Otevřený dopis řediteli projektu Mégajoule
Pane Francis Kovacs
- září 2002
Po návratu z cesty do zahraničí jsem na svém webu umístil začátek dokumentu o otázce, která je stále otevřená a týká se francouzské politiky v oblasti jaderného zbrojení. Je známo, že Francie provedla své poslední podzemní jaderné testy (oficiálně) v roce 1996 na Mururoa. V té době nám bylo řečeno, že výzkum v oblasti jaderného zbrojení bude v budoucnu pokračovat ve Francii prostřednictvím "počítačových výpočtů" a "simulací", které mají být prováděny pomocí testovacího zařízení "Mégajoule", které má být umístěno v Bordeaux. Když jsem to slyšel, okamžitě jsem byl velmi skeptický. Ve skutečnosti je laserová fúze tématem, které mi není cizí již od roku 1976, kdy jsem byl prvním neameričanem, který se přiblížil k laserům o výkonu terawatt na neodymu, které byly instalovány na testovacím zařízení "Janus" ve Livermore, Kalifornie.
Laserová fúze se ukázala být zklamaným pokusem. Je relativně snadné pochopit proč. Například v experimentech ve Livermore je cíl, malá koule o rozměrech několika milimetrů naplněná směsí těžkého vodíku deutérium-tritium, pokryt tenkou vrstvou látky zvané "pusher". Koule je osvětlena směrem k ní z více laserových paprsků. Pusher se odpaří a rozšíří. Toto rozšíření způsobí kompresi fúzní směsi uvnitř koule. Experiment Janus (1976) měl dva lasery. Měl být dokončen experimentem "Shiva" s 24 lasery. Je možné "vydláždit" kouli pomocí 12 pětiúhelníků, jejichž geometrie odpovídá dvanáctistěnu (dodeca znamená dvanáct v řečtině). Dvacet čtyři je násobek dvanácti. Tato číslice 24 tedy není náhodná a představuje úsilí o co nejrovnoměrnější dopad laserové energie na povrch koule prostřednictvím pusheru. Bohužel experiment nepřinesl očekávané výsledky. Použijme analogii: představte si, že chcete stlačit těsto na panenky do jedné ruky, stlačujete ho mezi prsty. Zjevně se těsto vyplíží mezi prsty. U laserové fúze je stejný problém, spojený s nemožností dosáhnout rovnoměrného rozložení energie na kouli (v prostoru i v čase). Pro dosažení fúze je nezbytná komprese o faktor deset v poloměru, tedy o faktor tisíc v objemu, při stlačování prostředí ve stavu kapalném nebo pevném (záleží na teplotě chlazení těžkého vodíku, nižší než -200 °C). Při takové kompresi jsou teploty a hustoty tak vysoké, že "Lavsonovy podmínky" (podmínky, za nichž může dojít k fúzi) mohou být splněny v systému označovaném jako "inertní omezení". Nikdy se nepodařilo ovládat tuto kompresi s kulovou symetrií.
Zajímavý je fakt, že Francouzi se do tohoto projektu zapojují desítky let po tom, co Američané už dávno přestali. Mají vlastní superlasery? Ne. V CESTA (Centru pro vědeckotechnický výzkum v Aquitánii) byly na "LIL" (laserové integrační linii) instalovány dva (staré) neodymové lasery o jednotkovém výkonu terawatt... předané Spojenými státy, zbytky experimentu, který měl osm laserů ("Nova"), který také nepřinesl výsledky. Testovací zařízení Mégajoule existuje zatím jen ve formě krásných počítačových obrázků. Mělo by mít 240 paprsků o výkonu terawatt. Jak je vidět na obrázku přiloženého dopisu, cíl má kulovou symetrii. Způsob ohřevu je velmi "ruční", spočívá v tom, že do jednoho centimetru průměrného válce vstupuje 120 paprsků přes každý z dvou otvorů na obou koncích tvaru disku. Vnitřek válce je pokryt tenkou vrstvou zlata, takže se očekává, že tento systém bude fungovat jako osymetrická trouba. Pouze přání.
