JPH10508372A

JPH10508372A - 熱を発生させるための方法

Info

Publication number: JPH10508372A
Application number: JP7516793A
Authority: JP
Inventors: エス．ストリンガム，ロジャー
Original assignee: イー−クエストサイエンシズ
Priority date: 1993-12-03
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 1998-08-18
Also published as: EP0731973A1; EP0731973A4; CA2178086A1; AU688475B2; WO1995016995A1; AU1907895A

Abstract

(57)【要約】エネルギー源としてキャビテーションを利用すると、過剰のエネルギーが発生すると共に、元素の変素が起こる。具体的には、金属表面（２６）の存在下、一過性気泡形成条件下で酸化ジュウテリウム（１４）にキャビテーションを施すと、その金属表面で気泡が破壊し、熱の発生と水素同位体の変素がもたらされる。各種金属並びに温度、圧力、音響エネルギー（１２）、音響周波数及び反応体の組成に関する各種変数を利用することにより、様々な結果を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】熱を発生させるための方法技術分野本発明の分野は、金属格子内部の原子反応の結果として熱を発生させることに関するものである。発明の背景人口の増加や社会維持のためのエネルギー利用依存性の高まりに伴い、今日用いられているものに代わるエネルギー源についての研究が鋭意なされている。その一つが、原子プラズマを磁場容器内に閉じ込める原子核融合法に向けられている。元素の核融合によって放出される高いエネルギーが、高エネルギー粒子及び輻射線として実質的な熱の発生をもたらす。このエネルギー発生方法には大きな魅力があるが、熱の発生を長期間維持することに成功しておらず、放射性の灰を生成するので、この方法の将来の成功についてはなお未知数である。それゆえ、この方法には多大な将来性が存在する一方で、しばらくはその成功にあまり頼ることはできない。また、核融合の別法として「常温核融合」が報告されている。しかしながら、この方法は、文献では多少の疑いがもたれており、またその再現性についても信頼性が示されていない。にもかかわらず、多数の研究者が水素の同位体の核融合によってトリチウム、³Ｈｅ及び⁴Ｈｅの生成に伴い熱が発生しうることを示している。今日では、世界中の実験室において、電解条件下の金属格子内に水素同位体が存在すると、その電解系に導入される熱量を上回る熱が発生すると同時に、用いた同位体水素よりも原子番号の大きな元素が生成することを確立するに十分な証拠がある。現在までの常温核融合系は、信頼性の向上、運転操作の容易さ、特性決定が不十分である物質への依存性を低めること、そしてエネルギー投入量に対するエネルギー生産効率の向上といったニーズに応えるものではない。発明の概要水素同位体が吸着した金属表面において一過性のキャビテーション気泡(cavit ation bubble)を破壊させることによってエネルギーが発生する。気泡が破壊する条件及び気泡の物質含有量を、系に導入されたエネルギーよりも多い熱量を発生し、且つ、原子番号のより大きい及び／又はより小さい元素を生成するように選定する。この系は、反応中、電磁力場又は音響場において維持することができる。得られた熱は、熱受容体へ移行させること、又は別のエネルギー形態へ直接変換することができる。この方法を実施するための装置を提供する。図面の簡単な説明第１図は、熱発生のための装置の概略図であり、第２図は、第１図に示した反応容器の拡大図であり、第３図は、第２図に示した窓部及び関連要素を分解部品配列図として示した投影図であり、第４図は、本発明の装置の別の実施態様であり、第５図は、流動交換流体を加熱するために複数のセルを使用するさらに別の実施態様であり、第６図は、電気発生を例示する別の実施態様であり、第７図は、熱を提供するための小さなサイズの別の実施態様であり、第８図は、反応体の断面図を図解したものであり、そして第９ａ、ｂ、ｃ及びｄ図は、反応体の一部の拡大図である。具体的実施態様の説明熱を発生させると共に、反応体として働く同位体水素及びその他の原子核よりも原子番号の大きい及び／又は小さい元素を生成させるための方法及び装置を提供する。この方法は、少なくとも一種の水素同位体の分子が吸着しているマトリックス、特に金属マトリックス中に高エネルギーの原子番号の小さい原子を指向させることを利用する。エネルギーの発生効率並びに新規原子同位体生産の性質及び効率の決定には相当数の変数が関与する。興味ある変数には、高エネルギー気泡の生成の仕方、特に、一過性気泡の形成及び特性並びにそれらの固体表面に対する破壊に関連する変数が含まれ、その変数として、気泡内部の組成の性質、気泡の大きさ、気泡形成に用いられるエネルギー、気泡が形成及び破壊する温度及び圧力、パルスの周波数、並びに気泡から出てくる粒子流の方向、が挙げられる。その他の変数として、気泡が形成及び破壊する電磁力場、気泡が破壊する固体表面、固体表面に吸収された元素の吸収又は吸着様式及び組成、固体表面の性質、その形成及びその音響特性、並びに熱の使用の仕方、を挙げることができる。（本発明では、吸着は、ジュウテリウムのような気体がパラジウムのような金属に結合する仕方と見なされることが多いが、その気体原子は金属格子内に入ってその格子内で相互作用する。事実上、気体原子は金属格子内に吸収される。用語「吸収」によって格子内で起こる事象に対して何ら理論的基準を提供するつもりはなく、この事象を記述するには「吸収」の方が良いであろう。）最初の検討事項は、気泡が形成される流体の組成についてである。大部分について、その流体は、水素同位体：水素、ジュウテリウム及びトリチウム並びにプロトン、ジュウテロン及びトリトンを含むそれぞれの原子核を含む。また、他の原子番号の小さい元素、例えばリチウム（６）が、特にイオンとして存在してもよい。水素同位体は、二原子分子として、すなわち別の原子、例えば、酸素、炭素、アルカリもしくは他の金属、特にリチウム、ビスマス、カルシウム、水銀、ウラン、トリウム、等、窒素、リン、ホウ素、第一及び第二列の、特に第１〜５欄の通常は非金属の元素、又は水素化物を形成する金属元素に同位体が結合している分子として存在してもよい。この組成物は、水素分子、ジュウテリウム分子、水、重水（酸化ジュウテリウム）、酸化トリチウム、炭素原子数１〜１２のアルカン（メタン、ブタン、等）、炭素原子数１〜１２のアルカノール（メタノール、エタノール、ペンタノール、等）、シラン、金属水素化物、等を含むことができる。化合物の選択は、多くの因子、例えば、この方法を実施する温度及び圧力、活性表面を維持し、また表面の望ましくない被覆や腐食を防止するための表面の性質、等に依存する。