Discussione: Modello per le trasmutazioni

CITAZIONE

Ciao Quantum e salve a tutti,
sono nuovo del quartiere e sono più uno sperimentale che un teorico.
Ho quelle informazioni riguardanti lo spettroscopio: trattasi di un XRF (X-ray-fluorescence) con una separazione tra righe di 100 eV ed una sensibilità pari a 10 ng/cm2.
ho eseguito dei test con Na2CO3 0,5M ed elettrodi di Al puro al 99,999 ma mi si è fuso come burro quindi ho ordinato il W che durerà di più spero.
Ho gli spettri dell'Al prima (Al puro) e dei campioni dopo la fusione, li ho sovrapposti ma no mi sono chiari molti aspetti di possibili trasmutazioni avvenute.
Se qualcuno è disposto a darmi spiegazioni è il benvenuto.
C'è da dire però che anche se avessi analizzato due campioni identici di Al le misure sarebbero potute essere diverse in quanto basta cambiare di poco la posizione dei campioni ed ecco che i raggi X colpiscono o meno una zona, oppure, avendo fissato i campioni con del nastro adesivo, lo spettroscopio potrebbe aver analizzato parte di esso e quindi lo spettro potrebbe essere stato modificato.
Gli spettri delle misure li potete trovare a questo indirizzo:

http://mio.discoremoto.virgilio.it/genni

Vorrei sapere anche come mai secondo voi gli elementi nuovi si depositano sulla parte alta del catodo e non dove si innesca il plasma e come potete essere sicuri che ciò che si deposita non provenga da reazioni con l'elettrolita o con l'ambiente esterno.

Siccome mi occupo di superconduttività (mgb2 è un superconduttore a Tc=39K) e siccome ho l'attrezzatura necessaria, proverò a sinterizzare delle polveri e a farle fondere utilizzando la cella, sarebbe un ottimo metodo per realizzare delle leghe che avrebbero altrimenti bisogno di forni al plasma molto costosi.
Se qualcuno ha qualche suggerimento si faccia pure avanti.
Mi sapreste consigliare qualche modello teorico da studiare per giustificare le trasmutazioni?

Grazie a tutti

Gennaro

Spinto dalle domande dell'amico Gennaro-mgb2, apro questa sezione per discutere possibili modelli (inizialmente qualitativi) che giustifichino l'instaurarsi o meno di fenomeni di trasmutazioni nucleari a carico dei componenti della nostra cella elettrolitica.

Lo scopo e l'obiettivo di questo nuovo 3d è quello di ottenere un modello che, una volta "quantificato" in formule, possa consentire di fare delle previsioni anticipando il tipo e la quantità di risultati. Forse non ci riusciremo, ma sicuramente da ogni discussione nascono idee feconde.

Come molti che hanno letto la nostra relazione (qui) un nostro tentativo di giustificazione delle trasmutazioni osservate si basa sulla produzione di neutroni da parte della cella. In prossimità del catodo il "balletto plasmatico" di protoni ed elettroni, oltre a dar luogo alla produzione di idrogeno, genera ogni tanto un neutrone sfruttando una nota reazione nucleare detta di "cattura elettronica". Ciò significa che, il protone e l'elettrone, scontrandosi, non formano atomo di idrogeno ma un neutrone. Tale neutrone, in quanto elettricamente neutro, non ha difficoltà a destabilizzare atomi di tungsteno catodico e ad alterarne la composizione nucleare.