Čtenář může tyto informace získat na CESTA v Bordeaux, oddělení laserů vysokého výkonu, 15 avenue des Salières, BP2, 33114 Le Barp (tel: 05 57 04 41 45), kde si může požádat o barevnou brožuru s názvem "Laser Mégajoule", kterou vydalo toto oddělení a popisuje základní prvky projektu.
Kromě toho se cílí na fúzi směsi dvou izotopů vodíku, deutérium a tritium, která musí být nutně ochlazena na velmi nízkou teplotu (-200 °C). Žádná vodíková bomba však nefunguje s takovou směsí fúze. Všechny jsou tzv. "suché bomby", postavené kolem směsi Li7H1 (lithium-vodík), pevné při běžné teplotě. Pokud by tyto experimenty s fúzí směsi izotopů vodíku fungovaly, což je však velmi nejisté, zcela nevidíme, jak by vědci mohli získat užitečné informace o mechanismech, které působí ve "skutečné" vodíkové bombě.
V následujících dnech rozvinu další argumenty, které umožní sestavit si vlastní názor na tento projekt Mégajoule, který podle mého názoru je skutečně "projektem příkryvu", určeným k zakrytí velmi znepokojivé reality: že Francouzi pokračují ve svých podzemních experimentech na... vlastním území. Vysvětlíme, jak by mohly být takové experimenty provedeny s dostatečným ztlumením seismického signálu explozí.
Oficiálně už deset let USA, Rusko a Anglie přestaly provádět podzemní jaderné výbuchy (v Nevadě pro USA, v tomto léte a v Austrálii pro Angličany, na podobných místech pro Rusy). Kdo by byl tak naivní, aby tomu věřil? Tyto země jednoduše dnes provádějí "tiché jaderné výbuchy", jejichž techniku budeme popisovat. Američané a Rusové mají štěstí, že mají na svém území pouště. Angličané mohou využít místa v Austrálii. Ale kde Francouzi, vyhození z jejich pacifických lokací, mohou pokračovat ve svých testech?
Dobrá otázka...
Někteří by mohli říct: Je nutné pokračovat v jaderných testech? Nemáme už všechny informace potřebné k vývoji zbraní různých výkonů prostřednictvím jednoduchého počítače? Odpověď zní ne. Ve skutečnosti jsou malé výbušniny klíčovým prvkem ve vývoji zbraní mikrovln. Neprovádět tento druh zbraně by znamenalo ztratit strategickou důvěryhodnost. Francie nemůže tyto podzemní testy opustit. V červnu 2002 jsem poslal následující dopis panu Francis Kovacs, řediteli projektu Mégajoule. Tento dopis s potvrzením o doručení byl následkem jednoduchého dopisu adresovaného témuž osobě před měsícem. Obě dopisy zůstaly bez odpovědi a velmi pochybuji, že by příjemce dokázal odpovědět na tak náročné otázky. Je škoda, že žádný francouzský novinář tyto otázky nepoložil. Je to kvůli nedostatku schopností nebo kvůli tlaku, který je tajně vyvíjen na redakce novin a televizních stanic?
Jean-Pierre Petit
Ředitel výzkumu na CNRS
Villa Cardinale 1
6 allée du Parc 13770 Venelles
- července 2002
Pane Francis Kovacs
Šéf oddělení laserů vysokého výkonu
Centrum pro vědeckotechnický výzkum v Aquitánii
Oddělení laserů vysokého výkonu
15 Avenue des Salières BP 2 33114 le Barp
Zaslané dopisem s potvrzením o doručení.
Pane,
Protože mi nebyla odpovězena na můj jednoduchý dopis z 6. června 2002, vám nyní posílám tento dopis s potvrzením o doručení.
Děkuji vám za laskavé předání vaší prezentace, kterou vydalo oddělení vojenských aplikací projektu "Laser Mégajoule" pod záštitou CESTA, centra pro vědeckotechnický výzkum v Aquitánii.
