De schrik zit er kennelijk nog goed in. Dertien jaar na het debacle van de koude kernfusie is de natuurkundige gemeenschap nog steeds zeer behoedzaam voor beweringen omtrent het laten samensmelten van atoomkernen. In 1989 stelden Stanley Pons en Martin Fleischmann dat dat bij kamertemperatuur mogelijk was. Maar toen ze hun experiment probeerden te herhalen, was er van kernfusie niets meer te zien. Sindsdien heet ‘koude kernfusie’ het voorbeeld van hoe wetenschappelijk onderzoek niet moet verlopen: te haastig naar buiten gebracht, zonder de tijd te nemen om collega’s een oordeel te vragen.

Toch gebeurt zoiets volgens sommige natuurkundigen deze week opnieuw. Het tijdschrift Science publiceert een onderzoek waarin Rusi Taleyarkhan en vijf collega’s beschrijven waarom ze denken dat ze kernfusie in een simpele proefopstelling hebben opgewekt. Het apparaat, zo groot als drie gestapelde koffiekopjes, bestaat uit een glazen buis met aceton, waar neutronen en geluidsgolven doorheen gejaagd kunnen worden. Doe je dat onder bepaalde condities, zo stellen de auteurs, dan komen er producten vrij die ook ontstaan bij kernfusie.

Taleyarkhan, verbonden aan het Oak Ridge National Laboratory in het Amerikaanse Oak Ridge, borduurde met zijn experiment voort op iets waar natuurkundigen zich al enige tijd mee bezighouden. Stuur je geluid door een vloeistof, dan verschijnen er soms minuscule belletjes die vervolgens groeien en weer inkrimpen. Veel onderzoekers denken dat bij het inkrimpen zeer hoge drukken en temperaturen in de belletjes ontstaan – er zijn waarden van twintig- tot dertigduizend graden gesuggereerd.

Die waarden komen in de buurt van de temperatuur die nodig is om een kernfusie op gang te brengen. Taleyarkhans groep wilde dat testen en ging aan de slag met speciaal aceton. Normaal bestaan acetonmoleculen uit een verbinding tussen zuurstof, koolstof en waterstof, maar voor het experiment werd het waterstof vervangen door ‘deuterium’, een zware variant van waterstof. Dat deden de onderzoekers omdat het resultaat van kernfusie met deuteriumatomen bekend is uit experimenten met reusachtige fusiereactoren. Handig om te weten, want als er inderdaad kernfusie in het ‘zware aceton’ is op te wekken, dan mag je vergelijkbare resultaten verwachten.

De onderzoekers bestookten de aceton echter niet alleen met geluid. Om de belletjes te vergroten, stuurden ze er ook neutronen met een hoge snelheid doorheen. De belletjes, zegt Taleyarkhan in Science, ‘zijn dan met het blote oog te zien’. Het idee is dat de neutronen de belletjes als het ware doen ontkiemen, en dat de geluidsgolven ze voeden tot ze een doorsnede bereiken van een millimeter – zo groot als de punt aan het einde van deze zin.

Daarna storten de belletjes in zeer korte tijd ineen, en worden een miljoen keer kleiner. Volgens Taleyarkhans groep verhit dat proces de deuteriumatomen van het aceton zo sterk, dat ze ondanks hun elkaar afstotende lading botsen en versmelten – precies zoals gebeurt in de fusiereactoren. Daar vliegen dan neutronen uit die een zeer bepaalde snelheid hebben. En omdat de detectoren van Taleyarkhan en de zijnen zulke neutronen registreerden, ‘vermoeden’ zij dat er kernfusie optreedt.

Dat wilde twee medewerkers van hetzelfde Oak Ridgelaboratorium controleren. Dan Shapira en Michael Saltmarsh herhaalden het experiment vorig jaar, en gebruikten naar eigen zeggen betere detectoren die de vrijkomende neutronen moesten registreren. Maar dat deden ze niet – Shapira en Saltmarsh vonden geen enkel bewijs dat er kernfusie in het zware aceton plaatsvindt.

Taleyarkhan had zijn resultaten echter al naar Science gestuurd, waar de redactie na de controle van andere natuurkundigen besloot het artikel te plaatsen. Hoofdredacteur Donald Kennedy keek dan ook vreemd op toen de leiding van het Oak Ridgelaboratorium hem vroeg die beslissing ongedaan te maken. “Het ergerde me dat mensen die niet aan de publicatie meewerkten, ons kwamen vertellen dat we van plaatsing moesten afzien.”

Nog verbaasder was Kennedy toen twee zeer bekende natuurkundigen later eveneens verzochten de publicatie tegen te houden, en dat de Amerikaanse Vereniging van Natuurkundigen dat op 1 maart jongstleden – precies een week voor de geplande verschijning – ook deed. “Het werd me duidelijk dat een aantal mensen niet wilden dat we het artikel zouden plaatsen,” schrijft Kennedy droogjes in zijn hoofdredactioneel commentaar. Dat het blad dat toch heeft gedaan, komt volgens hem omdat het tijdschrift ‘geen enkele verdienste kan zien in de pogingen om [het artikel] van tevoren in diskrediet te brengen’.

Kijk, dat is ruzie maken met beschaafde woorden. Dat doen ook de natuurkundigen die bezwaar maakten tegen publicatie. “Ik hou van Science, en ik wil niet dat het blad zich met dit artikel in de voet schiet – of in een ander lichaamsdeel,” zegt William Happer van de Princeton-universiteit in het blad. Hij ziet het al voor zich dat journalisten melden dat het energieprobleem is opgelost – kernfusie in een glas aceton vervangt de fossiele brandstoffen. “Wij als wetenschappelijke gemeenschap zouden voor gek staan.” De andere opponent, Richard Garwin van het IBM-laboratorium in Yorktown Heights, zegt de kwaliteit van Taleyarkhans artikel te betwijfelen, en zou het ‘betreuren’ als Science dat niet inziet.

Wellicht is het blad echter toch enigszins onder de indruk van de kritiek. Via internet verspreidt Science nu ook de kritiek van Shapira en Saltmarsh, als ‘bijkomende informatie’ – met de vermelding dat hun artikel niet als Science-publicatie beschouwd kan worden.

Marc Koenen

R. Taleyarkhan et. al.: Evidence for Nuclear Emissions During Acoustic Cavitation. In: Science, vol. 295, p. 1868 (8 maart 2002).

Donald Kennedy: To Publish or Not to Publish. In: Science, vol. 295, p. 1793 (8 maart 2002).

Charles Seife: ‘Bubble Fusion’ Paper Generates A Tempest in a Beaker. In: Science, vol. 295, p. 1808 (8 maart 2002).