Tale modello presenta in sè alcune difficoltà quali la stima del flusso di neutroni, la loro sezione d'urto, l'energia cinetica e, non ultima, la difficoltà nel rilevarli. Ad oggi, stiamo facendo dei tentativi sistematici (diretti e indiretti) e, sebbene siano trascorsi molti mesi i risultati tardano a venire per svariati problemi:
- le strumentazioni elettroniche (autocostruite adattando vari pezzi) sono difficili da tarare in quanto non abbiamo un "emettitore di neutroni" idoneo su cui basare la misura, quidni occorre una grande (immensa) pazienza nel verificare di volta in volta le risposte strumentali.
- a causa dei disturbi elettromagnetici presenti in concomitanza col plasma, non basta avere un misuratore "diretto" in quanto può facilmente "accecarsi" con qualche spike emesso dalla cella. Quindi occorre uno strumento di misura "indiretto" in grado di assicurare la presenza dei neutroni tramite l'attivazione di un elemento sensibile (noi usiamo indio).
Tuttavia, se abbiamo visto giusto, una volta configurati tutti i dispositivi, questi neutroni dovrebbero venire fuori. Se così non sarà, si cercheranno altre strade.
Parallelamente a queste misure stiamo continuando a ricorrere alla gentilezza di amici dotati di SEM per controllare se si verificano trasmutazioni e di che tipo.

Per rispondere a mgb2: gli elementi trasmutati (come il renio per es.) NON si depositano solo nella parte superiore del catodo, ma la loro presenza è stata misurata anche all'interno della soluzione elettrolitica. Per quanto concerne il catodo, posso dirti che, probabilmente gli elementi si depositano nella parte superiore perchè la parte inferiore, sottoposta a plasma e bombardamento ionico NON favorisce tale deposizione. Tuttavia, all'interno di alcune criccature profonde presenti sul catodo, abbiamo riscontrato comunque presenza di elementi trasmutati... quindi è solo una questione di dinamica del plasma stesso.

Ciao

ciao quantum,
ho appena comprato e fuso il tungsteno (mi balla ancora la palpebra per aver guardato troppo il plasma),
appena posso lo porto ad analizzare ma vorrei sapere a che elemento corrispondono quei cristalli di color rubino che hai trovato sul catodo e che fai vedere nella tua relazione.
Ho trovato gli stessi cristalli!!!!!!

Ciao

Gennaro

Ciao mgb2,

dipende dall'elettrolita che hai utilizzato.
Ad ogni modo, se hai usato carbonato di sodio la composizione sarà ossigeno, sodio e tungsteno. Se hai usato carbonato di potassio allora sarà ossigeno potassio e tungsteno. Là dentro, talvolta, si annidano anche residui trasmutativi. Per quanto concerne la nostra esperienza ciò che abbiamo rilevato più spesso è il renio... tuttavia, non è sempre detto che vi siano trasmutazioni.

Tre domande:
1- che materiale usi per l'anodo?
2- che sigla è riportata sugli elettrodi che hai acquistato? WP, WC, WT o altro? E' importante, fammi sapere.
3- chi e come ti fa le analisi? Cioè, che tipo di analisi ti fanno?

Ciao e

complimenti per il bel risultato!

PS Alle prossime prove ti consiglio di usare occhiali di protezione o, ancora meglio, di non guardare il plasma in maniera fissa.

Fammi capire meglio,
tu dici che quei cristalli di color rubino sono ossido di potassio?
o ti riferisci al residuo in soluzione?
Io parlavo dei cristalli presenti sul catodo.
Anche l'anodo è di tungsteno puro WP, non ho comprato quelli toriati in quanto radioattivi.
Le analisi che mi fanno sono di tipo non distruttivo con un X-ray-fluorescence (i parametri te li ho dati nelle discussioni precedenti ma se li rivuoi te li ridico), dopo queste analisi invece procederei con analisi di tipo chimico (EDF) che sono distruttive ma più precise, nel senso quantitativo del termine.
Tutte le analisi vengono effettuate utilizzando apparecchiature del dipartimento di fisica della università presso la quale lavoro, se vuoi ulteriori dettagli posso risponderti in privato.
Per avere i prossimi spettri dovremo aspettare una settimana.


