آلة زد تنتج ملياري درجة
لماذا يجب إيقاف مشروع إيتير
23 مارس 2006
http://www.univers-nature.com/inf/inf_actualite1.cgi?id=4218
13 مايو 2010، بعد أربع سنوات:
إيتير، مشروع الاندماج النووي، يتجاوز تكاليفه بشكل كبير. إيتير، المفاعل الكائن في كاداراش جنوب فرنسا، والذي يعد بتحقيق الاندماج النووي على الأرض لإنتاج طاقة شبه لا محدودة (1)، يشهد ارتفاعاً هائلاً في فاتورته، حيث من المتوقع أن تكون تكلفة البناء أعلى على الأقل مرتين من الـ 4.57 مليار يورو التي طُرحت في البداية (2).
إذا كانت الصين وكوريا الجنوبية والولايات المتحدة والهند واليابان والاتحاد الروسي جزءاً من المشروع، فإن الاتحاد الأوروبي هو المساهم الاقتصادي الرئيسي. وبهذا الصفة، من المتوقع أن ترتفع حصته من 2.7 إلى 7.2 مليار يورو خلال السنوات العشر المخصصة للبناء. بالنسبة للمفوضية الأوروبية، هناك احتمالان مطروحان لمواجهة هذا الوضع: زيادة مساهمات الدول الأعضاء أو زيادة الحصة المخصصة للمشروع في ميزانية الاتحاد الأوروبي.
دون حتى الحديث عن انسحاب الولايات المتحدة الحالي من تمويل إيتير، يعزى هذا التضخم في التكلفة بشكل خاص إلى تعقيد المشروع والتطور العميق في تصميمه الحالي (2001) ليتوافق مع الإمكانات التكنولوجية المتاحة اليوم.
بالإضافة إلى ذلك، على مدى عشر سنوات، استمر ارتفاع تكلفة المواد الخام، مما ساهم أيضاً في الارتفاع الشامل لفاتورة إيتير.
للتذكير، نذكر أن إيتير لا يهدف إلى إنتاج الطاقة تجارياً، بل إلى إثبات جدوى الاندماج على الأرض من خلال إنتاج حوالي 500 مليون واط (ميغاواط) من الحرارة من 50 ميغاواط من "الطاقة المُدخلة" خلال 6 دقائق.
بعد اكتمال هذه المرحلة، من المفترض أن يظهر أول مفاعل اندماج نووي، ديمو (DEMO)، في اليابان لإثبات الجدوى الصناعية للمفهوم بحلول عام 2050.
في سياق الأزمة الاقتصادية المعروفة، هل ستضع الحكومات المعنية يدها في محفظتها مرة أخرى؟ هذا ليس أمراً مسلماً به، وفي حال عدم توفر تمويل يتناسب مع آمالهم، قد يُطلب من العلماء تقليل نطاق المشروع.
باسكال فارسي 1- إيتير، المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي، يهدف إلى تمكين البشرية من الاقتراب من نموذج إنتاج الطاقة الشمسي خلال النصف الثاني من القرن الحادي والعشرين.
2- في عام 2007، كان الميزانية الإجمالية تتكون من 4.57 مليار يورو للبناء (10 سنوات)، و4.8 مليار يورو للتشغيل (20 سنة)، و0.53 مليار يورو للإزالة (10 إلى 15 سنة).
نصي من عام 2006:
عندما ذهبت إلى ما سُمي بـ "النقاش" الذي عقد في بيرتويس في 16 مارس الماضي، حضر المناهضون للطاقة النووية. ارتدوا أقنعتهم البيضاء وصرخوا بالشعارات، في مواجهة ابتسامة موظفي لجنة الطاقة الذرية (CEA)، بقيادة باتريك ليغران الذي كتب في كتيب أن "النقاش قد وجد طريقه".
