作者： 水野忠彥
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SUS304容器，壓縮拉伸加工，中子能量譜，低能核反應
我們發現當SUS304合金經過壓縮和拉伸加工並加熱到300-800℃時會產生中子，其能量為0.7MeV。本文報告了中子產生的控制方法。反應器是一個由2mm厚SUS304板彎曲製成的圓筒形容器，直徑10cm，長40cm，內表面用400目砂網拋光。兩端密封後，向反應器中注入1大氣壓的氫氣，然後抽真空。通過加熱管子並改變溫度，確認了過剩熱和中子的發射。使用NE213液體閃爍體通過區分伽馬射線和中子來確認中子能量譜。中子能量在0.7MeV處有峰值，這與此前認為的核融合反應的2.45MeV有顯著差異。這個反應具有高度的重現性，溫度越高，反應越強烈。
作者研究了金屬氫系統中的各種異常現象，1989年我們假設這種異常現象是電解過程中的核反應。中子能量譜分析確認了dd反應產生的中子。我們還報告了在此過程中產生的元素具有與天然元素不同的同位素變化。我們在後續試驗中還報告了異常過剩熱（超過輸入能量的熱量）的產生。我們報告了當由鎳基合金材料軋製變形製成的容器被加熱時，產生了超過輸入的輸出。因此，我們認為中子的產生和產生元素的同位素變化是核反應的結果。本文報告了作者持續進行的試驗，特別是關於中子產生所獲得的良好結果。
為了評估低能核反應（LENR）研究中使用的反應容器的潛在過剩熱產生，使用氣流熱量計測量了熱輸出。容器使用幾百瓦的電阻加熱器加熱到約800°C。
作者至今研究了金屬・氫系統中的各種異常現象，1989年假設這種異常現象是電解中的核反應。通過中子能量譜分析確認了dd反應產生的中子。此外，我們報告了在此過程中產生的元素顯示出與天然元素不同的同位素變化。進一步在後續實驗中報告了異常過剩熱（超過輸入能量的熱量）的產生。當加熱由鎳基合金材料軋製變形製成的容器時，報告產生了超過輸入的輸出。如此，我們認為中子產生及產生元素的同位素變化是由核反應引起的。本稿報告了作者持續進行的實驗，特別是關於中子產生獲得的良好結果。
為評估低能核反應（LENR）研究中使用的反應容器的潛在過剩熱產生，使用氣流熱量計測量了熱輸出。容器使用數百瓦的電阻加熱器加熱到約800°C。總熱輸出是最大輸入的1.25倍，超過電氣輸入，產生了200W的過剩發熱。由於缺乏能量密度、化學燃料和氧氣，排除了化學反應。誤差分析為±2W，過剩熱在統計上顯著。然而，熱測量並不表明產生熱量的反應，即使進行多次熱測量，也不能證明核反應的存在。在許多測試中，確認了從反應容器中發射中子，該容器中的氫氣在經過內部集電電極處理後受到外部加熱。核發射和過剩熱無法用已知的物理現象解釋，但如果金屬中發生核反應，我們的假設是可以解釋這些現象的。
使用的反應容器的結構外觀如圖1所示。反應容器由佳能安耐發公司製造的SUS304不銹鋼合金製成。SUS304在美國被稱為SS304或AISI 304。容器由經過嚴重變形加工的管狀SUS304材料製成，內外表面均具有鏡面光澤完成。兩端安裝了ICF152和SUS304製成的法蘭。一端的法蘭焊接了直徑1/4英寸、長度100mm的管子用於真空排氣。整個容器重量為12.7kg，管體直徑為100mm，長度為400mm。另一端法蘭的中央安裝了佳能安耐發公司製造的小型100A集電電極，連接負極導線。由三興電機工業株式會社製造的護套加熱器（101G，2.3×3300，100V 600W，耐熱800°C）在容器外表面纏繞約10圈。容器法蘭中央安裝集電電極。集電電極僅用於實驗準備。用於抽空容器，對電極施加500V以上的高電壓，通過離子轟擊清潔容器內表面。在實驗的活性部分不使用。
反應容器抽真空後，充入500Pa的氫氣。讓金屬飽和x分鐘後，將容器抽真空至約幾Pa的壓力。最後，在加熱容器之前，測試沒有空氣洩漏且容器內壓力不變化。
圖2顯示了測量系統的概要。圖的上部顯示中子測量系統、計數和能量譜測量系統。下部是容器加熱系統，左側是用於容器加熱的直流電源。溫度由熱電偶測量，功率也同時輸入到記錄器。
這裡解釋框圖的上部。為了從總信號中去除伽馬射線誘發信號和光電倍增管熱離子噪聲引起的信號，採用了上升時間判別技術。中子檢測器使用NE213液體閃爍體（質子反衝檢測器，直徑12.7cm，厚度12.7cm）。中子信號通過整形放大器中脈衝的上升時間與伽馬射線信號分離。只有當檢測到中子脈衝信號時，才向模數轉換器（ADC）提供門信號。中子脈衝通過延遲放大器，到達ADC，並存儲在記憶體中。