ciao

gennaro

I depositi che osservi sul catodo (la famosa "roba rossa"), stratificati insieme a depositi più scuri nella parte superiore del catodo dopo essere stato sottoposto al plasma, è un ossido di potassio sicuramente, probabilmente vi è anche tungsteno (tuttavia non è detto visto che gli stessi depositi li abbiamo osservati anche su catodi di materiali diversi dal tungsteno) .
La formula stechiometrica precisa non la conosciamo in quanto occorrono altre strumentazioni che non abbiamo disponibili. Gli elementi che ti ho elencato vengono fuori dall'analisi condotta al SEM e, se hai presente colore e struttura del permanganato di potassio (un sale viola di potassio, manganese e ossigeno) noterai una struttura abbastanza simile.
Talvolta, in quegli stessi composti (ma anche fuori da essi) abbiamo rilevato anche altri elementi (in primis il renio).

Ciao.

ma guardando le tue foto si capisce invece che il rosso può corrispondere ad Au Re Sn Ca Tm.

Mah


Edited by mgb2 - 8/2/2006, 17:00

Attached Image

Difatti in quella foto non abbiamo riportato gli elementi GIA' presenti (eccetto il tungsteno per mettere in evidenza l'assenza di elementi trasmutativi nella zona), ma abbiamo riportato solo quelli NUOVI e inizialmente assenti.
Tuttavia, come ti ho già detto, le trasmutazioni non avvengono SEMPRE, mentre i depositi di roba rossa si presentano praticamente sempre. E, analizzandoli di volta in volta, ne abbiamo desunto la composizione.

Ecco spiegato l'arcano .

Quindi, là dentro, c'è potassio, ossigeno e tungsteno e, quando si verificano le giuste condizioni, gli elementi riportati sulla tavola che hai postato (anche se non sempre tutti insieme).

Ciao.

Edited by Quantum Leap - 8/2/2006, 17:09

ok grazie
allora aspetto faccio le analisi e poi ti faccio sapere, nel frattempo magari chiedo se è possibile analizzarle al SEM cosi mi faccio passare la trepidazione

Ciao

Se hai la possibilità, nel laboratorio in cui operi, prova ad approntare qualche misurazione sulla presenza o meno di neutroni.
Secondo la nostra ipotesi dovrebbero essere pochi e lenti. Però è tutto ancora da verificare...

Ciao

si ho parlato col mio collega chimico-fisico che conduce gli esp insieme a me e che aveva lavorato sulla ff negli anni 90 e per l'occasione aveva messo su un rivelatore di neutroni a liquidi organici.
Speriamo che funzioni ancora.
Puoi scaricarlo qui

http://mio.discoremoto.virgilio.it/genni

domani porterò i campioni uno al SEM e l'altro all'EDF, il terzo è all'XRF.
(Poi devo ancora capire che cos'è l'EDF)

Credo che siamo andati ampiamente fuori tema del 3d, sarebbe più appropriato sfruttare quello della sperimentazione visto che qui siamo solo in due a scrivere.

Saluti

Gennaro

Edited by mgb2 - 8/2/2006, 21:16

Ho appena rifatto l'esp usando un rivelatore di gamma al ioduro di sodio prestatomi dai nucleari: non ci sono radiazioni di questo tipo.

Ciao

Ciao prova a fare questo:
aggiungi dell'acido borico al k2Co3(ne basta poco ) e con il rilevatore gamma vedi se rilevi qualcosa.
Fammi sapere

un saluto a tutti
Area51

CITAZIONE (Area51 @ 9/2/2006, 12:19)

Ciao prova a fare questo:
aggiungi dell'acido borico al k2Co3(ne basta poco ) e con il rilevatore gamma vedi se rilevi qualcosa.
Fammi sapere

un saluto a tutti
Area51

perchè dovrei aggiungere acido borico?
e perchè dovrei rivelare gamma con una soluzione di questo tipo?

Ciao

Perchè se ci sono neutroni e se questi neutroni incontrano il boro il risultato è un'emissione gamma...
quindi una prova indiretta che ci sono neutroni.

