は物質を含む。そのような面又は物質は水素、重水素 又はトリチウムを吸収するために、遷移元素、及び内遷移元素を含む。これらは 鉄、白金、パラジウム、ジルコニウム、バナジウム、ニッケル、チタン、Ｓｃ、 Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｒ＋、Ｙ。

Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、ＲｕＳ　Ｒｈ、＾ｇ　、Ｃｄ　、Ｌａ　、Ｈｆ　ＳＴａ　、 　ＷｌＲｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、＾ｕ、Ｉ（ｇ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、ＳＩｌ、Ｅ ｕ。

Ｇｄ、　Ｔｂ、　Ｏｙ、　Ｈｏ、Ｅｒ５ＴＩＩＳＹｂＳＬｕ、　Ｔｈ、　Ｐａ、 　Ｕを含む。好適な実施例では、エネルギーホール源は触媒エネルギーホール材 料５８を含み、これは一般に参考として内包する１９８９年４月２８日に出願さ れた、ｒ　Ｅｎｅｒｇｙ／Ｍａｔｔｅｒ　Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ ｓ　ａｎｄ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　Ｊという表題を付けられた私の先行の米国 特許出願のクーロン場の＾曲１ｈｉ１ａｔｉｏｎ　Ｆｕｓｉｏｎ　５ｅｃｔｉｏ ｎに記述された触媒作用の対を含む電気化学的対を含む。

従って、収縮反応及び核融合からエネルギーを供給する典型的エネルギー反応混 合物は、分子からなる重水素とＰｄ”＋の塩とリチウム＋塩である。パラジウム は分子からなる重水素を吸収し、Ｐｄ”″／Ｌｉ“触媒系は核融合のポイントに 対し、重水素の共振収縮を実行する。一実施例では、リチウムは、６Ｌｉであり 、その場合には、重水素の核融合から解放される中性子が６Ｌｉをヘリウムへ核 融合させる。他の核融合を与える実施例では、核融合可能な材料は、周期表のい ずれの元素でもよく、前記のエネルギーホール源のホールのエネルギーが、本発 明の理論のセクションで水素について記述された力学を用いて計算される軌道の 収縮エネルギーに共振する。好適な実施例では、ｚＨ，ｓＨまたはεＬｉを核融 合可能な材料として使用する。

次の実施例は、溶融した、又は液体の又は固体の触媒対のツルージョン及び水素 化物及び水素ガスを含む水素源を保持する容器５２である。

後者の場合には実施例は、分子からなる水素を遷移金属又は内遷移金属を含む水 素原子に分離する手段、或いは光子源７５によって供給されるＵＶ光を含む電磁 放射をさらに含む。

本発明のエネルギー反応装置の好適な実施例は、溶解した電解槽を含む図１の反 応容器５２を形成する電解槽を具備する。電解槽１ｏｏは、一般に図２で示され る。電源１１０によって駆動される出力制御器１０８により陽極１０４と陰極１ ０６へ電圧を印加し、共振収縮エネルギーに等しいエネルギーホールを供給する 電気的触媒対（参照として内包する１９８９年４月２８日に提出された、ｒ　Ｅ ｎｅｒｇｙ／Ｍａｔｔｅｒ　Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄＳ ｔｒｕｃｔｕｒｅｓＪという表題を付けられた私の先行の米国特許出願のＣｏｕ ｌｏ＋＊ｂｉｃ　Ａｎｎｉｈｉｌａｔｉｏｎ　Ｆｕｓｉｏｎ　５ｅｃｔｉｏｎに 記述された触媒作用対を含む）を有する電解液１０２に電流を通す。超音波又は 機械的エネルギーを振動手段１１２により陰極１０６と電気分解溶液１０２に与 えらことも可能である。熱はヒーター１１４によって電解液１０２に供給される 。電解槽１００の圧力は、圧力調整器手段１１６によって制御される。

