Ca-cat: una "cagata pazzesca" o il segreto dell'e-cat?

Non sappiamo con certezza come funzioni l'e-cat, qualcuno direbbe che non sappiamo nemmeno con certezza che funzioni...

Molte sono le teorie finora avanzate dagli esperti, anche troppe; infatti solo una, al massimo, potrà essere quella giusta.

Di sicuro la persona che dovrebbe conoscere meglio l'e-cat, Andrea Rossi, ha fatto una scelta: pubblicare con il prof. Norman Cook un paper in cui è presentata una bozza di ipotesi di funzionamento. Inoltre dichiara di stare attualmente lavorando con Cook, ed ora anche un matematico, ad una revisione ed affinamento matematico della stessa teoria.

Alcuni aspetti del paper si comprendono meglio attraverso un libro di Cook, che Rossi ha dichiarato più volte di aver studiato per lo sviluppo dell'e-cat. In estrema sintesi il paper ipotizza che l'energia in eccesso dell'e-cat sia dovuta alla fusione di Litio-7 e Idrogeno-1 in Berillio-8 e dal suo conseguente decadimento in due atomi di Elio-4 ad alta energia cinetica (circa 17 MeV complessivi), quindi senza sostanziali emissioni di pericolosi neutroni e gamma.

Questo Cook-Rossi paper ha ricevuto di recente una forte critica da Camillo Franchini in un post del suo blog. In sintesi Franchini mostra che, secondo le banche dati AIEA, a fronte del bombardamento di Litio-7 con protoni (nuclei di Idrogeno-1), le reazioni nucleari documentate siano ben tre: una che produce solo gli alfa (nuclei di Elio-4) ad alta energia, ma anche una che produce pericolosi gamma ed una che produce addirittura neutroni.

Sono venuto a conoscenza di questo interessante post grazie a Gio che lo aveva linkato su 22 passi, e seguendo un vecchio consiglio di Mario Massa sono andato nel blog di Franchini a chiedere chiarimenti tecnici.

Il primo dubbio che mi era venuto era se queste emissioni di gamma e neutroni censite nelle banche dati fossero in quantità trascurabili o fossero facilmente schermabili, ma dalle prime risposte tecniche ricevute ho capito di no.

Ho quindi sottoposto a Rossi la questione su JoNP e lui mi ha suggerito di rileggere bene il Cook-Rossi paper, cosa che ho fatto.

Ho notato per prima cosa che Cook parla di Litio-7 al primo livello di eccitazione nucleare e non allo stato fondamentale e che questa cosa sia per lui determinante.

Ma ho notato che gli esperimenti documentati nelle banche dati AIEA non contemplavano questa opzione per ragioni tecnologiche molto semplici: la durata del primo stato di eccitazione nucleare del Litio-7 è estremamente piccola, questo torna praticamente subito allo stato fondamentale emettendo un gamma... ancora gamma!

Ci ho pensato un po' sopra ed ho avuto alla fine un flash molto bizzarro: e se invece di essere il protone a colpire il Litio-7 avvenisse il contrario?

Data la bizzarria dell'ipotesi non ho voluto nemmeno proporla come ennesima spiegazione dell'e-cat, ma suggerirla come originale ipotesi di un ipotetico reattore alternativo all'e-cat che ho chiamato ironicamente Ca-cat (Caggia-catalyzer).

Ho cercato quindi nella banca dati AIEA questa bizzarra reazione e con mia sorpresa l'ho trovata. Che fortuna! Mi sono detto.

Ho anche verificato che non esistessero altre possibili conclusioni di questa reazione che producessero gamma o neutroni... altro colpo di fortuna! (vedi nota 1)

Ho quindi buttato lì a Franchini questa boutade del ca-cat chiedendo se tale reazione facesse davvero quello che stavo immaginando.

Una delle obiezioni di Franchini fu che la probabilità che questa reazione avvenisse sulla terra, fuori da un acceleratore di particelle, è molto scarsa: la sezione d'urto, nel suoi punti massimi, è infatti di soli 0,0016 barn mentre a confronto la sezione d'urto di un neutrone che provochi la fissione dell'uranio è 500.000 volte maggiore.