Musím vám říci, že otázka laserů vysokého výkonu mi není cizí, protože jsem byl jedním z prvních evropanů, kteří v jarním období roku 1976 přímo viděli instalaci "Janus" Lawrence Livermore Laboratory, vybavenou dvěma lasery o jednotkovém výkonu terawatt, každý napájený kondenzátorem o kapacitě deseti tisíc joule. To bylo možné díky tomu, že tehdejší ředitel, Alström, spoluradce s Nuchollem projektu, byl mým kolegou a přítelem. V té době se v Livermore stavěla americká instalace "Shiva", která měla mít 24 laserů o výkonu terawatt každý (alespoň budovy), což by zvýšilo celkový výkon na 24 terawattů. S tímto typem laserů, jednotkami z neodymového skla, měla být energie dosažena na 0,24 megajoule. Cílem amerických projektů, kterým se zabývali již před dvaceti šesti lety, bylo vyvolat fúzi směsi deutérium-tritium vložené do malých skleněných koulí pokrytých "pusherem", který měl absorbovat energii a způsobit kompresi směsi. Jak uvádíte na straně 7, jednalo se o metodu fúze s inertním omezením.
Protože francouzský projekt následuje po dvaceti šesti letech a má dosáhnout zralosti v roce 2008, tedy třicet dva let po amerických úsilích, je možné se zeptat, zda americké úsilí, které jejich odpovědní (jako Nucholl) tehdy nezatajovali, bylo simulací jevů probíhajících při termojaderných explozích, a zda přineslo konkrétní výsledky? Byly dosaženy reakce fúze a pokud ano, kdy? Byly tyto experimenty úspěšné z hlediska simulace termojaderných explozí?
Vámi uvedeném textu na straně 3 jsem si všiml, že po ukončení v roce 1996 experimentů potvrzujících funkčnost jaderných zbraní v reálném měřítku a po podepsání smlouvy o úplném zákazu jaderných testů (Tice) bylo vládě předáno vedení programu simulace, který nyní bude v podmínkách absence jaderných testů základem zajištění a spolehlivosti odstrašovacích zbraní.
Na tuto otázku bych rád položil několik dalších otázek. Ve vaší brožuře je schéma přenosu energie na cíl označený jako kulová kapsle o rozměrech několika milimetrů. Cituji vaši brožuru:
"Kavita má dva otvory průměru 1,5 mm pro průchod 240 paprsků. Směs deutérium-tritium je ve formě tenké pevné vrstvy při teplotě -250 °C na vnitřní straně kapsle. Střed kapsle bude obsahovat směs ve formě plynu."
V experimentu Shiva (24 lasery o výkonu terawatt) prováděném ve Livermore, jehož výsledky neznám, měla být energie laserů co nejrovnoměrněji rozložena na povrchu cílové koule tak, aby byla absorbována "pusherem". Cílem bylo způsobit kompresi a ohřátí směsi a dosáhnout inertního omezení. V té době se hledala kulová symetrie. Ve výše uvedeném schématu jde pouze o osymetrickou symetrii.
Myslíte, že by komprese mohla být uspokojivá? Jak odhadujete pravděpodobnost úspěchu tohoto experimentu? Má tento experiment nějakou náhodnou složku?
Ve výčtu Quid z roku 1999, strana 1798, se píše:
Poznámka: Americký ekvivalentní program: NIF (National Ignition Facility), Lawrence Livermore Laboratory, Kalifornie. Mnozí považují šance na úspěšné dosažení termojaderné fúze v pastilce těžkého vodíku za 10 %.
Vaše komentář k této odhadu?
Brožura byla vydána v roce 2001. Fotografie, které ji ilustrují, jsou proto považovány za ukazatele pokroku prací.
Z toho lze usoudit, že na počátku druhého tisíciletí jsou práce ve stádiu vyhrádání půdy. Můžeme si být jisti, že v roce 2008 budou prováděny experimenty s termojaderní fúzí směsi deutérium-tritium?