真空において外部の場がない場合、静止している水素原子を刺激し、収縮転移を 生じさせるエネルギーホールは、ｎ／２　Ｘ　２７．２１　ｅＶ　（ｎが整数） である。原子が真空以外の媒体中にあるとき、この共振収縮エネルギーは変化す る。例としては、印加電場と、固有磁界又は外部の磁界発生器７５によって印加 される磁界を与えられた電解水溶液１０２の中にある陰極１０６により水素原子 が吸収される。これらの条件の下では要求されるエネルギーホールは、２７．２ １ｅＶとゎずかに異なる。従って、これらの条件の下で作用する場合、水素収縮 転移を刺激するエネルギーホールと共振するレドックスエネルギーを有する電気 的触媒対を選択する。ニッケル又はグラファイト陰極１０６を使用し、水溶液１ ０２を電気分解する場合、電解槽は１．５から５ボルトの電圧の範囲内で動作し 、Ｋ＋／に＋とＲｈ十対が実施例として適する。

陰極は、水素原子を供給し、収縮反応が、水素原子と電気的触媒対が接触する陰 極面で起こる。従って収縮反応は、陰極の表面積に左右される。一定の流量密度 に対し、単位面積についての水素原子濃度が一定の場合、表面積が増加すると、 収縮反応を起こすのに使用可能な反応体が増加する。また陰極表面積が増加する と、電解槽抵抗器が減少し、電気分解能率が向上する。

陰極１０６の表面における水素原子は、水素ガスになり、陰極面上に泡を生成す る。これらの泡は、水素原子と電気的触媒対の間の絶縁層として作用する。この 絶縁は、陰極及び／又は電解液１０２を振動することによって、または振動手段 １１２により超音波を与えることによって改善出来る。更に電解液１０２に界面 活性剤を添加することにより水の表面張力を減らし、泡の生成を防ぐことにより 絶縁を改善することも可能である。滑らかな表面をもつ陰極又はワイヤー陰極の 使用によっても、ガス付着を防止するすることができる。更に出力制御装置１０ ８のオン・オフ回路により供給される間欠電流により、水素ガスを生成し、溶液 中に拡散することにより消費される水素原子を補強し、絶縁層を形成する可能性 がある過度の水素ガス生成を防止する。

収縮反応は、温度に依存する。はとんどの化学反応は、温度が１０度上昇すると その速度が２倍になる。温度の上昇により、水素原子と電気的触媒対の間の衝突 率が増加し、これにより収縮反応速度が増加する。温度の常温からのずれが太き （なると、反応体の運動エネルギー分布を変化させることが可能になり、水素収 縮転移と電気的触媒のレドックス反応をもたらすエネルギーを幾分、適合させる ことが出来る。この割合は、これらのエネルギーの適合又は共振の程度に比例す る。温度は、エネルギー生成速度を最適化するように調整される。Ｋ＋／に十電 気的触媒対の場合、実施例では、ヒーター１１４で熱を与えることによって常温 より高い温度で反応を実行するすることが望ましい。

収縮反応は、電流密度に依存する。ある状況では電流密度の増加は、温度の上昇 と等価である。反応体の衝突速度が増すとエネルギーが電流密度と共に増加する 。従って反応体の衝突率を増加させることにより、反応速度を増加させることが できる。しかしながら、速度が増加するか、減少するかはそれはレドックスと収 縮エネルギーホールに適合する反応体エネルギーの増加のに左右される。また電 流が増加するとオーミック加熱によるエネルギーをさらに浪費し、泡生成を引き 起こすことも有りつる。しかし、高流量のガスにより泡を除去し、これにより水 素ガスの絶縁層を減少させることができる。電流密度を出力制御装置１０８で調 整し、過剰のエネルギー生成を最適化する。実施例では、電流密度は、１平方セ ンチメートルあたり５から４００ミリアンペアの範囲が望ましい。

電解水溶液１０２のｐＨは収縮反応速度に影響を及ぼす。電気的触媒対が正に荷 電される場合、ｐＨが増加すると、負の陰極におけるハイドロニウムイオンの濃 度が低減する。従って電気的触媒対の陽イオンの濃度が増加する。反応体濃度の 増加により、反応速度が増加する。Ｋ＋／に４又はＲｂ十対の場合はｐＨはアル カリ性であることが好ましい。