"النقاش قد وجد طريقه"
صُدم الحاضرون بشدة عند اكتشافهم محتوى مداخلتي. انتهى الأمر بلغران وهو يقول لي بابتسامة عريضة:
*- حسناً، اهدأوا. سنمرر لكم ميكروفوناً. ستتمكنون من طرح سؤالكم وسنجيبكم. *
لكن سؤالي كان:
*- كيف ينظر مسؤولو هذا المشروع إلى مكافحة التبريد الإشعاعي القوي الناتج عن إشعاع الكبح (Bremsstrahlung) التالي لانفصال النوى الثقيلة عن الجدار؟ *
وهناك فجأة، لم يعد هناك أحد. ليغران، بفك متدلي، كان يشير بحركات نافية. نفس الشيء بالنسبة للمسؤولة الإدارية للمشروع أو لمتخصص في البيئة جاء ليشرح لنا أنه "في هذا المشروع المجتمعي" سيكون لدينا اهتمام كبير بحماية الزهور والخنافس.
انتهى بنا الأمر بالعثور على مهندس، جالس بجانب، تمتم قائلاً:
- همم... هذا سؤال جيد.....
في الواقع، هذا هو السؤال الذي يساوي مئة يورو، ولا يجب طرحه تحت أي ظرف. ستتمكن دائماً ذرات الهيدروجين الأسرع من اختراق الحاجز المغناطيسي، وعند اصطدامها بالجدار، ستنتزع ذرات تتأين فوراً بالكامل. لكن الخسارة بسبب إشعاع الكبح (Bremsstrahlung) المرتبط بالتفاعل مع الإلكترونات الحرة تتغير مع مربع الشحنة الكهربائية. سيتلوث البلازما ويبرد. ستختنق غلاية إيتير....
في كولهام، حصل الإنجليز على ثانية واحدة من الاندماج. إيتير سينتج عشر ثوانٍ، ربما عشرين، بعد 20 إلى 40 سنة. لم يتنبأ أحد ببساطة بكيفية التعامل مع مشكلة انطفاء الغلاية إلا بالقول "إن هناك عامل مقياس". الخسائر الإشعاعية أقل نسبياً في الآلات الأكبر حجماً. عندما نحصل على عشرات الثواني من الاندماج، سيقولون "يجب بناء إيتير فائق، أغلى، وهذه المرة ستنجح".
*لا نبدأ مشروعاً بهذا الحجم، وبهذه التكلفة، عندما لا تكون لدينا، جاهزة، الحلول لمشاكل خطيرة وحتمية. *
إلا إذا كان إيتير مجرد لعبة باهظة الثمن أو "مشروعاً مجتمعياً" كما سمعت وقرأت في بيرتويس.
إيتير هو بشكل خاص مثال على الافتقار التام للخيال لدى علمائنا، المكافئ في المجال التجريبي لنظرية الأوتار الفائقة في المجال النظري. الاندماج بحل التوكاماك يتخبط منذ نصف قرن. يُطلب منا 30 إلى 40 سنة إضافية من الصبر، بينما قد تتغير فيزيائنا ببساطة بحلول ذلك الوقت. كما قلت عند مغادرة القاعة:
إيتير هو الآلة البخارية للألفية الثالثة
تور-سوبرا، التوكاماك الفرنسي، الذي بدأ بناؤه قبل خمسة وعشرين عاماً (بنفس أغنية "الثرثرة": "الشمس في المختبر" إلخ...) لم يفِ بوعوده. الاندماج: صفر. زيادات محدودة جداً في درجة الحرارة. لكن "المغناطيس فائق التوصيل يعمل". يا له من إنجاز! 25 سنة لبناء مغناطيس فائق التوصيل يعطي 4 تسلا: تقنية مكتملة تماماً في جميع غرف الفقاعات في مسرعات الجسيمات حول العالم. لكن في فرنسا، نكون سريعين في تهنئة أنفسنا على الإخفاقات.
تذكر الحاضرون التبادل الأخير مع المتخصص، الذي قال "سؤال جيد".
