La radiazione presente nel reattore dell'E-Cat

Questo post è dedicato allo sviluppo di una ipotesi qualitativa sul tipo di radiazione che potrebbe essere presente all'interno del reattore inventato dall'Ing. Rossi.
I ragionamenti di base che delineano questa ipotesi derivano da due principali considerazioni:


La prima riguarda la non detezione di Neutroni durante il funzionamento del reattore e questo ci permette di escludere tutta una serie di meccanismi comuni ad una reazione nucleare classica.

La seconda (secondo me la più importante) riguarda la radiazione Gamma rilevata come praticamente assente all'esterno del reattore durante il funzionamento dell'E-Cat.
A questo proposito si sottolinea che se la radiazione Gamma, tipicamente di alta energia, fosse generata dal reattore e da esso liberata, a nulla o quasi potrebbe servire la schermatura adottata per l'E-Cat, schermatura  composta di materiale a base di Piombo ma avente uno spessore solo di pochi centimetri e quindi non sufficiente ad assicurare una efficace schermatura.


Si potrebbe anche più semplicemente supporre che non essendovi radiazioni rilevabili il reattore non funzioni, ma vorrei proporre un'altra ipotesi, forse solo un mio azzardo, e cioè che il reattore di Rossi rilasci prevalentemente Raggi X.


I Raggi X sono una radiazione elettromagnetica di Bassa/Media energia con lunghezze d'onda che variano da una decina di nanometri (10*10^-9 m) a un picometro (10^-12 m) e considerando la classica relazione che lega:


la frequenza alla lughezza d'onda f=c/lambda
(con c velocità della luce 299792*10^3 m/s)

e quella che lega l'Energia alla frequenza E=h*f
(con h costante di Planck, cioè 6.626*10^-34 J*s)


e ricordando che 1 Joule = 6.241*10^18 eV, si possono stimare le energie dei Raggi X grossomodo comprese nel range tra 0.1 e 1000 KeV .


I Raggi X vengono convenzionalmente suddivisi, a seconda dell'Energia, in Raggi X "soft" (fino a qualche decina di KeV) con effetti di penetrazione limitati , e Raggi X "hard" (oltre tale valore) con effetti di penetrazione superiori.
I Raggi X "hard" hanno una energia consistente che li porta ad affiancarsi ai Gamma di energia Medio/Bassa.



Non dimentichiamo che stiamo parlano di una ipotetica reazione nucleare di tipo L.E.N.R. cioè proprio definita a Bassa Energia e questo aspetto richiama la possibilità di generazione di radiazioni tipo X piuttosto che Gamma.
In aggiunta i Raggi X (in particolare quelli soft) possono essere schermati efficacemente utilizzando barriere di Piombo dello spessore di pochi millimetri.



Tutto questo ci porta comunque ad interrogarci su un paio di aspetti fondamentali ai quali mi è difficile dare una risposta compiuta:


Quale sarebbe il meccanismo dell'eventuale generazione dei Raggi X all'interno del reattore, ed in questa ipotesi, quale potrebbe essere la causa della generazione di calore all'interno del reattore?


I Raggi X sono prodotti dalla variazione di energia cinetica degli elettroni. Ad esempio quando un elettrone passa vicino al nucleo bersaglio e l'attrazione Coulombiana tra il nucleo e l’elettrone ne determina un rallentamento cioè una perdita di energia cinetica, oppure quando si ha una collisione tra un elettrone incidente ed un elettrone orbitale. Se l'elettrone incidente trasferisce all’elettrone orbitale una quantità di energia sufficiente affinché esso venga espulso dall’orbita, si viene a creare una ionizzazione dell'atomo, l'orbitale viene riempito da un elettrone di un orbitale più esterno e conseguentemente si ha la produzione di Raggi X la cui energia corrisponde alla differenza di energia tra lo stato di iniziale e lo stato finale.



Ebbene l'idea è che, durante la reazione nucleare dell'E-Cat, l'energia sia prodotta sotto forma di radiazione Gamma ma poi per Effetto Compton

Scattering Compton

venga convertita in radiazione X a causa della collisione con gli elettroni degli orbitali degli atomi che compongono ciascun reticolo di Nichel in cui l'Idrogeno si è insediato, cioè una riduzione della frequenza e del livello di energia della radiazione che genera fotoni X.

Si otterrebbe quindi Energia ma senza emissione di pericolosa radiazione Gamma, l'emissione sarebbe solamente di Raggi X "soft" facilmente schermabili.



Per la verità qualche dubbio permane sul fatto che tutta la radiazione Gamma generata nel reattore possa essere convertita in radiazione X secondo l'ipotesi descritta. In questo caso si dovrebbe rilevare una radiazione Gamma residua (magari di minima entità) al difuori della schermatura dell'E-Cat.
Si tenga presente che la parte residua di bassa energia può essere trasferita agli elettroni per effetto Foto-Elettrico.


Riassumendo secondo quanto disponibile in letteratura:


Effetto Foto-Elettrico
Quando un fotone di energia h*f colpisce un elettrone interno (livello K, L, M, ...) e la sua energia è maggiore dell’energia di legame dell’elettrone, il fotone viene completamente assorbito nell’urto e l’elettrone (detto anche fotoelettrone) viene espulso dall’atomo con una energia cinetica pari alla differenza tra l’energia h*f e quella di legame.

L’atomo risulta così in uno stato di eccitazione e dopo breve tempo un altro elettrone occuperà il vuoto lasciato nell’orbita con conseguente emissione di una radiazione elettromagnetica detta radiazione caratteristica.

L’effetto fotoelettrico è quello predominante a basse energie.

La probabilità dell’evento fotoelettrico è rappresentato dal coefficiente di attenuazione lineare Tau.


Effetto Compton
Quando un fotone incidente di energia h*f interagisce con un elettrone orbitale esterno (debolmente legato), nell’urto parte della sua energia viene trasferita all’elettrone. L’elettrone è messo in movimento con una certa energia cinetica, mentre il fotone cambia direzione di propagazione ed assume una energia minore pari alla differenza tra quella incidente e quella cinetica dell’elettrone.

La direzione del fotone diffuso e dell’elettrone emesso dipende dalla energia cinetica dell’elettrone, dall’energia del fotone incidente e da quella del fotone diffuso.

Nel caso di fotoni di energia elevata, nell’urto, gran parte dell’energia del fotone incidente viene trasferito all’elettrone orbitale che si muoverà nella stessa direzione del fotone incidente.
Il fotone diffuso caratterizzato da una energia molto minore di quella incidente manterrà la stessa direzione di propagazione ma con verso contrario.

La probabilità dell’effetto Compton è definita dal coefficiente totale Sigma.


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