用いられる同位体が同じ又は異なる場合、個別の組成物又は組成物の組合せを採用することができる。この方法の条件下では、組成物は気泡を形成することができる移動性液体である。これらの気泡は、一般に１サイクルの期間だけ存続しているため、一過性のキャビテーション気泡と呼ばれる。このため、気泡内に濃縮されたエネルギー密度は気泡が繰り返し膨張及び収縮することなく表面に伝達される。この過程は、破壊する気泡におけるエネルギー密度を、気泡の最初のエネルギーと比べて何オーダーも高い、通常は１０オーダー以上の大きさに増加させる。ほとんどの場合、気泡は約１μｍ以上、約２５０μｍ以下、通常は約１００μｍ未満であり、より一般的には約１０〜１００μｍの範囲にある。核生成を提供するため、気泡の形成に用いられる液体を通常は脱気した後に適当な気体を再注入する。不活性ガス、特に貴ガスを使用することが好ましく、原子量が高いほど多量且つ遅い熱伝達を提供する。好適な気体は水素、ジュウテリウム、窒素、ヘリウム、アルゴン及びキセノン、特にアルゴン及びキセノンの単独物又は組合せである。減圧下で脱気することにより、次いで加圧気体を所望の圧力で導入し、実施の間、特定の圧力に維持することができる。気泡は、音響装置、機械装置、流体流動装置、等を使用して、様々な方法で発生させることができる。気泡の発生は誘導圧力波によると便利である。音響装置として、圧電振動子変換器又は他の発振電子装置もしくは機械的装置を利用したソニケーターを使用することができる。別法として、フロースルー(flow-throug h)圧力差を提供するためのジェット装置、ベンチュリ管、多孔質装置、乱流を生ぜしめるプロペラ装置、回転装置又は遠心装置、液圧ピストン、等を使用してもよい。本発明では気泡を形成させる具体的な方法は重要ではないが、エネルギーの制御及び気泡の形成を提供する上でソニケーターが特に便利であることがわかっている。複数の表面にキャビテーションを施すことができるように、例えば、金属箔の両面をキャビテーション表面として作用させる装置では、一種又は二種以上の装置を使用することができる。発生する音響波は非集中波であってもよい。気泡発生に音響装置以外を使用する場合には、その他の装置と音響装置を併用することによって、気泡のエネルギーを増大させることもできる。流体の温度は入力から出力まで実質的に変動する。この系は相当量の熱を発生するので、反応器内に存在している間には流体の温度は実質的に上昇する。流体を流動させる必要はないが、反応器内が実質的に等温状態になるように液体から熱を取り出す効率的な方法が存在するならば、その温度を維持するに最も便利な方法は、反応器を通過する液体の流速及び反応器に入る液体の温度を制御する方法である。所望の出口温度やその他反応に付随する変数に依存するが、流入する流体の温度は室温（２０℃）から最高で約１００℃以上、好ましくは約２０℃〜８０℃であることができる。この流入流体の温度は、流出する流体の温度、用いた熱交換器、用いた組成物の性質、等に依存する。反応器温度を反映する出口温度は約３５０℃よりも低く、約５５℃程度の低い場合もあるが、通常は約７５℃よりも低くなることはなく、ここでもまた反応器や熱交換器の一般的運転条件に依存する。この出口温度は約７５℃以上、好ましくは約１００℃以上であることが望ましく、また一般には約２５０℃を上回ることはなく、通常は約２００℃以下である。反応器内の圧力は液相を維持するに十分な高さであるため、反応器内の組成物の蒸気圧との関係で、反応器内の流体が到達する温度が高いほど、該組成物を流体相として維持するのに要する圧力も高くなる。例えば、酸化ジュウテリウムは、約３５０℃では、液相を維持するために約２×１０⁷Ｐａ（約２００ａｔｍ）を要する。従って、圧力は一般に約１×１０⁵（１ａｔｍ）以上、通常は２×１０⁵（２ａｔｍ）以上であり、また約２×１０⁷Ｐａ（約２００ａｔｍ）、好ましくは約１．５×１０⁷Ｐａ（約１５０ａｔｍ）を上回ることはない。気泡を発生させるためのエネルギー源を周期化させて、ある時間ではオンに、また別の時間ではオフにすることができる。反応はエネルギー源を低下又は停止した後でも継続することがわかっているので、エネルギーを取り出しながらエネルギー源を周期化することができる。サイクル中のエネルギー出力の変動度合いに依存して、そのオン−オフの期間は大きく変動しうるが、そのいずれの期間をより長くしてもよい。オン期間とオフ期間の時間比は約０．００１〜１０００：１の範囲、通常は約０．０１〜１００：１の範囲、多くの場合約０．０４〜１０：１の範囲にある。エネルギーを投入することなく反応を進行させることによって、エネルギー投入量に対するエネルギー出力の比率を高くすることができる。気泡の発生については、先に記載したように、ソニケーター（変換器）が特に有用である。ソニケーターによって得られるエネルギーは、キャビテーション表面において、約１Ｗ／ｃｍ²以上、多くの場合２Ｗ／ｃｍ²以上であり、また通常は約１０Ｗ／ｃｍ²を、さらには約５Ｗ／ｃｍ²を上回ることはなく、一般には約１、通常は３Ｗ／ｃｍ²よりも高い。その周波数は、通常は約５Ｈｚ以上、さらに一般的には約１０Ｈｚ以上であり、また１ＭＨｚ以上に至ることもあるが、一般には約０．１ＭＨｚを、通常は約１０ＫＨｚを上回ることはない。興味ある範囲として、５Ｈｚ、通常は１０Ｈｚ〜１０ＫＨｚ、及び４０ＫＨｚ〜約０．１ＭＨｚが挙げられる。この周波数は気泡の大きさに影響を与えるので、気泡のエネルギー密度や破壊時に散逸するエネルギーを、変換器のエネルギー、変換器の周波数及び流体の温度によって制御することができる。従って、これらの因子は、気泡が破壊するエネルギーを制御する際に相互作用的となる。ソニケーションに関連する他の変数として、周期化のスケジュールが含まれる。各サイクルは約０．１〜１２００秒であり、その時間の１０〜９５％をオン、残部をオフとする。各サイクル又はサイクル成分についてより複雑な不均等な時間パターンを採用してもよい。最高音響出力振幅は一般に約１〜５０、通常は約５〜２０、そして好ましくは約３〜６ａｔｍ（×１０⁵Ｐａ）／ｃｍ²の範囲にある。気泡が破壊するエネルギーは金属の表面を物理的に侵食する恐れがあるため、反応器を運転する際にはこのことも考慮する必要がある。表面の性質、侵食を受けずに破壊する気泡の力に耐える能力、交換しやすさ、及び表面のコストに依存して、固体表面の交換頻度を少なくすること及び長期間の運転で熱を発生させる上でのシステムの効率を妥協させることができる。音響エネルギー投入量とマイクロ核融合装置において発生した過剰熱量との間には、一過性のキャビテーション気泡（ＴＣＢ）と過剰熱量との結合を示す相関関係が存在する。反応器内の低い及び高い外圧では、過剰熱はほとんど発生しない。低い圧力では、気泡の形成は抑制され、いずれの場合も有効なＴＣＢの形成はない。このＴＣＢの形成及び過剰熱の発生は、反応器に投入される及び反応器内の音響エネルギー及び温度によって決定される。波の方向が気泡の成分の流れの方向に影響を及ぼしうることがわかっている。