- هل لدينا اليوم الوسائل لدفع ثمن مثل هذه "الراقصة"؟ - أوه، يبدو أن الأمر يكلف الكثير من المال، لكن كنسبة من الناتج المحلي الإجمالي، إنه أقل بكثير.....
حسناً، لنرَ.
قبل مغادرة القاعة، شرحت وجهة نظري. إنه ليس رفضاً للاندماج، بل رفضاً لاندماج يقف من "الاندماج الحقيقي" حيث تقف الآلة البخارية من محرك الاحتراق الداخلي. المقارنة مناسبة. في إيتير، نسعى للعمل *بشكل مستمر، بدرجة حرارة منخفضة جداً، مع تفاعل ملوث، *سيقوم بتنشيط الهياكل المحيطة، ويسبب تراكم نفايات مشعة جديدة، بينما المستقبل هو:
اندماج نظيف: بورون-11، هيدروجين-1، بشكل نبضي، بدرجة حرارة مليار درجة.
أو:
ليثيوم-7 + هيدروجين-1: 500 مليون درجة.
في اليوم التالي، وكما لو كان ذلك مقصوداً، أعلن مختبر سانديا في نيومكسيكو نتائج آلة زد الخاصة به (ابحث عن "آلة زد" في جوجل).
المصادر:
http://www.sandia.gov/media/z290.htm
http://www.sandia.gov/news-center/news-releases/2003/nuclear-power/Zneutrons.html
http://www.futura-sciences.com/news-z-machine-depasse-deux-milliards-degres_8419.php
محتوى مقال فيوتورا-سيانس:
آلة زد أنتجت درجات حرارة تتجاوز بكثير ملياري درجة!
(حقوق النشر: راندي مونتويا)
عادةً، تعمل آلة زد بالطريقة التالية: يمر 20 مليون أمبير عبر شبكة من أسلاك التنغستن بعرض شعرة. في نواة، بحجم كرة من الصوف، تذوب الأسلاك فوراً لتوليد بلازما، يتم ضغطها بعد ذلك بسرعة عالية بواسطة مجال مغناطيسي مكثف، حتى تشغل سماكة رصاص قلم. بمجرد ضغطها، لا يجد الأيونات والإلكترونات مكاناً يذهبون إليه ("نقطة الركود")، وكما لو كانت سيارة مسرعة تصطدم بجدار، تتوقف فجأة مبددة كمية هائلة من الطاقة على شكل أشعة سينية. وهكذا، صُممت آلة زد لتوليد درجات حرارة تصل إلى عدة ملايين من الدرجات، قريبة من تلك الموجودة في الانفجارات الشمسية.
"نقطة الركود" ترجمة غير صحيحة لـ "stagnation point" التي تعني "نقطة التوقف". يُشار بنقطة التوقف إلى النقطة التي تنخفض فيها سرعة تدفق الغاز إلى الصفر. خذ على سبيل المثال مقدمة مكوك فضائي. نقطة الركود هي نقطة المقدمة حيث تكون سرعة الغاز صفراً. منطقياً، في هذا الإعداد، يجب أن نتحدث عن "خط الركود" (stagnation line) لأن البلازما تتقارب نحو محور النظام. إذا فسرنا هذا النص، يبدو أن هذه البلازما تأخذ، في نهاية الضغط، عندما تنعدم السرعة، شكل وحجم "رصاص قلم".
لكن العلماء لم يكونوا ليتوقعوا أبداً أنه باستبدال أسلاك التنغستن بأسلاك فولاذية أسطوانية أعرض، يمكنهم الوصول إلى درجات حرارة تتجاوز مليار درجة: "في البداية، لم نكن نريد أن نصدق ذلك. كررنا التجربة مرات عديدة للتأكد من عدم وجود خطأ"، يشرح مدير المشروع كريس ديني.
