رسالة مفتوحة للسادة شاربак، باليبار، ترينر
ترينر
21 أغسطس 2010
جان بيير بيتّي
الرئيس السابق للبحث في المعهد الوطني الفرنسي للبحوث العلمية
خبير في الفيزياء البلازما (ما زال نشطًا)
صندوق البريد 55، 84122 بيرتويس
بيرتويس، 21 أغسطس 2010
للسادة
جورج شارباك
، حائز جائزة نوبل في الفيزياء
(أكاديمية العلوم في باريس)
جاك ترينر
(جامعة باريس سيرك)
سيباستيان باليبار
(المدرسة العليا للرياضيات والفيزياء)
مرفق:
رسالة الأستاذ فالنتين سميرنوف من عام 2007،
المدير التابع لمعهد الاندماج النووي في معهد كورتاتوف للحرارة العالية في موسكو،
لا تزال بدون مُستلم.
السادة،
لقد قرأت في الصحف مواقفكم ضد مشروع إيتير.
في ثلاثين عامًا، عندما يصبح فشل المشروع واضحًا، سيكون من السهل على هؤلاء الأشخاص التقاعد بقولهم "نأسف، كنا مخطئين"، وتسليم هذا الطفل، الذي أصبح كائنًا غير قابل للحياة، بعد فترة حمل متعبة وغالية الثمن، لل générations التالية.
في الواقع، كما تشيرون، سيصبح تكاليف المشروع كبيرة بما يكفي لتغطية جميع موارد البحث لعشرين عامًا قادمة.
باستخدام صورة نقلتها الصحف، مبسطة لتسهيل فهمها للعامة، يشبه الأمر أنهم يعطوننا وعودًا بحبس الشمس في قدر، ولكن لا يمتلكون القدر المطلوب، ويرجئون هذا "التفاصيل الصغيرة" إلى وقت لاحق، عندما تُثبت قابلية الاندماج لإنتاج طاقة أكثر مما يستهلكه، لبضع دقائق فقط.
من بين من أشاروا إلى الجانب المثير للجدل في هذه البحث عن المادة السحرية التي يجب أن يكون مصنوع منها القدر، كان الراحل جيلس ديجينس، الذي كان يشكك بشكل كبير في إمكانية أن يتحمل المغناطيس الفائق التوصيل تدفقًا نيوتريونيًا ضارًا لفترة طويلة.
إن جيت أنتج تفاعلات اندماجية لفترة تصل إلى ثانية، وهذا أمر حقيقي.
وقد أنتج 15 ميغاواط من الطاقة الاندماجية، مع نسبة
Q = الطاقة المنتجة / الطاقة المُحقنة = 0.65
ننتظر من إيتير إنتاج 500 ميغاواط، مع كفاءة أعلى من واحد (Q=10)، مع تشغيل لمدة ست دقائق. وبافتراض أن الهدف يتم تحقيقه، ما الفائدة من هذه التجربة إذا لم تُوجد أي حلول لمنع تدهور سريع وثمنه باهظ للنظام اللازم للاحتواء المغناطيسي؟ كيف يمكن أن يكون هذا المولد مربحًا إذا كان من الضروري استبدال مغناطيسه الفائق التوصيل كل أسبوع أو كل شهر؟
ذكرت الصحف موضوع الجدار وصعوبته. نحن نعلم أن الجدار لا يتعرض فقط لتساقط النيوترونات المنبعثة خلال تفاعلات الاندماج. بل تتدفق أيضًا أيونات الهيدروجين المقابلة لـ "ذ尾 توزيعات سرعة ماكسويل-بولتزمان" في هذا البلازما الذي يبلغ درجة حرارته 100 مليون درجة. البلازما الاندماجية تتفاعل وتحاول تشكيل توزيع سرعة على شكل منحنى غاوسي حول سرعة حرارية متوسطة، مع أيونات بطيئة وأخرى سريعة في كل طرفي المنحنى. هذه الأيونات السريعة ستتجاوز الحواجز المغناطيسية وتفصل أيونات الجدار، "الجدار الأول". هذه الأيونات ستغادر لتلوث البلازما، مما يؤدي إلى تبريد البلازما عبر إشعاع التوقف، الذي يزداد بحسب مربع الشحنة المؤثرة (تأثير مخيف إذا كان الجدار الأول مصنوعًا من التنجستن!). هذه التلوث بالأيونات الثقيلة سيكون حتميًا.
تم التخطيط لتنقية البلازما الاندماجية ويعتبر أنها ستتم على طول "القنوات" المرئية بوضوح في قاعدة الغرفة التورoidal، والتي تُعرف بتقنية "المنقذ". هذا النظام لم يُختبر من قبل في الحجم الحقيقي، ولا يوجد دليل على أنه سيكون فعالًا. مشكلة إضافية.