それゆえ、音波面を固体表面に対して平行に向け、気泡流の固体表面に向かう主方向を提供する必要がある。本発明の方法は、気泡内容物を金属中に向かわせる激しい破壊を付与する非対称一過性キャビテーションを提供するように設計されている。反応容器は電磁場の存在下に維持することができる。電磁場は電場又は磁場によって発生される。電磁場は二つの電極を使用することによって発生させることができる。これら電極の一方は音波を伝達するための金属板であることができ、またもう一方は、固体表面の観察及びエネルギーの固体表面への伝達を可能にするグリッド状又はメッシュであることができる。５〜１００ボルトの範囲の電場を使用することができる。別法として、電磁場を二極のマグネットで維持することもできる。電磁場は一般に約１００〜１０，０００ガウス、より一般的には約１０００〜６０００ガウスである。固体キャビテーション表面を提供する部材は、薄膜、箔、板、粒子、グリッド、メッシュ、例えば、「木様」構造を有するもの、例えば、スチールウール、等、多くの形態をとることができる。その表面は、平滑面、ひび割れ目、腐食面、スパッター処理面、等であることができるが、好ましくは気泡核形成性の隙間を有する。この水素同位体吸収性材料は、単独材料として使用しても、またセラミック、耐熱性プラスチック、合金、等の別の材料の表面に塗布してもよい。表面は、水素同位体を吸着又は吸収することができる金属を含む。この金属として、周期律表の第４族及び第８族の金属（安定同位体）が含まれる。具体的な金属として、パラジウム（Ｐｄ）、ウラン（Ｕ）、トリウム（Ｔｈ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、白金（ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、鉄（Ｆｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、等が挙げられる。この金属は純金属又は合金、例えば、スチール、ステンレスもしくはカーボン、又はランチニドのような金属混合物、例えばアルミニウムランチニド、少量のセリウム及びサマリウムを大量のニッケル、Ｖ₅Ｆｅ、等のような金属と一緒に含むミッシュメタルであることができる。これらの金属は、パラジウムからチタン、ジルコニウム、バナジウム、モリブデン及びタングステンにかけて高原子価、高比率の水素同位体吸着及び吸収を可能にすることが望ましい。反応器の容積は、気泡の形成の仕方、気泡の形成に利用できるエネルギー、気泡の所望の大きさ、熱伝達効率、熱伝達の仕方、等に依存して幅広く変化しうる。一般に、気泡の出発部位からそれらが破壊する表面までの膨張又は移動距離は、約５００μを越えない、好ましくは約２５０μを越えない。それゆえ、気泡発生装置と破壊部位との間の液体膜は一般に薄いものである。破壊する気泡の直径は一般に約１μｍ未満から１ｃｍを越える範囲にあり、より一般的には約１μｍ〜５０μｍの範囲にある。さらに、容積を増加し、且つ熱伝達性を高めるため、流体が格子の周囲に存在することができる。一般に、格子面積との関係において、その容積は１ｃｍ²当たり０．０２〜１０ｍＬ、より一般的には約０．２ｍＬである。全体の循環容積は、通常、１ｃｍ²当たり約０．５ｍＬ以上、より一般的には２ｍＬ以上であり、そして利便性及び所期の用途の一方以外に上限は何ら存在しない。一過性の気泡形成の開始時間前又は開始時間中、水素同位体ガスは格子表面に吸収されている。水素同位体は、表面の性質に依存して各種の方法で表面に存在させることができる。いくつかの金属、特にパラジウムやチタンのような金属はその表面に水素同位体を吸収するので、さらに新たなエネルギーは不要である。別法として、格子表面を一つの電極とし、流体が水素同位体原子のソースを含むことができる、電気分解を実施してもよい。吸収を提供するための別の方法として、加圧下で、又は冶金学的製造方法等において、充填する方法が挙げられる。金属表面は、酸化物の形成のような化合物の形成を提供すること、或いは酸化物として最初に形成されることができる。酸化物は反応を遅延させる傾向があるので、より遅い反応が望まれる条件下では、酸化物の形成を有利に使用することができる。本発明の方法を実施する上で重要な要素は、（格子）破壊性気泡表面、一過性気泡形成のソース、及び気泡形成性流体である。例示目的として、その流体は脱気した酸化ジュウテリウムであり、これにアルゴンのような一原子不活性ガスを添加したものと仮定する。流入する流体の圧力及び温度を決める。反応器の容積、その反応器を占有し且つ気泡形成を受ける流体部分の他、反応流体の全容積についても選定することができる。ここで、この全容積は反応器容積の２〜１００倍、より一般的には３〜１０倍であることができる。反応流体の流動を仮定し、流体の循環を始めることができる。水素同位体が流体中に存在する場合、電気分解を開始して、格子破壊性気泡表面に水素同位体を吸着又は吸収させることができる。次いで、ソニケーターを用いて、一過性気泡形成を提供することによって、気泡形成を開始することができる。次いで、音響密度、パルス周期及び電力振幅を、一過性気泡に望まれるエネルギーを提供するように設定することができる。その後、反応を、エネルギー、系の性質、等に依存して、十分な時間、通常は約１分以上、一般には約５分以上、場合によっては２週間以上進行させる。各種の装置を熱発生と組み合わせて使用することができる。反応器の、特に一過性気泡発生装置の反対側に取り付けることができる熱電装置を使用することによって、熱を直接に電気に変換することができる。電気を発生させるために用いることができる各種装置として、熱電子電池、ゼーベック装置、バイメタルモーター装置、等が挙げられる。別法として、同心管であることができる熱交換器を使用し、反応器からの流体に熱受容性流体を通過させることができる。また、熱受容性流体のための羽根を含有する浴において反応器からの流体に羽根を通過させ、該浴を一定温度に維持することもできる。その他、様々な熱交換機構を採用することができる。別法として、流体を液体又は蒸気として使用し、各種の機械装置、例えば、タービンを駆動させて、機械的又は電気的エネルギーを直接得ることもできる。その場合、反応器内で発生した熱の全部又は一部は散逸しうる。図面において二種類の系について考察する。第一の系は、ソニケーター又はエネルギー変換部には軽水を使用し且つ反応系には重水を使用する二元系である。重水が熱を発生させる。第二の系では、ソニケーター及び反応系の両方において重水を働かせる一元系を使用して熱を発生させる。本発明をさらに理解するため、ここで図面について説明する。第一の選択的実施態様第１図に示した装置要素は、熱量測定に便利なサブグループ又はシステムと呼ばれる部品にまとめることができる。これらの部品を以下の通り。・熱電対１４８及び１４９により監視される要素１８、２０、２２、２６、３６、３８、３９及び４２で構成されている反応容積部１４。