Ovviamente occorre fare svariati tentativi e avere anche un po' di fortuna ma è un bel test.

Riguardo il rilievo di emissioni gama dalla cella (senza acido borico), anche noi abbiamo ottenuto il tuo stesso riscontro. Ne gamma, nè raggi X sono presenti in quantità rilevabili. Per i raggi X, all'epoca, utilizzammo cartoncini fotografici con svariati mezzi di contrasto ma non misurammo nulla.
Restano i neutroni... interessante il tuo rilevatore a scintillatore liquido(ho letto il pdf). Molto interessante. In pratica misura i neutroni attraverso l'attivazione del cadmio che, incamerato un neutrone, emette un gamma che determina una fotoemissione nello scintillatore liquido che viene misurata (da un fotomoltiplicatore sicuramente). Di fatto è lo stesso principio di funzionamento del LEDIN di Ennio. Anche là c'è uno scintillatore liquido ma, al posto del cadmio, che reagisce molto rapidamente ai neutroni (praticamente in real-time), viene impiegato l'indio che, con un tempo di dimezzamento di 54'-55' consente di misurare l'eventuale presenza di neutroni anche a cella spenta, in modo da discriminare la possibilità che disturbi elettromagnetici emessi dalla stessa possano falsare le misure "accecando" lo strumento.

Lo strumento che hai a disposizione è bellissimo e molto prezioso in questo tipo di riscontri sperimentali.
Facci sapere.

Ciao.

Un salutone al carissimo Area51. E' sempre un piacere ritrovarti sul forum .

Salve, ogni tanto mi faccio sentire.

Tempo fa proposi l'ipotesi secondo la quale questi neutroni fossero parecchio direzionali e diretti verso il catodo. Se oltre ad essere lenti e non numerosi sono anche direzionati verso il bersaglio di tungsteno al loro rilevazione diventa davvero ostica. Poi c'e' da considerare il fatto che magari questi neutroni si formano nello sheet del plasma e finiscono per essere veramente vicini al catodo, o addirittura potrebbero formarsi proprio sulla superficie, dove c'e' l'emissione termoionica. Quindi la rilevazione indiretta credo sia la migliore strada.

Che ne pensate della cosa?

PS: Quantum ma Ennio? Tutto bene?

Cioè:

neutrone+ Boro --> Boro eccitato --> Boro+ Gamma ???

E il neutrone dovrebbe provenire da un beta negativo o da una cattura elettronica???

Ho trovato l'acido borico, cavolo sono fornitissimo e non lo sapevo.

Per Quantum: ho letto nel tuo report che hai esposto l'elettrodo a 4000 secondi di fusione se non sbaglio.
Come hai fatto a non farlo fondere subito?
Perchè io ne fondo un cm ogni 3 o 4 minuti.

Ciao a tutti


Edited by mgb2 - 9/2/2006, 14:22

CITAZIONE (Area51 @ 9/2/2006, 12:19)

Ciao  prova a fare questo:
aggiungi dell'acido borico al k2Co3(ne basta poco ) e con il rilevatore gamma vedi se rilevi qualcosa.
Fammi sapere

un saluto a tutti
Area51

ho aggiunto acido borico (0,05M) in soluzione con K2CO3 0,2M,

nessun gamma rilevato oltre al fondo naturale.

Se hai altre prove da proporre fallo subito perchè non posso tenermi a lungo il rivelatore

Ciao

Gennaro

Edited by mgb2 - 9/2/2006, 15:32

CITAZIONE

neutrone+ Boro --> Boro eccitato --> Boro+ Gamma ???

neutrone + boro --> particella alfa + nucleo di Li7. Associato a questo tipo di reazione, nel 94,3% dei casi, vengono emessi anche raggi gamma.

CITAZIONE

ho letto nel tuo report che hai esposto l'elettrodo a 4000 secondi di fusione se non sbaglio.
Come hai fatto a non farlo fondere subito?