電解液１０２の電気的触媒対の対抗イオンは、転移状態のエネルギーを変化する ことにより収縮反応速度に影響を与えることができる。例えば水素原子とに＋／ に＋の電気的触媒対の複合転移状態が２＋の電荷をもち、三体衝突を伴うのは好 ましくない。２−に荷電されるオキシアニオンは、２つのカリウムを結び付ける ことができる。これにより低エネルギーの中性の転移状態の複合体をもたらす。

この生成は大変好ましい２体衝突に依存する。この速度は、オキシアニオンを含 む複合体の一部としてのカリウムイオンの離隔距離に依存する。離隔距離が大き くなると、それらの間の電子の移行には不利になる。カリウムイオンが接近して 並置されると、速度は増加する。Ｋ＋／に÷対が使用される場合、対抗イオンに 対する反応速度の関係は、以下のようになる。

ＯＨ−＜　ＰＯ４３−、ＨＰＯ４”−＜　ＳＯ４”−＜＜　ＣＯ，”−従ってに ＋イオン同士を近く並置させ、Ｋ＋に対し３つの結合位置を有する炭酸塩を含む ２−に荷電された平面的なオキシアニオンは、Ｋ＋／に＋の電気的触媒対の対抗 イオンとして適する。炭酸塩対抗イオンは、１？ｂ＋対のために好適な対抗イオ ンでもある。

間欠電流オン・オフ電気分解回路を含んでいる出力制御装置１０８は時間の関数 として電場を最適化することにより、過剰の熱を増加させ、反応体エネルギーの 最適状態をもたらし、水素原子の濃度を最適にし、オーミック及び電気分解の電 力損失と絶縁層の生成を最小限に抑える。

周波数、デユーティサイクル、ピーク電圧、ステップ波形、ピーク電流とオフセ ット電圧とを調整することにより収縮反応速度とクーロンの緩和出力を最適化し 、オーミック及び電気分解の電力損失を最小限にすることが出来る。炭酸塩を対 抗イオンとし、ニッケル又はグラファイトを陰極とし、白金を陽極として、Ｋ＋ ７に＋の電気的触媒対を使用する場合、好適な実施例では、約２．５ボルトから ２．２ボルトのオフセット電圧、約３ボルトから２．７５ボルトのピーク電圧、 約１７５ｍＡのピーク電流、約４０％デューティザイクル、約７２０Ｈｚの周波 数の間欠的矩形波を使用する。もっとも周波数は３００　）（ｚから１５００　 Ｈｚ間のレンジであれば、十分である。出力制御装置ｆｆｆ１０８の回路の好適 な実施例を、図３に示す。

この回路の電圧波形を図４に示す。またこの回路の電流波形を図５に示す。

収縮反応速度は、陰極１０６と陽極１０４の構成に依存する。異なる陽極材料は 、オーム損失を生む水の酸化に対し異なる過電位をもつ。陽極の過電位が低いと 能率が向上する。炭酸塩を対抗イオンとして使用するに＋／に＋の電気的触媒対 の場合、白金及びニッケルが陽極に適する。