لكن إذن، ماذا حدث حقاً في مختبر سانديا؟ في مقال نُشر هذا الشهر في مجلة "رسائل المراجعة الفيزيائية" (Physical Review Letters)، يطرح مالكولم هاينز، مستشار سانديا، فرضية أن هذه الدرجة المدهشة من الحرارة ترجع إلى ظهور العديد من عدم الاستقرار عند "نقطة الركود"، مما يؤدي إلى تحويل كمية كبيرة من الطاقة المغناطيسية إلى طاقة حرارية، وذلك في غضون بضعة نانوثوانٍ.
سيكون علينا الحصول على هذا المقال لمحاولة معرفة ما يدور حوله بالضبط.
تجري حالياً أبحاث لمعرفة المزيد عن هذه الظاهرة. على أي حال، وفقاً لمالكولم هاينز، يمكن أن يكون تحقيق درجات حرارة كهذه مفيداً جداً: فمن شأنه تسهيل دراسة الانفجارات الشمسية،
وقد يسمح أيضاً ببناء محطات طاقة نووية أكثر إحكاماً وأقل تكلفة.
محتوى مقال فيوتورا-سيانس:
آلة زد أنتجت درجات حرارة تتجاوز بكثير ملياري درجة!
(حقوق النشر: راندي مونتويا)
عادةً، تعمل آلة زد بالطريقة التالية: يمر 20 مليون أمبير عبر شبكة من أسلاك التنغستن بعرض شعرة. في نواة، بحجم كرة من الصوف، تذوب الأسلاك فوراً لتوليد بلازما، يتم ضغطها بعد ذلك بسرعة عالية بواسطة مجال مغناطيسي مكثف، حتى تشغل سماكة رصاص قلم. بمجرد ضغطها، لا يجد الأيونات والإلكترونات مكاناً يذهبون إليه ("نقطة الركود")، وكما لو كانت سيارة مسرعة تصطدم بجدار، تتوقف فجأة مبددة كمية هائلة من الطاقة على شكل أشعة سينية. وهكذا، صُممت آلة زد لتوليد درجات حرارة تصل إلى عدة ملايين من الدرجات، قريبة من تلك الموجودة في الانفجارات الشمسية.
جيه بي بي
:
"نقطة الركود" ترجمة غير صحيحة لـ "stagnation point" التي تعني "نقطة التوقف". يُشار بنقطة التوقف إلى النقطة التي تنخفض فيها سرعة تدفق الغاز إلى الصفر. خذ على سبيل المثال مقدمة مكوك فضائي. نقطة الركود هي نقطة المقدمة حيث تكون سرعة الغاز صفراً. منطقياً، في هذا الإعداد، يجب أن نتحدث عن "خط الركود" (stagnation line) لأن البلازما تتقارب نحو محور النظام. إذا فسرنا هذا النص، يبدو أن هذه البلازما تأخذ، في نهاية الضغط، عندما تنعدم السرعة، شكل وحجم "رصاص قلم".
لكن العلماء لم يكونوا ليتوقعوا أبداً أنه باستبدال أسلاك التنغستن بأسلاك فولاذية أسطوانية أعرض، يمكنهم الوصول إلى درجات حرارة تتجاوز مليار درجة: "في البداية، لم نكن نريد أن نصدق ذلك. كررنا التجربة مرات عديدة للتأكد من عدم وجود خطأ"، يشرح مدير المشروع كريس ديني.
لكن إذن، ماذا حدث حقاً في مختبر سانديا؟ في مقال نُشر هذا الشهر في مجلة "رسائل المراجعة الفيزيائية" (Physical Review Letters)، يطرح مالكولم هاينز، مستشار سانديا، فرضية أن هذه الدرجة المدهشة من الحرارة ترجع إلى ظهور العديد من عدم الاستقرار عند "نقطة الركود"، مما يؤدي إلى تحويل كمية كبيرة من الطاقة المغناطيسية إلى طاقة حرارية، وذلك في غضون بضعة نانوثوانٍ.
جيه بي بي
:
سيكون علينا الحصول على هذا المقال لمحاولة معرفة ما يدور حوله بالضبط.