作為高能中子光譜儀，使用NE213有機液體閃爍體。目前使用的NE213是φ5in×5in。NE213液體閃爍體最常用於快中子能量譜測量，對約0.3MeV到22MeV的中子具有良好的能量響應。它還可以通過波形判別在中子和伽馬射線的混合場中判別中子。它具有使用譜權重函數方法進行中子劑量測量的優秀特性。
如圖2所示，在中子能量測量系統前面放置了3mm厚的鉛板，容器距離檢測器NE213 200mm來測量中子。在加熱容器前後各累積24小時作為BG。容器在780°C加熱24小時，同時計數中子。從作為BG累積的中子譜獲得了離散結果，但沒有觀察到特徵峰。
以下顯示這裡使用設備的詳細信息。圖中的符號如下。檢測器（圖中表示為Det.）是NE213。光電倍增管（P.M.）是濱松R1250。光電倍增管底座（PM-Base）是奧特克271型。高壓（H.V.）電源是奧特克458型。線性放大器（L. Amp.）是奧特克410型。延遲放大器（Delay Amp.）是Tennelec TC-215。脈衝波形分析器是奧特克542型。拉伸器是奧特克542型。模數轉換器（ADC）是配備Naig E-562記憶體模組的Naig E-552。
此外，使用96.5mCi的252Cf（1985年4月15日測量）校準了中子數。此源的半衰期為2.65年，強度為2.1×10-6。換句話說，中子數φ為φ=Bq×Ci=96.5×10-3×3.7×1013×2.1×10-6=7.5×105/s。
圖3顯示了中子（藍線）與容器溫度（紅線）的關係。這些數據每小時收集一次。橫軸是時間，左縱軸是每小時中子計數，右縱軸是容器溫度。容器安裝後在200ks開始加熱。當220ks時溫度達到440°C，中子計數增加，當溫度超過600°C時，計數達到30c/h。當520ks時溫度降低到400°C，中子計數變為10c/h。加熱前，計數約為5c/h，加熱後，減少到相同水平。因此，背景（BG）值為5c/h。然後，通過減去BG值獲得的FG-BG值在600°C時約為24c/h。
圖4顯示了容器溫度和中子輻射的典型變化。數據每5秒收集一次。容器溫度（紅線）和中子輻射（藍線）的變化在27.7小時內顯示。容器溫度在右縱軸上升至780°C。隨著溫度上升，中子輻射在前幾十ks內增加，達到約5c/min的最大值。圖4中的中子計數約為每分鐘5次計數。這與圖3中每小時約幾十次計數的中子計數大致一致。
圖5顯示了加熱容器期間的中子譜和沒有容器時的背景。此數據收集未標準化，因此顯示實際計數。在加熱容器期間的200keV到4.5MeV譜中，在700keV附近明確觀察到強峰。藍線是測試前的譜，紅線是測試後的譜，綠線是加熱容器期間的譜。計數是積分值。測量系統中沒有發射中子的放射性材料或發生自發核裂變的材料，如235U、239Pu或252Cf。從SUS容器本體明確發生中子輻射。沒有觀察到DD核融合特徵的2.45MeV中子。此外，在更高能量處也沒有峰。圖4還顯示中子是從加工的SUS304產生的，溫度越高，中子數越多。
圖6顯示了圖5中容器加熱期間的計數減去BG值的值。使用加熱前後的平均值作為背景值。能量範圍為0到2.5MeV，在700keV的能量值處有明確的峰。顯示此峰的反應機制目前正在分析中。重要的是，僅通過加熱經過某種處理的SUS304材料就會發射中子。
表1顯示了SUS304容器中子產生測試的概要。各列顯示測試日期、輸入瓦數、容器溫度和中子計數結果。數據來自2020年11月到2025年4月。輸入功率為478-730W，平均容器溫度為562-783°C。沒有使用更高溫度，因為它們超過了容器的熱容量。中子計數是前景值減去背景值。每分鐘計數約為0.25-2c/min。這是整個容器加熱期間的平均值，存在很大的變異性。
圖7是表1中所示溫度和中子值的圖表。此圖中的中子計數不是圖4中溫度變化大時的值，而是容器加熱期間的中子數。值以每分鐘計數顯示，但隨著溫度增加，計數迅速增加。下面解釋的詳細分析顯示，中子計數的增加不是由於溫度而是由於溫度變化的量。
圖8顯示了圖4中溫度變化（°C/s）與中子計數（c/min）的關係。這裡，溫度變化和中子數都顯示600秒的移動平均值。由於5秒平均值存在很大變異，為了便於作為圖表查看，使用了600秒的平均值。兩者顯示強的因果關係。大的溫度變化導致更多的中子發射。
在不銹鋼金屬（SUS304）和氫氣系統中觀察到異常發熱和其他輻射。目前不清楚潛在的物理機制。已知的反應物只有氫氣和金屬。加工金屬中存在許多變形、缺陷和其他結構變化。其他研究者的先前研究顯示了氫原子、質子和金屬原子在這些位點之間特殊現象的報告。
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