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Dalle instabilità nano-meccaniche e vibrazioni THz alle reazioni nucleari a bassa energia (LENR)

01SZXRW

A.A. 2018/19

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Dottorato di ricerca in Ingegneria Civile E Ambientale - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 10
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Carpinteri Alberto Professore Ordinario ICAR/08 5 0 0 0 2
Collaboratori
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Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
*** N/A ***    
Valutazione CPD /
2018/19
PERIODO: MAGGIO - GIUGNO Questo corso si propone di introdurre i partecipanti alla fenomenologia delle reazioni nucleari a bassa energia (LENR) tramite l’approfondimento di casi applicativi riguardanti diverse discipline: geochimica, sismologia, energetica.
PERIOD: MAY - JUNE The present course intends to introduce the partecipants to the low energy nuclear reactions (LENR) through some applications regarding different disciplines: geochemistry, seismology, energetics.
Onde di pressione alla frequenza dei TeraHertz sono prodotte sia nei solidi che nei fluidi da instabilità meccaniche che avvengono alla scala nanometrica (frattura, turbolenza, buckling). Esse presentano una frequenza che risulta vicina alla frequenza di risonanza dei reticoli atomici e un’energia che risulta vicina a quella dei neutroni termici. Una serie di esperimenti di meccanica della frattura su rocce naturali ha recentemente dimostrato che le vibrazioni alla frequenza dei TeraHertz sono in grado di indurre reazioni di fissione su elementi di medio peso atomico accompagnate da emissioni di neutroni e/o particelle alfa. Lo stesso fenomeno appare essere avvenuto in numerose e diverse situazioni e sembra spiegare gli enigmi relativi alla storia del nostro pianeta, come la formazione degli oceani o il primordiale inquinamento da carbonio, nonché problemi aperti come la fusione fredda o la corretta radio-datazione dei materiali organici. Importanti applicazioni a precursori sismici, variazioni climatiche, e produzione di energia non possono al momento essere esclusi. In particolare, tre diverse forme di energia possono essere utilizzate come precursori sismici. Alla scala tettonica prevale l’emissione acustica, mentre alle scale intermedie prevale l’emissione elettromagnetica, così come l’emissione neutronica alla scala nanometrica. Onde di pressione alla frequenza dei TeraHertz vengono infatti prodotte a quest’ultima estrema scala. Le tre suddette emissioni forniscono quindi una sequenza temporale che anticipa il terremoto, con alte frequenze e neutroni in un primo tempo e con più basse frequenze, onde elettromagnetiche ed acustiche in un secondo tempo. Le osservazioni sperimentali rivelano una forte correlazione tra i picchi delle tre suddette fratto-emissioni e i maggiori sismi avvenuti nelle aree circostanti. Per quanto riguarda la cosiddetta “Fusione Nucleare Fredda”, malgrado i numerosi risultati sperimentali, la comprensione del fenomeno rimane ancora oggi non soddisfacente. D’altra parte, come è stato osservato da vari sperimentatori, una delle condizioni perché il fenomeno avvenga è la formazione di microfessure sulla superficie degli elettrodi. Viene quindi proposta una spiegazione meccanica fondata sull’infragilimento da idrogeno degli elettrodi durante l’elettrolisi. È stata condotta un’attività sperimentale preliminare utilizzando elettrodi di Ni-Fe e Co-Cr immersi in una soluzione di carbonato di potassio. Durante le prove sono state rilevate emissioni di neutroni e particelle alfa così come notevoli variazioni nella composizione chimica degli elettrodi dovute a reazioni di fissione nei reticoli cristallini. Dai bilanci ponderali, prima e dopo l’esperimento, si sono potute individuare reazioni di fissione simmetrica del nickel con formazione di silicio e magnesio e l’emissione di neutroni e particelle alfa come frammenti. Allo scopo di confermare i risultati precedenti è stata condotta un’ulteriore campagna di prove su elettrodi di palladio e nickel. Sono stati anche in questo caso rilevati gli stessi fenomeni dei test preliminari, e in particolare evidenti variazioni di composizione chimica degli elettrodi. La presenza del palladio è diminuita del 30%, dando luogo alla formazione di elementi più leggeri: in un primo tempo calcio e ferro e in un secondo altri ancora tra cui atomi di ossigeno, particelle alfa e neutroni. I bilanci ponderali dei diversi elementi, prima e dopo le supposte fissioni, sono stati confermati dalla ripetizione dello stesso esperimento per quattro volte consecutive.