・熱電対１５２及び１５１により監視される要素１２、２２、８１９６、９７、９８、９９及び１００で構成されているソニケーション容積部１６。・熱電対１５４により監視される要素５２、５４、５６及び４４で構成されている反応容積部熱交換器１６２。・熱電対１５５により監視される要素７０、７７、７９及び８３で構成されているソニケーション容積部熱交換器１６３。・反応容積部システムポンプ１６５は要素５０であり、且つ熱電対１５０及び１４８により監視される。・ソニケーション容積部システムポンプ１６４は要素７２であり、且つ熱電対１５３及び１５２により監視される。この現象のための環境を創出するための実験装置は、キャビテーション気泡が長期間にわたって発生できるように適切な外圧及び温度を維持する二つの密閉循環装置から成るものとする。その大きい方の装置はソニケーション装置であって、その内部には、第１図に示したように１５Ｌの熱交換器８３を介して水が循環している。ソニケーション装置内でのキャビテーションを減少させるために空気又は窒素６５による外圧を維持し、反応容積部１４により多くの音響エネルギーを導入させた。この後者の装置はソニケーション容積部１６と同軸関係にあり且つその上部に配置されている。これら二つの装置の二つの溜は、１ｍｍ（４０ミル）のステンレススチール製ディスク２２によって分離されている。１５ｍＬの反応溜１８の内部には、３．３Ｌの熱交換器１６２を介して流量計５１によって３００ｍＬ／分の速度で重水を循環させた。一過性キャビテーション気泡の特性を最適化する反応容積装置内の値になるように気体の外圧を調整した。直径７．５ｃｍの二つの同軸の音響的に接続された装置を定常状態の温度条件下で運転した（最初の始動期間後の入力及び出力を定常状態に維持する）。反応溜１８にはパラジウム箔２６を含有させた。二つの装置内の様々な点において臨界温度を監視し、全エネルギー入力及び出力を時間と共にトラッキングした。２０ＫＨｚに調整した６４ｍｍ（２．５インチ）のチタン製音響ホーン１２によって音響場を発生させた。Ｐｄ箔２６に伝わる音響エネルギーは約３ワット／ｃｍ²であった。ソニケーション装置及びホーンの収容体は厚さ１．２７ｃｍ（１／２インチ）の膨張性のアルミニウム製スプリット滑動性シリンダー９６及び９７であり、また反応容積部は厚さ約１．９ｃｍ（３／４インチ）のステンレススチール製リング２０とした。これは、第１図においてソニケーター容積部の特別な形状を説明するものであり、ホーン１２をステンレススチール製分割ディスク２２に対して移動させて、反応容積部に伝えられる音響エネルギーをより良好に制御することができる。圧力ゲージはＴＩＦＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社製のデジタル式複合ゲージとし、７６．２ｃｍ（３０インチ）Ｈｇ（６０ｐｓｉｇ）の圧力を測定した。気体混合器４６及び６６は２５ｍＬのパイレックス（商標）バルブとした。反応容積部内の一種又は複数種の気体はジュウテリウム６２及び／又はアルゴン６４とした。ソニケーション容積部内の気体は窒素６５とした。アクリル製本体とステンレススチール製浮きを有する流量計はＫｅｙＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ（Ｔｒｅｖｏｓｅ，ペンシルバニア）とした。ＭｉｃｒｏＰｕｍｐｓ（Ｃｏｎｃｏｒｄ，カリフォルニア）製の循環ポンプ５０及び７２を、テフロン（商標）製ギア及びステンレススチール製本体（部品、０７００２−２３）に可変速モーター（部品０７００２−４５）を結合させたもので駆動させた。循環重水に晒されるポンプ内部の材料はテフロン（商標）及びステンレススチールとした。バルブはＧａｌｔｅｋ社製ＦＥＰテフロン（商標）とし、管及び継手についても同様とした。熱電対は、８７１番出力熱電対読取り装置及びＨＨ２０ＳＷマルチプローブスイッチボックスを具備したＯＭＥＧＡ製タイプＫとした。循環重水に晒される反応容積部内部材料はＦＥＰ及びステンレススチールとした。入力ポート及び出力ポートには装置全体に使用したＦＥＰ管用のテフロン（商標）継手を供給した。反応容積部の電気絶縁は、第２図に示したテフロン（商標）製ガスケット１０８を用いて行い、反応容積部１４と分割ディスク２２を６本の１２．７ｍｍ（１／２インチ）のナイロン（商標）製ボルト３８でソニケーション容積部に挟み込んだ。ソニケーション容積部１６は６３．５ｍｍ（２．５インチ）のホーン１２を収容するようにアルミニウムブロックから機械加工した。反応容積部１４のための熱交換器１６２は、軽水冷媒５６のためのスターラー５４を具備したポリエチレン製容器とし、反応容積部１４からの高温の重水を受容した後、約３．２ｍｍ（１／８インチ）のステンレス製熱交換器コイル要素４４を通過させ、その後反応容積部に戻す。ソニケーション容積部のための熱交換器１６３は、軽水冷媒７０のためのスターラー７７を具備したポリエチレン製容器８３とし、ソニケーション容積部からの高温の軽水８１を受容した後、約６．３５ｍｍ（１／４インチ）の銅製熱交換器コイル要素７９を通過させ、その後ソニケーション容積部に戻す。装置を最初に洗浄し、次いでボルトで一緒に締結し、そしてその反応系をジュウテリウム又はアルゴンで加圧して気密性や漏洩を調べた。装置の気密性が十分である場合、その反応容積部のループに重水１２１を加えて循環させ、系内に残存するすべての気泡を気体混合バルブ４６へ除去した。水をソニケーターループに加えてそれを窒素６５で加圧する工程を次の工程とした。その目的は、ソニケーション容積部８１におけるキャビテーションを減少させることとした（ステンレススチール製ディスクに送られる音響圧は、高い外圧によって気泡形成が抑えられるので、ソニケーション容積部ではキャビテーションによる損傷を発生しなかった）。予備加熱した水を二つの熱交換器１６２及び１６３に充填することにより、装置の温度を運転温度に近づけた。どちらの熱交換器もスターラー５４及び７７で攪拌した。二つのポンプ５０及び７２のスイッチを入れ、重水及び軽水をそれぞれの系内で循環させた。この時点で、反応容積部に適当な外圧になるまで気体を充填し、次いで、その初期温度を測定し、ソニケーター７８のスイッチを入れ、時間を記録し、そして実験を開始した。第３Ｂ図は、第１図の反応器の詳細部である。ステンレススチール製反応容積部２０は、ポート４０を介して見ること及びＦＥＰ封止窓部４２を支持することができるようにアルミニウムを機械加工した上部３６から成る。その封止は「Ｏ」リング１１０でできている。その底部は、「Ｏ」リング１１１及び１１２で封止された二つの絶縁製ＦＥＰ平坦ガスケット１０８を有するステンレススチール製ディスク２２である。窓部３６は、「Ｏ」リング１０９によって衝撃吸収されるステンレススチール製リング３９を介して反応容積部に締結されている。第３Ａ図は反応容積部を示す。ポート部１１３及び１１４に電極３２を通す。電極３２の一方を、ＦＥＰ絶縁体２５で装置残部から絶縁されているグリッド２４に接続する。電極３２の他方をステンレススチール製ディスク２２に接続し、これを他方の電極とする。