ニッケル陽極はニッケル陰極と共にアルカリ性溶液での使用に適する。

ニッケルはプラチナに比べ安く、無垢のニッケルが、電気分解の間に陰極上に電 気メッキされる。水素原子は、クーロンの緩和エネルギーを生じさせるための反 応体である。従って陰極は、高い濃度の水素原子を能率的に供給しなければなら ない。陰極１０６の構成は、遷移元素及び化合物とアクチノイドとランタノイド の元素及び化合物とグループＩＩＩＢとＩＶＢの元素及び化合物を含むものであ ればいかなる導体または半導体でもよい。遷移金属はその金属に依存し、多少の 水素ガスを原子に分離する。ニッケルとチタンは容易に水素分子を分離し、実施 例として好ましい。陰極は吸収される水素原子のエネルギーを変化させ、収縮反 応のエネルギーに影響を与える。陰極材料は電気的触媒対と水素収縮反応をもた らすエネルギーと間の共振をより有利な状態にするものを選択する。また、媒体 が磁化された強磁性等の非線形媒体であるとき、共振子空洞の結合及びそれらの 間のエネルギーの移送が強化される。従ってバラマグネチック又は、強磁性の陰 極を使用する、或いは、磁界発生器７５により磁界が与えられるとき、非線形磁 化された媒体を与えることにより陰極材料が反応（水素と電気的触媒対の共振子 空洞の結合）を強化することができる。（別の非線形媒体として、ガス状の水素 原子による実施例である磁化プラズマがある。）陰極磁界は水素電子軌道エネル ギーを変えることができ、それに伴い、収縮をトリガするエネルギーを変化させ る。更に磁界は電気的触媒反応のエネルギーをかき乱す。つまり、この反応に関 与する電子のエネルギー準位は陰極の磁界即ち、水素原子を吸収する陰極での磁 界によって影響を受ける。強磁性の陰極としては、ニッケルが好ましい。陰極材 料は、エネルギーと結合の形態を最適化するよう選ばれる。対抗イオンとして炭 酸塩を含むに＋／に十対の場合、反応速度に対する陰極材料の関係は、以下のよ うになる。

Ｐｔ　＜　Ｐｄ　＜（Ｔｉ　＜　Ｎｉ　、グラファイト（炭素）これはこれらの 物質が水素を吸収するとき解放されるエネルギーと逆の順序である。従って、そ の電子エネルギーに殆ど摂動を伴わずに僅かに水素原子を吸収する陰極を使用す ることにより、この結合における反応速度が向上する。

核融合のための重水素及びトリチウムの核を提供する水電解水溶液１０２として 重水素又は三重水素を含む水を使用することにより、エネルギーを更に解放する ことができる。収縮を受けた原子は陰極の格子内に拡散し、ここで収縮した原子 が衝突し、核融合を受ける。−回の衝突から起こる核融合事象の確率は、複数の 収縮反応から生じる大きさがより小さい重水素又はトリチウム原子に対し、大き くなる。そこで水素原子の複数の収縮反応を容易にする陰極１０６を使用する。

一実施例として陰極が、格子（金属格子をも含む）に拡散した収縮原子と接触す ることができるように亀裂があり、電気的触媒対に対し多孔性の陰極を使用する 。別の実施例としては、遷移金属又はグラファイトを含む電気分解の最中に収縮 した水素原子が周期的に、または繰り返し電気的触媒対と接触するように水素原 子を供給する物質と電気的触媒対の層を交互に配置した陰極を使用する。

収縮反応は、媒体の誘電率に依存する。媒体の誘電率が陰極での電場を変化させ 、これに伴い、反応体のエネルギーを変化させる。異なる誘電率の溶媒は異なる 溶媒化エネルギーを有し、溶媒の誘電率が電気分解に対する過電位をも下げ、電 気分解効率を向」ニさせる。電解液１０２としては、電気的触媒のレドックス反 応のエネルギーの形態を最適化し、水素収縮反応をもたらし、かつ電気分解の効 率を最大限する一溶媒（水を含む）が選択される。

反応溶液中の水素の溶解度は、溶液の上の水素の圧力に直接比例する。

圧力を増加させると、陰極での水素原子（反応体）の濃度が増加し、それによっ て反応速度が増加する。しかし、これは水素ガス絶縁層の発生をも促進する。水 素圧力は、反応速度を最適化するために、圧力調整器手段１１６によって制御さ れる。

試験タンク 図２を参照する。電解槽エネルギー反応装置１００は０７５インチのゴムストッ パを取付けたデユワ−瓶と、直径０．７５　ｃ　ｍ長さ５ｃｍのグラファイト棒 陰極と、ｌＱｃｍで直径１ｍｍのらせん形に巻かれた白金ワイヤー陽極１０４と 、０５７Ｍのに２ＣＯ３電解溶液溶液１０２と、１４８ボルトの一定の電圧が供 給されるテフロン管内の１００オーム１％抵抗により構成されるヒーター１１６ と、定電圧電源１１０と、図３に示す回路をもつ出力制御装置１０８とを具備し て組み立てられた。電流電圧／（ラメタは約２．５ボルトのオフセット電圧、約 ３ボルトのピーク電圧、約１７５ｍＡのピーク電流、約４０％デユーティサイク ル及び約７２０Ｈｚの周波数の間欠的矩形波であった。それぞれ電圧と電流波形 を図４と５に示す。典型的には、このエネルギー反応装置は、示差熱測定方法を 使用しての動作でのデユワ−容器の目盛によって決定される電気分解熱量の入力 に対する熱出力の７．５倍の出力をした。