نظام تنقية إيتير (المنقذ)
في مواجهة هذه المواجهة، يعلن السيد
برنارد بيجوت
، المدير العام لـ CEA:
- إذا لم نُنفّذ إيتير، فبأي وسيلة يمكن لـ 9 مليارات البشر في عام 2070 تزويد أنفسهم بالطاقة لتغطية احتياجاتهم؟ ... وكيف يمكن ضمان طاقة مستدامة للعالم بأكمله في نهاية هذا القرن؟ .... إذا نجحنا في السيطرة على الفيزياء، فسنجد مواد قادرة على مواجهة تدفق نيوترونات بطاقة 14 مليون إلكترون فولت. ... التخلي سيكون غير منطقي. العقبات ستُسيطر عليها.
أقرأ أنكم تقترحون، إلى جانب التوقف الكامل لمشروع إيتير، العودة إلى تقنية المفاعلات السريعة، مثل سوبر فينيكس، وبشكل عام إلى محطات الطاقة من الجيل الرابع. تقنية المفاعل السريع تعتمد على نووية تقليدية، مبنية على انقسام اليورانيوم 239. باستخدام سائل مبرد مثل الصوديوم، الذي يسمح بمرور النيوترونات السريعة بسهولة، مقارنة بالماء (المضغوط) الذي يوقفها. يتم التحول من خلال إشعاع النيوترونات إلى تحويل غطاء اليورانيوم 238 إلى اليورانيوم 239، مع نسبة 1.25، حيث ينتج المفاعل أكثر من اليورانيوم الذي يستهلكه.
هذه الخيار، التي واجهت انتقادات بسبب خطورتها، حتى توقف المشروع، لا تزال لا تحل مشكلة تأين الهياكل وتصنيع كميات هائلة من النفايات.
أنا آسف أنكم لم تذكروا، من بين الخيارات الأخرى الممكنة، خيار
الاندماج بدون نيوترونات
، (في الواقع، ينتج عددًا ضئيلًا جدًا من النيوترونات بسبب تفاعلات ثانوية، ذات أهمية محدودة)، حيث يُعتبر المزيج الأفضل هو مزيج
البورون
11
والهيدروجين
1
، مما ينتج ثلاثة هيليوم
4
، ولا ينتج أي نيوترونات.
حتى تحققت درجة حرارة إشعال مائة مليون درجة (في جيت الإنجليزي)، كان استخراج الطاقة الاندماجية من مزيج الديوتيريوم والترتيوم خارج نطاق القدرة. وقد غيرت الإنجازات التي حققتها آلة جيت الإنجليزية الوضع في عام 1991 (التجارب الأولى للاندماج) - 1997 (تحقيق كفاءة Q = 0.64 مع 15 ميغاواط من الطاقة الناتجة عن تفاعلات الاندماج).
في حالة هذه التفاعل بين البورون والهيدروجين، درجة حرارة الإشعال هي مليار درجة. ومع ذلك، كما أفاد الأستاذ مالكوم هاينز في عام 2006، يمكن أن تصل درجة حرارة تصل إلى 3.7 مليار درجة في عام 2005 في آلة زيد، المصممة من قبل الأستاذ جيرولد يوناس في سبعينيات القرن الماضي، وتم توجيه هذه الأبحاث لاحقًا إلى الأستاذ دياني.
التسخين اللزج للأيونات في ضغط زيد المغناطيسي غير المستقر مغناطيسيًا بدرجة تزيد عن 2 × 10
9
كلفن
م. ج. هاينز، ب. د. ليليل، سي. أ. كوفيرديل، ب. جونز، سي. دياني، وج. بي. أبروزيس
الرسائل الفيزيائية 24 فبراير 2006
تحميل المقال
تحليلي لهذا المقال
من المرجح أن تكون درجة حرارة أعلى بكثير قد تم تحقيقها بالفعل في عام 2008 في آلة ZR (آلة Z المُعاد تأهيلها، حيث تم رفع شدة التفريغ من 18 إلى 28 مليون أمبير). والآن، تزداد درجة الحرارة بشكل نظري بحسب مربع هذه الشدة. وبالتالي، يمكن أن تصل درجة حرارة تصل إلى عدة مليارات درجة مع هذا التكوين الجديد. ولكن، كما لاحظت من فم ماتزني وماك كي، المسؤولين الإداريين للمشروع، الذين قدموا تقريرًا عن جوانبهم التقنية فقط في مؤتمر الطاقات النبضية العالية في فيلنيوس (سبتمبر 2008)، حيث كنت أشارك...