ナイロン（商標）製ボルトを用いて、反応容器を一緒にし、装置の残部にクランプで締結する。反応容器の排出口は２８、供給口は３０である。ここで第４図を参照しながら、上記常温核融合装置の選択的実施態様を以下に説明する。この特定の実施態様では、反応容器２１８の内部で発生した熱が熱交換液体２８１に包囲される。第４図に示した装置は、反応容器２１８に隣接した位置にあって冷媒２８１中に浸漬されている圧電性結晶又はセラミックのソニケーター２７６を含む。この特定の冷媒２８１は、主要実施態様に記載した冷却装置と同等なものである。しかしながら、この特定の実施態様では、冷媒は反応容器及びソニケーターを完全に包囲しており、単にその下方に存在するものではない。同様に、冷媒用ポンプ２７２がこの冷媒２８１の内部及び外部に水を循環させる。収容容器２１２の内部には、主要実施態様と同様に、適当な熱交換器等を構造物へ固定することができる。（収容容器２１２は、構造物全体を一つの容器内に収容できることを示す記述的意味において用いられる。）反応容器２１８はこのような収容容器の中心に位置し、その収容容器の内部で冷媒２８１がそれを包囲している。収容容器の中には制御心棒２１４が入れられ、これを用いてソニケーター２７６に至る適当な導線２１６のための導管手段を提供する。その他の制御装置、例えば、温度指示装置２２５及び圧力指示装置２２４を、必要な電気リード線と共に制御心棒２１４に隣接して配置することができる。酸化ジュウテリウムとジュウテリウムを反応容器２１８に供給するため、反応容器に導管２２８及び２３０を設ける。これらの導管は、必要であれば主要実施態様における導管と同様に使用して、反応容器内の熱をある程度制御することができる。反応容積部２１８の中の液体はポンプ２５０によって循環し続けられる。反応容積部２１８で発生した過剰の熱は、収容システムの流体２８１と交換される。他方、主要実施態様におけるよりも多少多い熱量で構造物を保持することが適当な場合があり、よって冷媒２８１に依存する。その場合、ポンプ２７２によって水又は伝熱物質が収容容器に循環できるように冷媒２８１に導管２７４及び戻り管２７８を設けることができる。最後に、ソニケーター２７６に適当な電源２２７を設ける。第一の選択的実施態様の運転選択的実施態様の運転は主要実施態様の運転に一般に従う。Ｐｄウール又は線材２２６の表面でキャビテーション気泡の相互作用により反応容積部２１８において発生した熱は、ポンプ２５０によって循環している液体及び薄い壁２４２を通して迅速に取り出される。熱交換液体は熱交換コイル２７９（スペースヒーター）を通して循環される。液体の循環はポンプ２７２により行われ、導管２７４及び２７８を介して高温の液体２８１が低温の液体に交換される。第二の選択的実施態様ここで第５図を参照しながら、協奏的に作用する閉鎖系である複数の小装置３０２から成る第二の選択的実施態様のマイクロ核融合装置を示す。これらの装置は、流動パイプシステム３００におけるすべての小装置で発生した合計の熱を取り出し、流体３８１において循環させ、そしてその熱をいくつかの特定の目的に使用する。反応容器３１８の内部で発生した熱は、先に記載した技術に従う。音響エネルギーは、電線管３０１により圧電性結晶３７６によって供給される。電線管はまた、すべての小装置の熱伝達を制御するために温度情報をソニケーション制御装置３７８に伝達する。この結晶３７６は、容積部３１８内の酸化ジュウテリウムと接触している金属膜３２２に結合されている。また、容積部３１８内には、発熱核融合事象のための表面と格子を提供するパラジウム製線材又はウール３２６が含まれる。ねじ込み六角封止ナット３１０によって音響膜３２２を「Ｏ」リング３０７を介して反応容積部の本体３４２に対して封止する。この容積部３１８には充填口３３０と圧力開放弁３９３が設けられている。これらの小装置をねじ込み要素３４６及び「Ｏ」リング３０５を介して管又は熱流動パイプ３００の中に封止する。第二の選択的実施態様の運転第二の選択的実施態様の運転は、第一の選択的実施態様の運転に一般に従う。Ｐｄウール又は線材３２６の表面でキャビテーション気泡が相互作用することから反応容積部３１８の内部で発生した熱は、壁部３４２を通して迅速に取り出される。３０２に含まれる液体は、反応容積部３１８に含まれる線材３２６から液体への対流にまかせられ、その後、本体３４２の壁を通る。ここでは、熱は循環液体３８１に伝達され、そして使用地点まで運搬される。まとめると、核融合事象により発生した熱は、弁３７１によって制御された速度で液体３８１を循環させているパイプ３００によって、第一の選択的実施態様の場合と同様の装置へ伝えられる。パイプ３００に埋め込まれている小さなマイクロ核融合セルが一定で均一な熱を循環液体へ提供するように働き、これをユーザーにとって利益のある下流のどこかの地点で抽出した後、再加熱、再利用のために低温の液体として戻すことができる。第三の選択的実施態様ここで第６図を参照しながら第三の選択的実施態様である核融合装置を説明する。この実施態様では、反応容器４１８の内部で発生した熱を、パラジウム格子４２６と熱交換流体４７０との間で発生する差熱を利用した熱電装置４０２（ＴＥＤ）によって電気又は電流に変換する。ＴＥＤ４０２は、一連の配置である第６図に概略的に示した形状をとることができる。第６図では、二つの要素４２６及び４４２の間に温度勾配が存在する。第６図に示した装置には、反応容積部４１８の壁部を形成する金属膜４２２の表面に取り付けられたソニケーター４７６が含まれる。この反応容積部４１８は、絶縁箱４１２に含まれる熱交換液体４７０の中に浸漬されている。装置全体は箱４１２の中に収容されており、すべての因子（キャビテーション、エレクトロニクス及び格子事象）によって発生した熱の大部分を捕捉する。ソニケーター４７６は、電源及びソニケーター制御装置４２４並びに温度検知制御装置４２５と同様、遮蔽体４９７によって液体４７０から保護されており、内部の電気部品が乾燥状態に保たれる。ＴＥＤ４０２は、パラジウム４２６及び外壁部４４７から成る封止された容積部であり、ジュウテリウムの気体４６２を充填することができる。反応容積部は収容容器４１２の中心部に位置されており、収容容器内部では熱交換液体が包囲している。収容容積部の中には、ソニケーター４７６の電気入力に至る適当な電線管４１６のための導管手段を提供するために用いられる心棒４１４が導入されている。別の導管４６６は、（１）パラジウム格子においてジュウテリウムを平衡圧に維持するために反応容積部４１８とＴＥＤ容積部４４７の両方にジュウテリウムの圧力をかけられる機能、及び（２）リード線４０６によって収容容器４１２及び４４７の外部に電気エネルギーを伝えるための導管として作用できる機能、を発揮する。ＴＥＤによって発生したエネルギーは、リード線４０６によって収集、分配装置４４４に運搬される。実施上の問題として、圧力及び温度を測定するための別の制御装置を導管４６６又は４１４のいずれかの近辺に配置してもよい。