グラファイト陰極を長さ５ｃｍ、幅７．５　ｃｍ、０．１２５　ｎｕｌ厚のニッ ケル箔の直径９ｍｍで０．５ｍｍピッチの螺線のものと取り替え、その他の条件 及び装置を一定に保った場合、入力に対する出力の収率は、代表値として７，５ であった。この長さ５ｃｍ、幅７．５　ｃｍ、０．１２５　ＩＩＩｍ厚のニッケ ル箔の直径９ｍｍで０．５ｍｍピッチの螺線により構成される陰極を長さ５ｃｍ 、幅２ｃｍ、０．１２５ｍ閣厚のニブケル箔と取り替え、その他の条件及び装置 を一定に保った場合、入力に対する出力の収率は、代表値として５．５であった 。　ヒーターがオフの場合、入力に対する出力の収率は、代表値として３．５で あった。０．５７Ｍのに２Ｃｏ、電解水溶液１０２をＮａ２ＣＯ３によって置き 換えたとき、入力に対する出力の収率は、典型値として１．０であった。

電解槽エネルギー反応装置１００は、パラフィルムで被覆された２００ｍ１のト ールビーカーと、５ｃｍ長、２Ｃｍ幅、０．１２５ｍｍ厚のニッケル箔陰極１０ ６と、２５Ｃｍ長で３２ゲージの白金ワイヤーを外径２ｍｍのガラス毛細管に螺 旋状に巻いたものからなる陽極１０４と、０．５７Ｍのに、Ｃｏ。

電解溶液溶液１０２と、電源１１０により供給される一定電圧とから構成された 。電流電圧パラメタは約４ボルトの連続電圧で、電流は約３００ｍＡであった。

このエネルギー反応装置は、代表値として示差熱測定方法を使用しての動作の間 においてデユワ−容器の目盛によって決定される電気分解熱量の入力に対する熱 出力の１．８倍の出力をした。白金ワイヤーを陽極にして、極性を反転させた場 合、入力に対する出力の収率は代表値として、１．１であった。０．５７Ｍ　Ｋ ２ＣＯ，電解溶液溶液１０２をＫＯ＋１によって置き換えたとき、入力に対する 出力の収率は代表値として、１．１であった。０．５７ＭのＸ２ＣＯＳ電解水溶 液１０２をに、ＳＯ４又はに２ＨＰＯ４によって置き換えたとき、入力に対する 出力の収率は代表値として、１゜３であった。０．５７Ｍ　Ｋ２ＣＯ，電解溶液 溶液１０２をＫＯＦＩによって置き換えたとき、入力に対する出力の収率は代表 値として、１．１であった。０．５７Ｍのに、ＣＯ３電解水溶液１０２をに、Ｓ Ｏ４又はに２１１ＰＯ４によって置き換えたとき、入力に対する出力の収率は代 表値として、１３であった。０．５７Ｍ水のに２ＣＯ８電解溶液溶液１０２をＮ ａ２ＣＯ３によって置き換えたとき、入力に対する出力の収率は代表値として、 １．０であった。

ＦＩＧ、２ Φ 匡 ＦＩＧ、４　ミ”ノ秒 国際調査報告 ＩＩＩＩ＊ｒｗｌｌｅＩＩｄＡａｅｈｃ−Ｎ鴫シ、ＰＣＴ／ＵＳ９１１０ＦＭａ ９６ＰＣＴ／ＵＳ９１１０８４９６ フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＴ、　ＬＵ、　ＮＬ、　ＳＥ）、０Ａ （ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ 、ＴＧ）、ＡＴ、ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，Ｃ３，ＤＥ、 　ＤＫ。