تجري حالياً أبحاث لمعرفة المزيد عن هذه الظاهرة. على أي حال، وفقاً لمالكولم هاينز، يمكن أن يكون تحقيق درجات حرارة كهذه مفيداً جداً: فمن شأنه تسهيل دراسة الانفجارات الشمسية،
وقد يسمح أيضاً ببناء محطات طاقة نووية أكثر إحكاماً وأقل تكلفة.
على رأس هذا المشروع، جيرالد يوناس، الذي قابلته عام 76 في سانديا (انظر كتابي "أبناء الشيطان"). انظروا إلى هذا الجهاز. كان ذلك قبل .. ثلاثين سنة. المصدر: Pour la Science، يناير 1979، الصفحات 52-53 (ستجدون أيضاً الورقة حول قلب الكرة التي وقعتها مع عالم الرياضيات برنارد مورين).
تجربة يوناس، سانديا 1976. حزم إلكترونية على هدف "بحجم بيضة حمامة"
إذن، جيرالد العجوز ليس مبتدئاً في مجال التيارات الكهربائية القوية. مبدأ "آلة زد" بسيط بما يكفي. يرسل يوناس عشرين مليون أمبير إجمالاً في تجميع من الأسلاك التي يبلغ قطر كل منها عُشر قطر شعرة. تُرتب هذه الأسلاك لتشكيل هيكل أسطواني:
**ترتيب الأسلاك المعدنية التي يمر فيها التيار.
يتحول كل منها إلى بلازما ويعطي هذا النظام في النهاية نوعاً من ستارة البلازما التي تنفجر نحو محور النظام.**
هذا يشبه تمزق طبقة أسطوانية. تمزق إلى سلسلة من الموصلات، للحصول على توزيع تيار أكثر تجانساً وتجنب عدم الاستقرار.
يخلق هذا التيار بالتالي مجالاً مغناطيسياً يولد قوى لابلاس J x B التي تؤثر على الوسط، المتحول فوراً إلى بلازما. كانت تسمى هذه الأنظمة "آلات القرص" (pinch machines) في عام 1976. تعني كلمة "pinch" "قرص". لكن آلات القرص كانت تعتمد على تفريغ في عمود غازي يتحول إلى بلازما. كان الانهيار غير مستقر. تذكر طبقة أسلاك يوناس "أنبوباً مجوفاً" ممزقاً إلى كمية كبيرة من "الخيوط". عندما يحدث التفريغ، تتحول كل هذه الأسلاك إلى أعمدة بلازما تختلط وتنتهي بالتصرف كما لو كان أنبوباً مجوفاً يمر فيه التيار. الفرق هو أن هذا "التجزئة" يعطي في النهاية طبقة تيار أكثر انتظاماً. بغض النظر عن ذلك، فإن النتيجة هي انهيار طبقة البلازما هذه نحو المحور مع "ضغط قصوري".
في البداية، أراد يوناس استخدام هذه الأنظمة كمصادر للأشعة السينية. يبدو واضحاً (سأحاول تحليل الأوراق بمزيد من التفصيل في أقرب وقت ممكن) أن هدف هذه التجارب كان عسكرياً في المقام الأول. كان الهدف الحصول على مصدر أشعة سينية قوي بما يكفي لدمج هدف (موضع، أتخيل، على المحور المركزي)، وبالتالي لمحاكاة عمل قنبلة دون الحاجة إلى استخدام قنبلة ذرية كمصدر.
يبدو أن يوناس وضع بين الهدف (الموجود على المحور) وستارة الأسلاك التي تتحول إلى بلازما في حالة انهيار، تلعب دور الضاغط، "رغوة" (foam). كان من المستبد تقييم استقرار نظام الضغط هذا. نعلم أنه في الاندماج بالليزر، هذه هي المشكلة الرئيسية. لا نعرف كيف نضغط بتناظر كروي. لهذا السبب، مشروع ميغاجول، الواقع في بارب، بالقرب من بوردو، وهو نوع آخر من إيتير، هو مشروع آخر مكلف جداً وخطير. "لعبة" أخرى للعسكريين وخريجي البوليتكنيك.
