Fusione fredda a Bologna

Possiamo considerare questo come un articolo su richiesta, questa mattina infatti ho ricevuto su Facebook un messaggio da uno dei nostri fans, che mi domandava la mia opinione professionale sulla notizia apparsa qualche giorno fa sulla stampa generalista: ovvero la fusione (nucleare) fredda realizzata a Bologna. Da un lato questa richiesta mi ha molto ringalluzzito, perché significa che qualcuno ritiene il mio parere professionale qualcosa di valido. Dall'altro lato però, cercare di capire se il lavoro di un altro scienziato è degno di fede o meno, non è mai facile specie quando non si hanno a disposizione tutte le informazioni per poter ripetere in modo indipendente l'esperimento e confermare o smentire l'ipotesi. Questo è alla base del metodo scientifico e anche del sistema di revisione (peer-review) degli articoli scientifici. Ma c'è di più. Come ha già fatto notare Gianni in un commento a un post precedente, quando si cerca di spiegare qualcosa con termini scientifici, spesso si finisce per essere tacciati di essere quelli che la-sanno-tutta-loro, i dentetori della verità assoluta che vogliono coprire con un complotto tutto quello che gli altri - quelli al di fuori della cricca - hanno scoperto.

La premessa

Il giorno 15 gennaio 2011, a Bologna, c'è stata una conferenza stampa dei signori Focardi e Rossi. Non so se sono professori, dottori o quale sia il loro titolo; spero non si sentano offesi se li chiamo solo signori. In questa conferenza stampa, di cui hanno messo parte delle riprese filmate su youtube (video 1, video 2 e video 3), hanno mostrato ai giornalisti intervenuti e anche ad un certo numero di scienziati invitati la realizzazione di un esperimento in cui dicono di aver indotto una fusione nucleare tra idrogeno e nichel senza bisogno di alte temperature e ottenendo energia sotto forma di calore. L'esperimento lo trovate descritto in questa relazione a firma del Prof. Giuseppe Levi e del Dott. David Bianchini (Univ. Bologna). Mentre per il Prof. Levi ho trovato un riscontro sul sito dell'univeristà bolognese, del Dott. Bianchini non ho trovato nulla, ma potrebbe essere una mancanza del sito oppure un precario non registrato o qualcosa del genere. Se il Dott. Bianchini mi stesse leggendo e volesse puntualizzare sarò contentissimo di ammettere la mia imprecisione e chiarire le cose.

A leggere la pagina delle pubblicazioni del Prof. Levi sulla sua pagina personale viene un po' da ridere perché circa metà si riferiscono a domande di brevetto per macchinette da caffe. Voglio sperare che siano solo dei segnaposti, utilizzati dal webmaster per poter meglio impaginare la pagina. Una ricerca su Scopus ci mostra il suo CV dal punto di vista delle pubblicazioni in modo un po' più serio.

La relazione che vi dicevo ha più o meno lo stesso tono di quelle redatte dagli studenti del laboratorio di fisica del primo anno, certo non quella di un articolo scientifico. Però possiamo dire che trattandosi di una sorta di "quaderno di laboratorio" è accettabile. Sia la relazione, sia l'annuncio dell'esperimento sono stati pubblicati dal sito "Journal of Nuclear Physics" che è qualcosa tipo un blog in cui gli articoli vengono rivisti da almeno un professore universitario. Onestamente, se io fossi stato in loro e avessi tra le mani la scoperta che potrebbe rivoluzionare il mondo, avrei messo tutto nero su bianco e mandato una bella Letter (così si chiamano questo tipologia di articoli) a Nature. Certo poi sarei tornato qui sull'unico-lab e vi avrei raccontato della mia scoperta, ma l'impact factor di Nature è decisamente più alto di quello del nostro amato blog.

Ulteriori dettagli circa la fusione nucleare, sul perché sia così difficile da ottenere e perché sia necessaria un'altissima temperatura, li trovate in un post che avevo scritto tempo addietro.

I fatti

Grazie ad un apparato denominato Energy Catalyzer o anche reattore "H-Ni" di Rossi, si è registrato un aumento di temperatura a seguito di una reazione tra idrogeno e nichel. Fino a qui è probabilmente tutto vero e facile da credere. Gli autori della ricerca però si spingono oltre dichiarando che l'origine di questo rilascio di energia non è chimico, ma nucleare e sottolineano che si tratta di una reazione di fusione tra nuclei di idrogeno (protoni) e quelli di nichel. Mentre ci danno modo di verificare che effettivamente c'è un incremento della temperatura dell'acqua che fluisce all'interno del reattore, ci impediscono di verificare che si tratti effettivamente di fusione nucleare, dicendo che il sistema è un segreto industriale.