ＥＳ、　ＦＩ、　ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　ＬＵ、　ＭＣ ，ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　Ｎｏ、　ＰＬ、　Ｒ○、ＳＤ、ＳＥ、ＳＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．核と、電子軌道を有する少くとも１つの電子とを有する物質の元素を選択し 、 電子を刺激し、電子に共振収縮転移を起こさせ、基底状態より下の量子化された ポテンシャルのエネルギー準位に弛緩させ、物質元素の収縮軌道を形成するエネ ルギーホールとの共振収縮エネルギーを決定し、物質の元素の共振収縮エネルギ ーと実質的に等しいエネルギーホールを与え、 前記物質元素及び前記エネルギーホールを並置し、物質元素の電子が前記エネル ギーホールドにより刺激され少なくとも一つの収縮転移を受ける際にエネルギー が解放されることを特徴とするエネルギー解放方法。 ２．エネルギーホールを与える前記工程が少くとも陽イオンと陰イオンを１つを 含む電気化学的な反応体を含む触媒作用系をもたらす工程を含むことを特徴とす る請求の範囲１に記載の方法。 ３．エネルギーホールを与える前記工程が、物質の前記第一の元素の共振収縮エ ネルギーと実質的に等しいイオン化エネルギーを有する第二の物質元素を選択す る工程を含むことを特徴とする前記請求の範囲１の方法。 ４．エネルギーを解放する装置において、核と、共振収縮エネルギーをもつ電子 軌道を有する少くとも１つの電子とを有する物質元素を、選択された体積中に供 給する手段と、前記物質元素に前記共振収縮エネルギーと実質的に等しい大きさ のエネルギーホールを並置して供給するための前記選択された体積に導入された 手段とを有し、 該物質元素の電子を刺激し、エネルギー解放を与える少なくとも一つの収縮転移 を該電子に起こさせることを許容する前記エネルギーホールにより、軌道エネル ギーを奪うことによって前記物質元素の軌道が低減される際に、前記物質元素か らエネルギーが解放されることを特徴とするエネルギー解放装置。 ５．前記エネルギーホールを与える手段が前記第一の物質元素の共振収縮エネル ギーに実質的に等しいイオン化エネルギーを有する第二の物質元素を少なくとも 含む物質であることを特徴とする請求の範囲４に記載の装置。 ６．エネルギーホールを与える前記手段が、少くとも陽イオンと陰イオンの１つ を含む電気化学的な反応体を含む触媒作用系を含む請求の範囲４に記載の装置。 ７，前記第一の物質元素が、１Ｈ、２Ｈ、３Ｈを含み、前記第二の付加元素が、 Ｋ＋とＫ＋を含む請求の範囲４に記載の装置。 ８．少くとも陰極と、陽極と、電解液と、容器と、電流を供給する電源と、前記 電流を制御する手段と、外部エネルギー源と、容器の圧力を制御する手段とを含 む電解槽を更に具備する請求の範囲４に記載の装置。 ９．陰極がニッケル又はグラファイトである請求の範囲８に記載の装置。 １０．陽極は、白金又はニッケルである請求の範囲８に記載の装置。 １１．電解液がカリウム炭酸塩水溶液である請求の範囲８に記載の装置。 １２．電解水溶液がアルカリ性である請求の範囲８に記載の装置。 １３．電流の制御手段が、約２．５ボルトから２．２ボルトのオフセット電圧、 約３ボルトから２．７５ボルトのピーク電圧、約１７５ｍＡのピーク電流、４０ ％デューティサイクル、約３００Ｈｚから１５００Ｈｚの周波数を有する間欠的 矩形波の間欠電流を供給することを特徴とする請求の範囲８に記載。 １４．電気分解セルが常温以上の温度で動作されることを特徴とする請求の範囲 ８に記載。 １５．エネルギーホールの源が単一の陽イオン、中性原子又は陰イオン、もしく は陽イオン、中性分子又は陰イオンであるで単一の分子か、前記種の組み合わせ で有り、そこにおいて前記エネルギーホールは、ｎ／２２７．２１ｅＶ（ｎは整 数）に実質的には等しいことを特徴とする請求の範囲４に記載の装置。