酸化ジュウテリウムを反応容積部４１８に提供するために、導管４６６を使用してもよい。反応容積部４１８を通る酸化ジュウテリウムの循環は、４１８内の高温の液体が上昇して容積部４４６に入り、次いで冷却した後に導管４３０を通って沈降し、底部を通り反応容積部４１８に移動して戻るという対流による。装置の温度は、キャビテーションにとって最適な環境を維持する定常状態に制御される。ポンプ４７２によって導管４７８及び４７４を通して熱交換のために外部環境へ循環することにより流体４７０を低温に維持することが適当な場合もある。第三の選択的実施態様の運転この選択的実施態様の運転は、第一の選択的実施態様の運転に一般に従うものであるが、この場合には、反応容器４１８の近くでソニケーターを運転することにより、パラジウム面を有する熱電装置ＴＥＤ４０２においてマイクロ核融合を起こさせている。マイクロ核融合が起こるとＴＥＤの高温接合部４２６において温度が上昇し、装置内に電流が発生する。このような電流をリード線４０６により引き出す。ＴＥＤ収容容器４４７の中では正のジュウテリウム圧力を維持する。第四の選択的実施態様ここで第７図を参照するが、第四の選択的実施態様においては、ポンプ６０２によりＤ₂Ｏを導管６０６及び６０８を通して反応器６００内に循環させる。導管６０６及び６０８が反応容積部６０４に注ぎ込まれるところに、ソニケーター６１０及び６１２によって発生する音響場の外側にヒーター６１４及び６１６が配置されている。反応容積部６０４の上方及び下方に、ソニケーター６１０及び６１２が存在する。反応容積部６０４の内部には、金属格子６１８が配置されている。このＤ₂Ｏは、反応器６００から導管６２０及び６２２を通って流量計６２４を介してバブラー６２６の中に流れていく。加圧装置６２８によってバブラー６２６及び反応器６００の圧力を制御する。Ｄ₂Ｏをポンプ６０２に流し戻すことにより、反応器６００の中に再循環させる。第８図には、反応器６００の断面図が略図で示されている。反応器６００は上部アルミニウムリング６３２及び下部アルミニウムリング６３４を有する。上部ソニケーター６１２及び下部ソニケーター６１０を使用し、金属箔６１８の上部及び下部に一過性気泡を形成させる。この金属箔６１８は反応領域６０４の中に配置される。この反応領域６０４は供給口６０４及び６０６並びに排出口６２０及び６２２を有する。入ってくる液体を所望の温度に加熱するためのヒーター６３６及び６３８が設けられている。下部及び上部の金属（例、ステンレススチール〔Ｓ．Ｓ〕）電極６４０及び６４２を絶縁するために上部及び下部のリング状絶縁体６３６及び６３８をそれぞれ設ける。これらの電極はまた、反応器容積部６０４においてソニケーターから流体へエネルギーを伝達する働きもする。これら電極６４０及び６４２を回路６４４に接続し、反応進行中には連続電場を供給する。反応器のさらに詳細部を第９ａ図、第９ｂ図及び第９ｃ図に示す。以下の実施例は例示のために提供されるものであって、限定を意図するものではない。実験使用した装置は第１図に記載したものと実質的に同じとした。この装置は二つの閉鎖循環装置を含み、その中で適切な外圧及び温度を維持して定常状態の条件において長期間にわたりキャビテーション気泡を発生させた。音響発生装置を２０ＫＨｚで運転し、パラジウム箔表面での平均強度が約３Ｗ／ｃｍ²、振幅が約３ａｔｍである非集中音響場を提供することによって、パラジウム箔の表面で気泡を発生させた。ソニケーターを含む容器は、６００ｍＬ／分の速度で１５Ｌの熱交換器を介して水を循環させた。ソニケーター流動装置内の外圧を窒素で約６×１０⁵Ｐａ（約６ａｔｍ）に維持し、この装置内でのキャビテーションを減少させた。反応容器内の流体とソニケーション容器内の流体とを１ｍｍのステンレススチール製ディスクで分離した。この反応器内の反応容積部は１５ｍＬとし、そして反応媒体を３００ｍＬ／分の速度で３．３Ｌの熱交換器を通して循環させた。その反応容積装置において気体の外圧を変化させた。２０ＫＨｚに調整した６４ｍｍのチタン製音響ホーンによって音響場を発生させた。ソニケーション容器は厚さ１３ｍｍのアルミニウム製シリンダーとし、一方で反応器は厚さ１９ｍｍのステンレススチール製シリンダーとした。反応容器の内壁はＦＥＰ又はステンレススチールのいずれかとした。反応容積部の電気絶縁はテフロン（商標）製ガスケットを使用して行い、反応容積部及びディスクをソニケーション単位装置に挟み込んだ。パラジウム箔は、５０×５０×０．１ｍｍ（ＪｏｈｎｓｏｎＭａｔｔｈｅｙＣｈｅｍｉｃａｌｓ社）、重さ３ｇ及び純度９９．９９７５％とした。その箔を、角部をＦＥＰ支持体でステンレススチール製ディスクに平行な平面において保持することにより支持した。使用した重水は、純度９９．９％とし、使用前に脱気してジュウテリウム及び／又はアルゴンで加圧した。このジュウテリウムは１４ｐｐｍの⁴Ｈｅを含むことが示された。この方法を実施する際には、装置をまず洗浄してから一緒にしてボルトで締結した。次いで、その反応装置をジュウテリウム及び／又はアルゴンで加圧し、気密性及び漏洩について検査した。次いで、反応器と循環装置に反応媒体を加え、望ましくない気体の気泡を気体混合バルブの気体相へ運搬し、そこでその気泡を除去した。次いで、ソニケーター装置に水を加え、窒素で加圧した。次いで、その装置の温度を、予備加熱した水を二つの熱交換器に充填し、その水を熱交換器内で攪拌することによって、運転温度に近づけた。次いで、ポンプのスイッチを入れ、二つの装置において流体を循環させた。次いで、その反応容積部をジュウテリウム及び／又はアルゴンで加圧した。ここで、別々の実験には異なる外部気体圧力を採用した。装置を加圧した後、その初期温度を測定し、ソニケーターのスイッチを入れ、そして実験を開始した。各実験において、熱電対を使用して各部品の温度を測定した。各実験の最初の２〜３時間は、どの部品の温度も上昇し、その後装置が定常状態に近づくにつれて平準化してきた。１回の実験では装置の各部品からの熱出力を測定することによる定常状態測定技法によって過剰の熱量を測定した。以下の表は、いくつかの検討の結果を示すものである。（ａ）実験Ｋ及びＣは軽水及び水素の実験であり、その他はすべて重水である。（ｂ）実験ＡはＴＣショートにより低い出口温度Ｔを読み取った。新規Ｐｄ箔を使用した。（ｃ）空気から試料バルブ中への⁴Ｈｅの拡散は最大０．０２μＬである（雰囲気中の⁴Ｈｅの分圧）。（ｄ）この実験は７２時間とした。その他はすべて２４時間とした。（ｅ）実験Ｎで用いたＤ₂は１２ｐｐｍの⁴Ｈｅを含有した。（ｆ）Ｕ．Ｓ．ＢｕｒｅａｕｏｆＭｉｎｅｓ（アマリロ、テキサス）で実験した試料。その他はすべてＳ．Ｒ．Ｉ．（メンロパーク、ＣＡ）で測定した試料。重水−ジュウテリウム系の実験後には、多くの場合、パラジウム箔が変色、変形していることが認められ、場合によっては箔の一部が溶融し、相当な変色と直径約５ｍｍの顕著な穴の両方を示した。定常状態における熱エネルギーの出力（２４〜７２時間にわたり約４００ワット）を監視すると、重水−ジュウテリウム系の実験は、対応する軽水−水素系の実験よりも１００ワット程度高い出力エネルギーによって特徴付けられることが示された。