TeraHertz pressure waves are produced in solids and fluids by mechanical instabilities at the nano-scale (fracture, turbulence, buckling). They present a frequency that is close to the resonance frequency of the atomic lattices and an energy that is close to that of thermal neutrons. A series of fracture experiments on natural rocks has demonstrated that the TeraHertz vibrations are able to induce fission reactions on medium weight elements with neutron and/or alpha particle emissions. The same phenomenon appears to have occurred in several different situations and to explain puzzles related to the history of our planet, like the ocean formation or the primordial carbon pollution, as well as scientific mysteries, like the so-called “cold nuclear fusion or the correct radio-carbon dating of organic material. Very important applications to earthquake precursors, climate change, and energy production can not be excluded. In particular, three different forms of energy might be used as earthquake precursors for environmental protection against seismicity. At the tectonic scale, Acoustic Emission (AE) prevails, as well as Electro-Magnetic Emission (EME) at the intermediate scales, and Neutron Emission (NE) at the nano-scale. TeraHertz pressure waves are in fact produced at the last extremely small scale. The three fracto-emissions tend to anticipate the next seismic event with an evident and chronologically ordered shifting with high frequencies and neutron emission firstly, then lower frequencies, and electromagnetic and acoustic waves. The experimental observations reveal a strong correlation between the three fracto-emission peaks and the major earthquakes occurring in the closest areas. Regarding the so-called “Cold Nuclear Fusion”, despite the great amount of experimental results, the comprehension of these phenomena still remains unsatisfactory. On the other hand, as reported by most of the articles devoted to Cold Nuclear Fusion, one of the principal features is the appearance of micro-cracks on the electrode surfaces after the experiments. A mechanical explanation is proposed as a consequence of hydrogen embrittlement of the electrodes during electrolysis. The preliminary experimental activity was conducted using a Ni-Fe anode and a Co-Cr cathode immersed in a potassium carbonate solution. Emissions of neutrons and alpha particles were measured during the experiments as well as evident chemical compositional changes of the electrode revealing the effects of fission reactions occurring in the host lattices. The symmetrical fission of Ni appears to be the most evident observation. Such reaction would produce two Si atoms or two Mg atoms with alpha particles and neutrons as additional fragments. In order to confirm the preliminary investigation, further electrolytic tests have been conducted using Pd and Ni electrodes. As for the early experiments, relevant compositional changes and the appearance of ligther elements previously absent have been observed. The most relevant process emerging from the experiment is the primary fission of palladium (decrement of 30%) into iron and calcium. Then, secondary fissions appear in turn producing oxygen atoms, alpha particles, and neutrons. The chemical compositional changes were confirmed by four repetitions of the same experiment.
04/06/2019 martedì - Aula Albenga - 8:30 – 11:30 Carpinteri - Emissioni acustiche, elettromagnetiche e neutroniche da frattura e terremoti 04/06/2019 - martedì - Laboratorio di Meccanica della Frattura “A. Castigliano” 14:30 – 16:00 Carpinteri - Evoluzione geochimica della crosta terrestre e del sistema solare 05/06/2019 - mercoledì - Aula 9S - 14:30 – 16:00 Borla - Fratto-emissioni e precursori sismici di tipo statistico 06/06/2019 - giovedì - Aula 7 - 8:30 – 10:00 Borla - Fenomeni elettrolitici, cavitazione idrodinamica ed aspetti energetici correlati 06/06/2019 - giovedì - Laboratorio di Meccanica della Frattura - “A. Castigliano” - 13:00 – 14:30 Borla - Principi teorici e aspetti pratici per la rilevazione delle fratto-emissioni e delle radiazioni ionizzanti 12/06/2019 - mercoledì - Aula 9S - 14:30 – 16:00 Borla - Radio-datazione di materiale organico ed aspetti sismici
04/06/2019 martedì - Aula Albenga - 8:30 – 11:30 Carpinteri - Emissioni acustiche, elettromagnetiche e neutroniche da frattura e terremoti 04/06/2019 - martedì - Laboratorio di Meccanica della Frattura “A. Castigliano” 14:30 – 16:00 Carpinteri - Evoluzione geochimica della crosta terrestre e del sistema solare 05/06/2019 - mercoledì - Aula 9S - 14:30 – 16:00 Borla - Fratto-emissioni e precursori sismici di tipo statistico 06/06/2019 - giovedì - Aula 7 - 8:30 – 10:00 Borla - Fenomeni elettrolitici, cavitazione idrodinamica ed aspetti energetici correlati 06/06/2019 - giovedì - Laboratorio di Meccanica della Frattura - “A. Castigliano” - 13:00 – 14:30 Borla - Principi teorici e aspetti pratici per la rilevazione delle fratto-emissioni e delle radiazioni ionizzanti 12/06/2019 - mercoledì - Aula 9S - 14:30 – 16:00 Borla - Radio-datazione di materiale organico ed aspetti sismici
Modalità di esame:
Exam:
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam:
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
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