يضغط يوناس على محور. وهناك، مفاجأة، تكون زيادات درجة الحرارة مذهلة، وغير متوقعة حتى. أدناه القوى المنبعثة من النظام، كمصدر للأشعة السينية.
**في طريق الاندماج؟
يواصل باحثو سانديا زيادة القوة المنبعثة من آلتهم على شكل أشعة سينية. ****تم إحراز تقدم جوهري باستخدام تجميع من الأسلاك مرتبة على سطح أسطواني. ****عندما يتم تشغيل التفريغ، يتحول هذا النظام إلى بلازما في حالة انهيار. سمح هذا النظام بتحقيق مكسب متزايد في قوة الخرج (حتى 290 تيراواط). **
إليكم الآلة أثناء التشغيل. الصور الصغيرة المعاد إنتاجها لا تسمح بتصور ما يحدث.
**آلة زد: انطلق! **
ما ترونه هي أقواس كهربائية، تنطلق في كل الاتجاهات. يوناس هو نيكولا تسلا عصرنا.
بعض الملاحظات السريعة حول ما يبدو أنه مبدأ عمل آلة زد هذه. دعونا أولاً نوضح مبدأ "القرص ثيتا" (theta-pinch).
نمرر تياراً قوياً بالتوازي مع مولدات الأسطوانة (الغازية). يترافق المجال المغناطيسي الناتج مع قوى لابلاس التي تميل إلى ضغط أسطوانة البلازما هذه على طول المحور. النظام غير مستقر. إذا حدث قرص في مكان ما، تزداد كثافة التيار وتزداد قوى JxB أيضاً.
مبدأ آلة زد:
خذ سلكين يمر فيهما تياران متوازيان. يميلان إلى التجاذب. نفس الشيء لنظام "أسلاك في قفص". في التجربة الأولية، حاول يوناس الحصول على انهيار هذه الأسلاك، التي تتحول إلى "ستارة بلازما"، على طول محور النظام. بعض الحسابات البسيطة مع قفص من مئة سلك و20 مليون أمبير إجمالاً. سيكون المجال الأولي 2 تسلا. عندما تتحول الأسلاك إلى ستارة بلازما، يمكن تقدير كثافة التيار بـ 3 * 10^12 أمبير لكل متر مربع. سأحتاج إلى طلب تأكيد من يوناس. هذا تقريبي وإرشادي فقط. أجد 60 ميغابار كضغط أولي، مركزي، يجب أن يدفع هذه البلازما بسرعة 5 كم/ث نحو المحور. كما هي، هذه البلازما المكونة من ذرات معدنية ترتفع حرارتها وأتخيل أن هذا حل تخيله يوناس لإنتاج وابل من الأشعة السينية.
بتقدير حجم أسطوانة البلازما قبل الانهيار واستنتاج أنها تنضغط على طول المحور إلى جسم بقطر رصاص قلم (2 مم)، نحصل على عوامل ضغط مبهرة. نذكر أنه في الاندماج بالليزر، نسعى إلى ضغط هدف من الهيدروجين الثقيل، المسال، ونستهدف تقليل نصف القطر بعامل 10. هذا يكفي للحصول على شروط لوسون في الهدف. ضغط سائل يؤدي إلى ارتفاع كبير في درجة الحرارة. بحساباتي البسيطة (chickzalés، كما يقول خريجو البوليتكنيك)، أجد عامل ضغط من رتبة 40. لذا، إذا كانت المادة خليط اندماج، فقد تنجح.
نلاحظ عابراً أن اهتمامات يوناس ليست مدنية. إنها أبحاث عسكرية. تخيلوا أنه بدلاً من تمرير التيار في التنغستن (نقطة انصهار عالية، للحفاظ على الحالة الصلبة لأطول فترة ممكنة والحفاظ على التناظر)، نستخدم البلوتونيوم. عند ضغطه على طول المحور: بوم.....