重水系の実験Ｉ、Ｊ、Ｌ、Ｍ、Ｒ及びＳを軽水系の実験Ｋと比較すると、重水系の実験Ａ及びＢを軽水系の実験Ｃと比較した場合と同様に、過剰熱量と⁴Ｈｅ生成量との間に相関関係が示される。生成した⁴Ｈｅを測定するため、各重水系の実験終了時に反応容積部装置内の分離弁の間に、二つの分離弁と気体シリンジ口を具備した３５ｍＬの気体サンプリングバルブを挿入した。このサンプリングバルブに気体の一部を移した。次いで、湿った気体を含有するバルブを装置から取り外し、そしてその気体の１〜３ｍＬをシリンジ口を介して逆止め気体シリンジへ移した。次いで、気体逆止めシリンジの気体を質量分析計の導入口に注入して分析した。質量分析計には１μ１の純粋⁴Ｈｅを直接注入し、およその定量標準として使用した。質量分析計の分解能は約０．０１質量単位であった。この分解能は質量ピーク⁴ＨｅとＤ₂を容易に分離した。アルゴン及び／又はジュウテリウム由来の⁴Ｈｅによる気体の汚染の可能性は少ない。なぜなら、熱が発生しなかった実験では⁴Ｈｅが検出できなかったからである。パラジウム箔の分析ＭＳ分析で認められた⁴Ｈｅによって過剰熱のすべてを説明することはできない。パラジウム格子内でＤＤ核融合現象が起こった場合には、続いてそのＤＤ核融合現象によってエネルギーを受けた別の核融合現象が恐らくは存在し、パラジウム格子の同位体分布に多少の変化を生じさせ、何らかの変素も起こりうる。キャビテーションに晒されたパラジウム格子内の変素というような過剰熱Ｑ（Ｘ）が発生する別の可能性は、暴露されたパラジウム箔を誘導結合プラズマ質量分析計（ＩＣＰ−ＭＳ）を用いて分析することによって見い出すことができた。独立した実験室で、１質量単位の分解能を有するＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒＳｃｉｅｘＥｌａｎ５００ＩＣＰ−ＭＳを用いてキャビテーション暴露前後のパラジウム試料について比較分析を行った。この分析は、金属パラジウム格子試料の反応前後での変化を調べるものであり、上記検討完了後６ヵ月実施した。実験Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｒ及びＳで用いた９９．９９７５％の純度を示すパラジウム箔は、７２種の元素について販売業者により保証された元素分析を受けたものであった。この特定の分析で興味ある格子不純物は、３ｐｐｍ未満のロジウム、１ｐｐｍ未満の銀、及び１ｐｐｍ未満のカドミウムであった（保証された元素分析の検出レベル以下）。ＩＣＰ−ＭＳ分析は、パラジウム同位体の質量と同等の質量を有するパラジウム箔格子内の金属の同位体濃度の小さな差を測定した。２種のパラジウム試料を、反応前は０．０２４ｇ及び反応後は０．０２２ｇを硝酸に溶解して分析した。興味ある質量範囲にある疑わしい安定な変素同位体の一部は、パラジウム箔の高濃度の安定同位体によって分析が妨害される。格子におけるパラジウムの変化から発生する可能性のある安定な変素物や存在しうる不純物は、Ｐｄ同位体濃度が高いために、妨害されて低濃度の変素物又は不純物のＩＣＰ−ＭＳ分析になる。Ｐｄ質量数１００よりも低く且つ質量数１１２よりも高い低濃度の同位体は分析することができる。未処理パラジウムと比較した場合に絶対的に過剰であることがわかる唯一の同位体がＣｄ１１４である。より低い右側におけるストリップが変素分析の範囲を画定する。反応前及び反応後の二つの溶解パラジウム試料のイオン計数の小さな差が、パラジウム同位体によって妨害されない同位体について唯一測定可能であった。パラジウム同位体分布における何らかの変化を測定することは興味あることであるが、これらの変化はパラジウムが豊富な系では小さすぎるので検出不可能である。この妨害により、起こりうる変素の検出が二種のカドミウム同位体Ｃｄ１１２及びＣｄ１１４に限定され、同位体Ｃｄ１１３及びＣｄ１１６は変素候補物にはなりそうになかった。同位体Ｃｄ１１４についてだけは、イオン計数の差が３０ ±１０イオン計数と等価になり、分析結果として統計的に有意であった。反応を受けたパラジウム箔と受けていないパラジウム箔において見つかった妨害されなかったカドミウム同位体のＩＣＰ−ＭＳ分析を表２に示す。第１欄は、カドミウム同位体を生成する高温α粒子又はジュウテロンとパラジウム格子同位体との核融合反応のリストである。第２欄は、試料を溶解するために用いた酸のイオン計数である。第３欄は、キャビテーション過程を受ける前のパラジウム箔のイオン計数である。第４欄は、キャビテーション過程を受けた後のパラジウム箔のイオン計数である。第５欄は、第４欄と比較した場合に一緒に取られる第２欄及び第３欄の間のイオン計数の変化である。（イオン計数の変化は、パラジウム箔におけるカドミウムのｐｐｍ値に近いものである。）分析の際には測定されなかったＣｄとＰｄの相対感度は、それぞれの相対平均イオン化電圧に関係する。第６欄はカドミウム同位体のリストである。第７欄は安定なカドミウム同位体の一部の天然存在量である。金属同位体のイオン計数は、表１の実験Ｉ〜Ｓの前後において、３ｇのパラジウム箔に存在するｐｐｍ濃度に近い値である。反応試料にはＣｄ１１６は認められず、またＣｄ１１２及びＣｄ１１３についてはあったとしてもほんのわずかな量であった。この分析では、３０±１０計数のレベルでＣｄ１１４が実際に認められ、この値は、未反応パラジウム試料と比較した場合に反応試料中約３０±１０ｐｐｍに相当する。上記の結果は、重水−ジュウテリウム系の実験が推移する際に系内でカドミウム汚染物が再分配されたことが原因になっている可能性がある。このような汚染が存在するならば、すべてのカドミウム同位体が増加したはずである。具体的には、同位体Ｃｄ１１６の量がわかれば、この分析結果を汚染で説明することができる。反対に、Ｐｄ１１２同位体はまったく存在しないので、反応後試料においてパラジウムの変素過程を通してＣｄ１１６が生成したことはありえない。後者が事実であった。同位体Ｃｄ１１６のＩＣＰ−ＭＳイオン計数に測定可能な差がまったくなかった。Ｃｄ１１６の存在なしにＣｄ１１４が存在することは、カドミウム汚染源ではなく変素機構を示している。次の検討では、パラジウム箔とチタン箔を使用し、チタン箔の大きさは５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．２ｍｍ（〜２グラム）とした。採用した手順は上記の通りであり、具体的条件については下記の表に記載した通り。上記の結果はいくつかの因子を例示している。第一に、各種形態のエネルギーとして系に供給された熱量と比べて実質的に高い熱量が存在している。このように、この系から得られる全エネルギー量は、熱、機械エネルギー及び電気エネルギーの各種形態で系に供給される全エネルギー量よりも多い。第二に、系の汚染によって説明できる量よりも実質的に多い量のヘリウムが生成している。この過剰量のヘリウムは実質的に再現性よく生成し、系で発生した熱量と相関関係がある。