I conti che non tornano

Fatte queste doverose premesse, mi metto ad elencare un po' di fatti che non mi tornano. Ovviamente chiunque avesse da ridire sulle mie osservazioni è liberissimo di farlo.

1. Brevetto o segrete industriale. Uno dei primissimi post sul sito Journal Of Nuclear Physics si intitola Patent WO/2009/125444 ed è un brevetto depositato nel 2008 e pubblicato nel 2009 dal titolo "METHOD AND APPARATUS FOR CARRYING OUT NICKEL AND HYDROGEN EXOTHERMAL REACTIONS", ovvero metodo e apparato per eseguire reazioni esotermiche tra nichel e idrogene. Per lo meno nel titolo, non viene nominato nessun aspetto nucleare. Il testo del brevetto lo trovate a questo link. Vorrei precisare una cosa: non appena un'idea viene brevettata, allora non ha senso tenerla segreta, anzi conviene diffonderla in modo da poterla vendere al miglior offerente. Poter diffondere in tutta sicurezza la propria idea è esattamente lo scopo di un brevetto, cosa che l'inventore paga per fare. Ha senso tenere il segreto, solo se si decide di non procedere via brevetto. Mi ripeto per la terza volta: se non vuoi andare davanti un gruppo di scienziati a dire come funziona il tuo marchingegno, perché lo vorresti fare - pagando - davanti ad un gruppo di tecnici dell'ufficio brevetti? In definitiva, non ha senso convocare una conferenza stampa, mettere sul proprio sito il riferimento ad un brevetto e poi tenere tutto segreto. 
2. Paura di essere scoperti. Guardando gli spezzoni video pubblicati su Youtube, si percepisce come nelle parole di chi presenta ci sia sempre una certa paura di essere scoperti con le mani nella marmellata. Gli inventori sono sempre più intenti a far vedere che "non c'è trucco, non c'è inganno" piuttosto che dire come funzionano le cose. Mi sembra un comportamento più degno di un prestigiatore illusionista piuttosto che di uno scienziato. 
3. Venti minuti e poi abbiamo smesso.  E' stata una delle prime cose che ho notato. Il Prof. Levi all'inizio della conferenza stampa dice che la prima volta che gli hanno dimostrato la funzionalità dell'apparato (a dicembre se non sbaglio), il sistema si è autoalimentato per una ventina di minuti, poi avevano fretta di andare a casa e hanno spento tutto, ma - assicura lui - il processo sarebbe continuato per molto di più. Intendiamoci, io faccio lo scienziato e amo il mio lavoro. Se un collega mi portasse uno strumento rivoluzionario in grado di cambiare la storia del mondo, probabilmente mi dimenticherei di andare a casa! Ammettiamo pure che avesse avuto un impegno improrogabile, ma a partire dal giorno seguente avrei programmato un esperimento dietro l'altro con turni a rotazione in modo da coprire 24/7. Lo so che questa mia osservazione non invalida il loro modello, però mi sembra un comportamento per lo meno particolare. A questo si deve aggiungere che l'unico articolo che spiega il tutto è disponibile sul loro sito e in una pubblicazione del 1994 sul Nuovo Cimento smentita, o quasi, 2 anni dopo da Zichichi et al. sulla stessa rivista. 
4. Visibilità. Se fossi il rettore dell'università di Bologna o il direttore dell'INFN di quella sezione e nei miei laboratori fosse avvenuta una scoperta di tale portata, allora questa sarebbe la notizia di apertura del sito istituzionale. Però i signori complottisti, mi diranno che questo è il risultato del tentativo di oscuramente da parte della scienza convenzionale, perché io non sono riuscito a trovare niente sui loro siti web.