لكن، في مرحلة ثانية، يختار، كما يبدو، تجربة أكثر تعقيداً. التنغستن والفولاذ ليسا من خلطات الاندماج. يستخدم يوناس لذلك إعداداً ثلاثي المكونات، ظاهرياً.
آلة زد للاندماج
هذه مقاطع عرضية. في 1، القفص المكون من الأسلاك. في المركز، على المحور، هدف من خليط الاندماج. بينهما "رغوة" (foam)، غير مكشوفة التركيب. عندما تُرسل الطاقة، يخلق أسطوانة الأسلاك المعدنية (التي تتحول إلى بلازما) نبضة ضغط. في رأيي، يجب أن يؤدي هذا إلى بدء موجة صدمة أسطوانية، مركزية، تسير في هذه "الرغوة"، المتحولة أيضاً إلى بلازما بواسطة هذه "موجة الانفجار". تحمل الموجة جزءاً من الطاقة. تسير في وسط حيث المجال المغناطيسي صفر. ومن هنا إمكانية عدم وجود عدم استقرار. هناك الكثير للتفكير فيه لمحاولة فهم مما يمكن أن تتكون هذه "الرغوة" الشهيرة.
درجات الحرارة المتحققة كبيرة لدرجة أن عمليات إشعاعية مهمة جداً ترافق العملية. يجب عندئذ اللعب بطول إعادة امتصاص هذا الإشعاع. يقول يوناس إنه جرب بإضافة الأرجون وأن ارتفاع درجة الحرارة لم يحدث. ربما لأن الأرجون يسخن كثيراً. في هذه التجربة للحصر القصوري، يجب زيادة الكثافة والسرعة عند الاصطدام، على محور النظام حيث يوجد الهدف، مع تأخير التسخين قدر الإمكان، بحيث يحدث هذا التسخين فقط عند أقصى ضغط، على "خط الركود".
الفكرة الجديدة هي أن الانهيار المحوري التناظر يبدو مستقراً، أو على الأقل أكثر استقراراً بكثير من الانهيار الكروي. في الاندماج بالليزر، المشكلة هي أن اصطدامات الليزر يجب أن تكون متزامنة تماماً على "الدافع"، الطبقة التي تحيط بهدف الهيدروجين الثقيل المسال. هذا يعادل إطلاق 25 طلقة مسدس (أو أكثر) على كرة زجاجية على أمل أن تعطي جميعها نفس نبضة الضغط.
هنا، يتدبر يوناس الأمر للحصول على نبضة ضغط أكثر تناظراً محورياً بفضل نظام أسلاكه المرتبة كقفص. استخدم في البداية التنغستن لتدوم أسلاكه "أطول" فترة ممكنة، مفرضاً التناظر المحوري. لاحقاً، انتقل إلى أسلاك فولاذ مقاوم للصدأ بسيطة. سمحت انتظامية موجة الضغط بارتفاع مذهل في درجة الحرارة إلى 2 مليار درجة!
بالنسبة للاندماج، المشكلة ليست كمية الطاقة، بل التركيز. الفكرة معاكسة تماماً للموضوع المركزي لإيتير حيث نبحث* عن اندماج مستمر، في حجم هائل، مع جميع المشكلات التكنولوجية العملاقة التي يطرحها ذلك*. أنا مؤيد لفكرة الاندماج النبضي مع تركيز الطاقة بواسطة موجة صدمة. وأقول حتى إن درجات الحرارة المتحققة يمكن أن تسمح باستهداف اندماجات غير ملوثة، بدون انبعاث نيوترونات، مثل ليثيوم-هيدروجين أو بورون-هيدروجين (500 مليون درجة أو مليار درجة).
إذا تحدثت عن درجات حرارة كهذه لشخص من إيتير، سيفقد أعصابه. الآلة لا تسمح بتحقيق ذلك.