さらに、パラジウムからカドミウムの生成において変素が起こっているようである。最後に、チタン箔を使用すると、得られる³Ｈｅ対⁴Ｈｅの比率が実質的に高くなり、ジュウテリウムとチタン箔との間の相互作用から³Ｈｅが生成していることが必要である。従って、本発明は、熱を発生できる点、新規同位体を生成できる点、そして最も重要なことは、使用したエネルギーを安価できれいな物質を用いて簡単な装置で安全に増幅できる点で、いくつかの重要な可能性を提供するものである。本明細書中に引用したすべての文献及び特許出願は、あたかも個々の文献又は特許出願明細書が参照により取り入れられるよう具体的且つ個別に示されているかのように、本明細書中に参照することにより取り入れられる。上記した本発明は、理解しやすいように図解及び実施例によってある程度詳細に記載してきたが、当業者であれば本発明の教示に照らし合わせて添付の請求の範囲の精神又は範囲を逸脱することのない特定の設計変更を施すことが可能であることは明らかである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年６月２９日【補正内容】【図１】【図４】【図５】【図６】【図８】【図９】【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年１月２日【補正内容】請求の範囲（請求の範囲翻訳文第35頁第15行〜第27行） 19．前記気泡発生手段が、前記金属表面に約１Ｗ／ｃｍ²以上のエネルギーを提供する約１０ＫＨｚ以上の音波を発生することができるソニケーターである、請求の範囲18に記載の装置。 20．前記ソニケーターが、一過性の非対称高エネルギー気泡を発生させるための前記手段にパルスを与えるための手段を含む、請求の範囲19に記載の装置。 21．前記金属表面が周期律表の第４族〜第８族の金属である、請求の範囲18に記載の装置。 22．前記熱伝達手段が、前記連続液状媒体及び前記反応容器の外部に配置された熱交換器を含む循環装置を含む、請求の範囲18に記載の装置。 23．前記熱伝達手段が、熱を電気エネルギーに変換するためのバイメタル式熱電手段を含む、請求の範囲18に記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，ＪＰ

Claims

【特許請求の範囲】１．金属表面の存在下、約３５０℃未満の温度で水素同位体含有液状媒体において高エネルギー一過性気泡を形成させると、前記気泡によって高エネルギー状態にある前記水素同位体が前記金属表面に向いて、前記気泡の破裂により発生する熱量を上回る熱が発生し、その際、前記金属表面はチタンであるか又は前記発生工程はエネルギー供給を周期化し、そして発生した熱を回収する、熱を発生させるための方法。２．前記水素同位体がジュウテリウムであり、前記液状媒体が酸化ジュウテリウムであり、そして前記液状媒体が高温高圧である、請求の範囲１に記載の方法。３．前記温度が約１０℃以上であり且つ前記圧力が約２×１０⁵Ｐａ以上である、請求の範囲２に記載の方法。４．前記金属表面が周期律表の第４族〜第８族の金属である、請求の範囲１に記載の方法。５．前記金属がチタンである、請求の範囲４に記載の方法。６．金属表面の存在下、約３５０℃未満の温度で水素同位体含有液状媒体において高エネルギー一過性気泡を音響手段で形成させると、前記気泡によって高エネルギー状態にある前記水素同位体が前記金属表面に向いて、前記気泡の破裂により発生する熱量を上回る熱が発生し、その際、前記発生工程はエネルギー供給を周期化し、そして発生した熱を回収する、熱を発生させるための方法。７．前記音響手段が、１０ＫＨｚ以上の周波数及び１Ｗ／ｃｍ²以上の前記金属表面におけるエネルギーの音波を発生するソニケーターを含む、請求の範囲６に記載の方法。８．前記ソニケーターが、高圧状態にある液体溜を含み、前記ソニケーター液体溜と前記液状媒体とが薄い金属板で分割されている、請求の範囲７に記載の方法。９．前記液状媒体が、アルゴン雰囲気下、高圧状態にある酸化ジュウテリウムを含む、請求の範囲７に記載の方法。 10．前記金属表面が周期律表の第４族〜第８族の金属である、請求の範囲７に記載の方法。 11．前記金属がチタンである、請求の範囲10に記載の方法。 12．前記温度が約１０℃以上であり、且つ前記液状媒体が約２×１０⁵Ｐａ以上の高圧状態にある、請求の範囲６に記載の方法。 13．前記液状媒体が、前記液状媒体に近接したマグネット又は電流によって電磁場内に維持されている、請求の範囲６に記載の方法。 14．前記金属が、気泡形成開始前にジュウテリウムを含む、請求の範囲６に記載の方法。 15．前記液状媒体が酸化ジュウテリウムを含み、前記酸化ジュウテリウムは予め脱気された後にジュウテリウム、アルゴン及びクリプトンから成る群より選ばれた少なくとも一種の気体で再加圧されている、請求の範囲６に記載の方法。 16．パラジウム又はチタン金属表面の存在下、約１０℃〜３５０℃の温度で、ジュウテリウム及びアルゴンから成る群より選ばれた気体による約２×１０⁵Ｐａ以上の圧力下、酸化ジュウテリウムにおいて高エネルギー一過性気泡をパルス式音響手段で形成させると、前記気泡によって高エネルギー状態にあるジュウテリウム原子が前記金属表面に向いて、前記気泡の破裂により発生する熱量を上回る熱が発生し、そして発生した熱を回収する、熱を発生させるための方法。 17．チタン表面の存在下、約３５０℃未満の温度で、水素同位体含有液状媒体において高エネルギー一過性気泡を形成させると、前記気泡によって高エネルギー状態にある前記水素同位体が前記金属表面に向いて、前記気泡の破裂により発生する熱量を上回る熱が発生し、そして発生した熱を回収する、熱を発生させるための方法。 18．入口及び出口並びに向かい合う壁部を含む反応容器と、前記向かい合う壁部の間に配置され、水素同位体を吸収することができる気泡破壊性金属表面と、液状媒体が前記反応容器内に存在する場合に前記液状媒体において前記金属表面に向けられる一過性の非対称高エネルギー気泡を発生させるための手段であって、エネルギーを前記金属表面に連続液状媒体を介して伝達する手段と、前記反応容器中で発生した熱を熱受容手段へ熱伝達するための手段とを含む、熱を発生させるための装置。 19．前記気泡発生手段が、前記金属表面に約１Ｗ／ｃｍ²以上のエネルギーを提供する約１０ＫＨｚ以上の音波を発生することができるソニケーターである、請求の範囲18に記載の装置。 20．前記ソニケーターが、一過性の非対称高エネルギー気泡を発生させるための前記手段にパルスを与えるための手段を含む、請求の範囲18に記載の装置。 21．前記金属表面が周期律表の第４族〜第８族の金属である、請求の範囲18に記載の装置。 22．前記熱伝達手段が、前記連続液状媒体及び前記反応容器の外部に配置された熱交換器を含む循環装置を含む、請求の範囲18に記載の装置。 23．前記熱伝達手段が、熱を電気エネルギーに変換するためのバイメタル式熱電手段を含む、請求の範囲18に記載の装置。