5. Nucleare, quindi radiazioni. Ma veniamo al dunque. I signori ci hanno mostrato uno strumento che riesce a liberare energia e fino a qui non c'è nulla di strano. Anche il motore a scoppio della mia macchina prende una miscela di ossigeno e benzina e ne ricava l'energia necessaria per spostarmi. Se volessi fare un motore nucleare, ovvero in cui l'energia viene ricavata da quella che tiene uniti neutroni e protoni nel nucleo, allora dovrei fare i conti con la radioattività. Questo è inevitabile. Il tipo di radiazioni dipende dal tipo di reazione che si va a fare. L'isotopo più comune del Nichel è il Ni-58 (ovvero con 58 tra neutroni e protoni); se a questo aggiungiamo un protone andiamo ad ottenere rame, nella fattispecie l'isotopo Cu-59 che ha una vita media di soli 82 secondi dopo di che decade in Ni-59 emettendo un positrone che subito si annichila in una coppia di raggi gamma di energia 511 keV ciascuno ed emessi in direzioni opposte (back-to-back). Il Ni-59 decade anch'esso ma con una vita media di migliaia di anni, quindi lo possiamo considerare per il nostro scopo quasi stabile. Il modo più facile per verificare che si tratti effettivamente di una reazione di fusione nucleare potrebbe essere il seguente:
• Verificare che ci sia emissione di fotoni back-to-back da annichilazione di positroni durante l'esecuzione dell'esperimento. Vista la così breve vita del Cu-59, questa radioattività andrà a svanire pochi minuto dopo lo spegnimento del reattore. Gli scintillatori allo ioduro di sodio di cui hanno parlato durante la conferenza stampa, vanno benissimo.
• Verificare un cambiamento del rapporto isotopico del nichel e in particolare la presenza di Ni-59. Per fare questo si può ricorrere o a tecniche di spettrometria di massa o ad analisi di spettrometria gamma.
6. Durante l'esperimento in diretta non sono riusciti a rivelare questi fotoni back-to-back. Qualcuno del pubblico ha detto di aver misurato un aumento di circa il 50% del fondo di radiazioni, ma questo non concorda con quanto affermato nel report del Dott. Bianchini. E' stato proibito misurare lo spettro di radiazioni, ovvero l'energia, perché altrimenti (così hanno dichiarato) sarebbe stato un gioco da ragazzi scoprire il funzionamento del reattore. 
7. Più rame che nichel. E altre affermazioni simili, sono state pronunciate in quantità da uno dei presentatori (credo il partner industriale). La presenza di rame in nichel puro sarebbe una prova a sostegno della trasmutazione, ovvero della fusione. Se però prendete la tavola dei nuclidi (io ne ho una sulla scrivania e almeno una decina appese per tutto il laboratorio) scoprirete che gli isotopi non radioattivi e stabili del nichel sono cinque: 58, 60, 61, 62 e 64. Questi fondendosi con un nucleo di idrogeno danno vita rispettivamente a Cu-59, Cu-61, Cu-62, Cu-63 e Cu-65. Di questi isotopi del rame solo il 63 e 65 sono stabili, tutti gli altri decadono al massimo in poche ore nuovamente in nichel. In altre parole per avere più rame che nichel dovrei partire da un campione di nichel arricchito nell'isotopo 62 e 64 che naturalmente si trovano solo a qualche percento di abbondanza specifica. Chiedo scusa se la cosa vi sembra complicata, ma purtroppo questa è la fisica. 
8. Stranezze dei neutroni. Questa ipotetica reazione di fusione nucleare non coinvolge nessuna emissione di neutroni e infatti non sono stati misurati flussi di queste particelle durante l'esperimento in diretta. Però Focardi et al., in un articolo sul Nuovo Cimento del 99, parlano di emissione di neutroni nei sistemi Ni-H. Domanda: ci sono o non ci sono questi neutroni? 

Conclusione

Si tratta di una bufala? Questa è la domanda che vi starete ponendo e che volete che vi risponda. Quella che è stata presentata è una macchina in grado di alzare la temperatura dell'acqua, questo è assolutamente indubbio, ma questo lo fa anche il bollitore del te o la macchinetta del caffe di cui Levi ha chiesto brevetto. Non ho le informazioni necessarie per capire se l'energia per effettuare questo riscaldamento sia stata fornita dall'esterno o presa dal sistema stesso.

Personalmente sono molto scettico che il processo di produzione di calore possa avere un'origine nucleare. Non pretendo di fare io le misure, ma mi basterebbe avere tutti gli ingredienti per poter ripetere l'esperimento nel mio laboratorio senza nascondersi dietro ai segreti.