رأينا أن عملية تركيز الطاقة هذه بواسطة موجة صدمة سمحت بصهر البرونز في الماء البارد (ظاهرة التجويف، المكتشفة عام 1905)، ثم بإنشاء بلازما عند 10,000 درجة بالموجات فوق الصوتية (التلألؤ الصوتي).
هذه مسارات بديلة، مقارنة بالمسارات الثقيلة جداً مثل التوكاماك (إيتير) التي تجر عقوداً من المشكلات التكنولوجية (الماضية و... القادمة) المكلفة للغاية. أنا من الذين يعتقدون أن هناك طريقة للوصول إلى الاندماج، بوسائل خفيفة نسبياً. لا أستبعد أيضاً أن يصل يوناس إلى درجات حرارة أعلى من ملياري درجة (...) حيث أن الأداء النهائي لا يعتمد على كمية الطاقة بل على كفاءة التركيز (طبيعة الرغوة، الهندسة).
في عصر تكون فيه "الفيزياء في سقوط حر" في فرنسا، أرى هنا جبلاً من مواضيع الأطروحات والتجارب الرخيصة نسبياً، ومحاكاة رقمية مثيرة. لكن في فرنسا، راهنوا كل شيء على التوكاماك ولا حديث... عن تغيير الحصان في منتصف النهر. لن يكون الناس مستعدين لقول:
- حسناً، ضيعنا وقتنا وكثيراً من المال خلال نصف قرن
من يمكنه قول مثل هذا الشيء؟ هذا يفسر العناد على هذا النوع من الآلات ومسار الاندماج هذا.
منذ 7 أبريل 2003، أنتجت آلة يوناس أول نيوترونات اندماج حقيقية وأصيلة. لكن مؤخراً جداً، تم تحقيق عتبة أخرى.
آلة زد سمحت بإنتاج ملياري درجة
هذا يعني أن اندماج البورون-11 والهيدروجين-1 يصبح قابلاً للتطبيق. وهذا اندماج نظيف، بدون إشعاعية (! ...) لا ينبعث منه نيوترونات، ولا يجعل الهياكل المجاورة مشعة، وينبعث منه فقط أنوية هيليوم بسيطة، مشحونة كهربائياً. ليس فقط يمكن حصر هذه الأنوية مغناطيسياً، ولكن عند ضغط هذا المجال المغناطيسي، تتحول المنظومة بأكملها إلى مولد MHD. في النهاية، سنحصل على "محرك ثنائي الأشواط بالاندماج" (الذي وصفته بالفعل في مقالي في مجلة Science et Vie عام 1976). هذه المليارات من الدرجات، لن يستطيع أي توكاماك تحقيقها أبداً.
**الاستنتاج هو أنه يجب وضع مشروع إيتير في حالة انتظار فوري. **
يبدو أن لدينا مساراً آخر، يمكن أن يؤدي إلى "الاندماج النظيف". سيكون علينا تحليل هذه الأعمال بالتفصيل. مبدئياً، يمكن لآلة زد الخاصة بيوناس أن تسمح بتحقيق اندماج خليط، مع إنتاج جسيمات ألفا، أنوية هيليوم. هذه ستشكل بلازما متوسعة. إذا حدث هذا التوسع في مجال مغناطيسي، وبما أن النظام في حالة عدد رينولدز مغناطيسي عالٍ (ارتباط وثيق بين خطوط المجال المغناطيسي والوسط المؤين)، ينتج عنه تيار مستحث قوي في الملفات اللولبية. تتحول الآلة حينئذ إلى مولد MHD نبضي. يمكن لجزء من هذه الطاقة أن يسمح بشحن مكثف، جاهز للتفريغ التالي. ومن هنا مفهوم "المحرك ثنائي الأشواط" بالاندماج.
كل هذا يحتاج إلى مراجعة بالتفصيل، لكنه يبدو مبدئياً مثيراً للاهتمام جداً. على أي حال، هذه أبحاث أقل تكلفة وأقل تعقيداً بكثير من هذه "المصنع الغازي" الحقيقي الذي هو مشروع إيتير.