Non ho sottoposto l'elettrodo a 4000 secondi di fusione, ma a 4000 secondi di plasma. Per evitarne la fusione e il consumo occorre restare al di sotto dei 200-220 V (dato che dipende anche dalla concentrazione di soluto).


ALTRE PROVE:

-ripeti quella dell'acido borico aumentandone la concentrazione passando attraverso questi step : 0,1 M - 0,2M - 0,5M - 1M . Mantieni costante la quantità di K2CO3.
- su suggerimento di Hellblow(ciao ), fai innescare il plasma il più vicino posssibile alle pareti della cella (fai attenzione ad evitare contatti) e disponi il rilevatore gamma in prossimità di questa zona...

E poi facci sapere che la cosa si fa moooolto interessante.

CIAO!

Volevo col occasione stringere un'abbraccio affettuoso ai quantum....e nel contempo rispondere all'amico mgb2 sulla questione dell' elettrodo.
Caro amico,come credo che gia sai la fusione dell'elettrodo dipende da molti fattori.fra cui...dimensioni,scambio termico con la soluzione stessa ma principalmente tra il rapporto corrente /tensione.
Infatti quando si raggiunge una certa soglia di tensione l'emissione termoionica+piu eventuali fenomeni annessi(scontri fra particelle, produzione di energia esotermica)e tale da riuscire a fondere il catodo.
Per ovviare a questo problema basta semplicemente non superare i 250 voltcc con un esposizione catodica di circa 2 cm.io in queste condizioni ho tenuto acceso il plasma anche anche 1h 40 min rabbocando di tanto in tanto la soluzione evaporata.
Prova e vedrai!!!!!!

Ps.ah la sezione catodica del W.......e di 2,4mm....rigorosamente.puro...

ciao ciao

Area51

---

per Quantum: ehehe.....mi hai anticipato...!!!!!


un abbraccio

Area51

Edited by Area51 - 9/2/2006, 15:41

ok, prove fatte.
ho aumentato la concentrazione di acido borico: 0,1;0,5;1
Ho innescato il plasma vicino al bordo della cella, poi non ho superato i 180 V altrimenti ricominciava a fondere.
Nulla di fatto: nessuna radiazione gamma.
Mi sa che la prox volta però provo a farlo sotto cappa perchè i vapori di tungsteno sono tossici se non erro e magari metto a punto un sistema per raccoglierli con una serpentina raffreddata ad acqua per poi analizzarli sempre con l'EDX (electron dispersion X-ray).

Spiegatemi meglio la distinzione tra plasma e fusione perchè si vede che li confondo: per me una volta ottenuto il plasma (particelle ionizzate parzialmente o completamente) significa che sto disgregando il mio elettrodo che quindi si consuma, nella fusione raggiungo temperature più alte del plasma?
Credo che la differenza sia sottile.
All'aumentare della tensione ottengo prima una colorazione blu (con scoppiettii) e poi gialla-bianca, quale si riferisce al plasma e quale alla fusione?

Per i risultati delle analisi con lo spettroscopio XRF dovrò aspettare una settimana, per quelli con l'EDX invece sono prenotato per il 15 marzo e lo stesso vale per analizzare i depositi in soluzione.

Non sono un teorico ma:

Se esistesse un processo di riassorbimento dei gamma e avesse lo stesso rate di emissione e se ciò valesse anche per le emissioni e trasmutazioni di neutroni otterremmo elementi nuovi senza però rivelare tali radiazioni.
Qualcuno ci ha mai pensato?

Saluti

Gennaro

Grandissimo gennaro!!!
Lavoro strepitoso, anche se i risultati non remano a nostro favore....
Occorre pensarci un po' e capire... anche sulla tua idea, molto plausibile...