Ho quindi immaginato che mentre nei test fatti negli acceleratori di particelle il target di idrogeno fosse una fetta sottilissima di polipropilene, dentro il reattore ca-cat avrei potuto mettere tutto l'idrogeno che volevo, sfruttando la terza dimensione, intorno al Litio-7, così da aumentare il numero effettivo di reazioni che sarebbero avvenute.

L'immagine mentale che avevo in testa era che se era improbabile colpire con un dardo un bersaglio piccolo, tappezzando di tanti di questi bersagli la stanza, magari anche creando molti strati di bersagli sfasati tra loro, sarei riuscito ad aumentare il numero dei colpi a segno fino alla quasi certezza. 

L'obiezione che mi è stata fatta è che aumentare di 500.000 volte la densità dell'idrogeno non sia possibile. Pur non avendo capito appieno questa obiezione l'ho portata a casa ed ho continuato a pensare...

Mi sono quindi ispirato al gioco delle freccette elettroniche dove il paglione non è liscio ma forma un reticolo di plastica nei cui buchi la freccetta con la punta di plastica va ad incastrarsi.

Ho immaginato quindi che l'assorbimento dell'idrogeno negli spazi interstiziali del reticolo della struttura cristallina (lattice della materia condensata) del Nichel creasse non solo il compattamento e la densità cercata dell'idrogeno rispetto allo stato gassoso, ma che addirittura la struttura cristallina del Nichel creasse in ogni cella una sorta di nano-imbuto che attraverso lo scattering elastico del Litio-7 lo guidasse al centro verso l'idrogeno...

L'obiezione di Franchini è stata a questo punto che avrei fatto meglio ad usare il Palladio al posto del Nichel, perché ha una capacità assorbente dell'idrogeno 500.000 volte maggiore, mentre nel Nichel l'idrogeno si sarebbe distribuito solo sulla superficie e nei primi strati di atomi.

Ho controllato quindi il brevetto di Rossi ed ho notato che come catalizzatore non cita solo il Nichel ma anche il Palladio e tutti gli elementi della colonna 10 della tavola periodica.

Altro colpo di fortuna!

Inoltre ho notato che la dimensione micrometrica del Nichel permette proprio di saturare quasi completamente il volume dei grani avendo tanta superficie.

Altro colpo di fortuna!

La mia immagine mentale è che il Litio-7 non possa entrare dentro lo spazio interstiziale della cella cubica a facce centrate del Nichel, né che a basse energie possa reagire anelasticamente con il Nichel, e quindi che l'unica cosa che gli riesca è di fondersi con l'idrogeno, se non subito magari dopo qualche rimbalzo.

L'obiezione ricevuta è stata che nella fisica quantistica le cose non sono così semplici come nei giochi di palline e freccette del mondo macroscopico e che ciò che stavo immaginando non poteva accadere... e che per capirne il perché avrei dovuto studiare la fisica a livello universitario... insomma, questo ca-cat può funzionare solo nella fantasia degli ignoranti.

Un'altra obiezione è stata chiedermi da dove il Litio-7 avrebbe preso l'energia, ipotizzata dell'ordine dei 3 MeV circa, necessaria all'eccitazione ed all'accelerazione necessaria alla reazione.

Ho immaginato che questa possa venire dallo scattering parzialmente anelastico delle particelle alfa a 17/2 MeV contro i nuclei di Litio-7. Anche questa è una reazione presente in banca dati.

Di fatto non disponiamo di dati sperimentali sulle sezioni d'urto di proiettili di Litio-7 che colpiscono un bersaglio di Nichel caricato con Idrogeno-1... penso che sarebbe interessante come misurazione, sempre che sia tecnicamente fattibile.

Concludendo: i tecnici del blog di Franchini sono compatti nella convinzione che il ca-cat non possa funzionare, la spiegazione dettagliata del perché però è secondo loro troppo complessa per l'uomo della strada come me, che dovrebbe mettersi a studiare seriamente la fisica nucleare se volesse capirla...

Io rimango in attesa che si manifesti da qualche parte una sorta di buon Piero Angela che riesca a spiegare queste motivazioni complesse anche alle persone come me, senza pretendere che tornino a scuola.

Silvio Caggia

Nota 1: Franco Morici ha fatto notare in un commento che, a certe energie, il bombardamento di Idrogeno-1 con Litio-7 potrebbe attivare una reazione anelastica con produzione di neutroni.