Riguardo differenza fra fusione e plasma: il plasma si innesca nel momento in cui, causa svariate condizioni (geometria, tensione, concentrazione elettrolitica, temperatura) si determina al catodo uno stato di idrogeno ionizzato. Tale stato di plasma è un pessimo sistema di smaltimento del calore; la conseguenza è che tale calore resta confinato attorno al catodo. Il calore generato dipende dalla tensione, quindi maggiore è la tensione, maggiore sarà la quantità di calore da smaltire. Il tungsteno del catodo in parte riesce a smaltire questo calore riscaldandosi (parte del calore va alla soluzione) ma, quando il calore supera una certa soglia, il catodo passa dal semplice surriscaldamento alla vera e propria fusione e, se si incrementa ulteriormente la tensione, si può anche far vaporizzare il catodo (te ne accorgi dall'odore e dalle gocce di tungsteno talvolta visibili ad occhio nudo, talvolta visibili al microscopio).
Quando il catodo si trova in condizioni di plasma ma NON di fusione (bassa tensione) si corrode comunque, anche se molto lentamente, per bombardamento ionico (il famoso "sputtering").
Grosso modo questa è la sostanziale differenza fra "fusione" e "plasma".

Ad ogni modo le tue prove sono un risultato importante .

Ciao a tutti.


PS: per caso hai a disposizione lamine di indio, o di oro?

Ciao a tutti!

Voglio portare i miei personali complimenti a mgb2 che con poche parole e molti fatti ci stà aiutando concretamente nel far progredire la nostra conoscenza del fenomeno.

BRAVO!

Continuate così che andate forti!
Un salutone grossissimo ai quantum!
Roy

Edited by eroyka - 10/2/2006, 09:17

Ciao il problema principale è dato dal fatto che pur essendo lenti, i neutroni, legano male con la composizione del vetro della cella.
Infatti il silicio ha un fattore in barn di soli 0.16, quindi percentuale quasi nulla di cattura!!!
AttenzioneQuasi nulla!!!!Questo perchè in percetuale abbiamo anche del boro che in minima parte, aumenta la probabilità di circa 15% sulla cattura.
Adesso,immagina ,ES: un flusso di 1000 neutroni/s sul 15% che probabilità avrebbero di beccare il boro?Sono davvero pochi, non tenendo conto del interazione di termalizzazione dell'acqua che ne riduce il ancora fattore.
Cmq io do niente per scontato, quindi qualche evento puo anche avvenire...ma troppo veloce e poco sensibile..per la rilevazione!!!
Unica cosa da farsi e esaminare il bicchiere da fuoco allo spettrometro di massa per rilevare magari qualche trasmutazione.

Ciao ciao

Area51

QUOTE

....
PS: per caso hai a disposizione lamine di indio, o di oro?

Se usassi un anodo di Indio puro, molto vicino al plasma?
Nei secondi immediatamente successivi dovrei dilevare una diferenza di conteggio sul geiger?
Perchè lamine? Spessori maggiori cosa comportano?

Edited by ElettroRik - 11/2/2006, 12:51

Ciao Riccardo,
non è necessario utilizzare indio come anodo, basta porlo molto vicino al plasma (magari adeguatamente protetto -con cellophane o altro- per evitare reazioni chimiche con la soluzione calda). Trascorso un tempo sufficiente (un paio d'ore, se non sbaglio) lo puoi disporre in un pozzetto ben schermato in piombo in cui è già presente la sonda geiger e vedere se, diagrammando l'attività del geiger, si presenta un fronte di disattivazione (cioè un'attività che diminuisce nel tempo dimezzandosi dopo circa 54').
Oppure, ragionando sulle osservazioni di Area51 (ciao ), sarebbe interessante far analizzare l'acqua prima e dopo il plasma e controllarne la percentuale di deuterio e trizio. Ciò serve a verificare se sussiste o meno un incremento di percentuale nel numero di questi isotopi. Se ciò accade, è indice di presenza di un flusso dei neutroni.
Se mgb2 ha a disposizione attrezzature per analisi isotopica, sarebbe un'ottima opportunità....

Un salutone a tutti