Ve vaší brožuře se píše:
"Podobné zařízení jako laser Mégajoule je v současnosti stavěno ve Spojených státech, "NIF" nebo National Ignition Facility, jejíž termín je podobný jako u LMJ (laser Mégajoule). Spolupráce mezi Francií a USA v oblasti laserů vysokého výkonu začala před třiceti lety. Dnes se týká technologie laserů a vývoje komponent. Tato spolupráce vedla ke snížení nákladů, rizik a časových úspor díky pokračujícím společným výzkumným a vývojovým aktivitám. Tato spolupráce zahrnuje výměnu specifických komponent mezi partnery. V rámci této rovnovážné výměny byl Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) po rozboru instalace Nova poskytl DAM experimentální komoru, která byla nainstalována do haly experimentů LIL. Tato komora, navržená pro experimenty v řádu desítek kilojoule, byla převezena na CESTA v prosinci 1999."
Zde se tedy zmíněny americké experimenty (instalace Nova). Vedly tyto experimenty před rozborováním k skutečně úspěšným výsledkům v oblasti laserové fúze a pokud ano, kdy?
První americké experimenty pocházejí z poloviny sedmdesátých let, tedy více než čtvrt století. Cituji také úryvek z Quid 1999, strana 1798. O vývoji "TNN" (nové jaderné hlavice) se píše:
Testy, studie a vývoj zbraní se zaměřují na "zpevnění" a "neviditelnost".
"Zpevnění" spočívá v tom, aby byly jaderné hlavice nesmrtelné vůči účinku elektromagnetických vln (elektromagnetický impuls). Ale co znamená "neviditelnost"? Jak může být zbraň ve vývoji "neviditelná"? Prosím, osvětlete mě.
Předpokládejme, že vše proběhne dobře a experiment Mégajoule bude úspěšný (i když podle Quid jsou šance na úspěch pouze 1:10). Jak vím, vodíkové bomby nejsou založeny na směsi deutérium-tritium, která vyžaduje ochlazení na velmi nízkou teplotu (méně než -250 °C), ale na fúzi směsi Li-H (hydrid lithia, pevný při běžné teplotě: "suchá bomba"). V tomto případě, i kdyby byl experiment úspěšný, jak by se mohly výsledky založené na fúzi směsi D-T aplikovat na směs Li-H? Uznávám, že to nechápu. Pokud mi dovolíte takovou analogii, mezi fúzí D-T a fúzí Li-H je stejně málo podobnosti jako mezi chodem dieselového a benzinového motoru, kde druhý těžko může sloužit jako "simulátor" prvního. Nebo je něco, co jsem přehlédl, co mi můžete vysvětlit?
Nebo by po tomto prvním úspěchu v roce 2008–2010 s fúzí směsi D-T mělo být provedeno experimenty laserové fúze na základě směsi Li-H? (Když už, proč ne cílit přímo na fúzi této směsi. Bude experiment náhodnější? Kde by byl problém, pokud bychom soustředili dostatek energie na cíl?)
Dodatečná otázka: Pokud Američané již úspěšně provedli experimenty s fúzí D-T laserem, přešli pak úspěšně k experimentům s fúzí Li-H? Podle Quid je odpověď na první otázku záporná a tím pádem i na druhou.
Pokud by francouzský experiment s fúzí laserem směsi D-T v roce 2008 úspěšně proběhl, kolik let podle vašeho názoru uplyne, než budou možné experimenty blíže skutečným termojaderním explozím založeným na hydridu lithia?
Kde jsou Američané a Rusové v tomto oboru? Mám potíže si představit, že by byli ve stejném stupni jako my. Kromě chyby, tito dva státy oficiálně přestaly provádět podzemní experimenty v jaderné a termojaderní oblasti už před několika lety (1996 v našem případě). Kdy byly tyto testy oficiálně ukončeny v těchto dvou zemích? Věříte, že tyto ukončení odpovídají skutečnosti?
Osobně to velmi pochybuji. Stejně jako mnozí jiní si myslím, že Rusové a Američané jednoduše našli systém, který jim umožňuje pokračovat v těchto experimentech a zároveň zakrýt seismický signál explozí (SNE nebo "tiché jaderné experimenty": skryté jaderné experimenty). To může být například dosaženo výbuchem zbraní v zavřených uhelných dolách na hloubce tisíc metrů, kde tento materiál se velmi dobře hodí k absorpci akustických vln v širokém rozsahu frekvencí.
Není riziko, že Francie při volbě těchto simulací Mégajoule ztratí významný čas ve srovnání s těmito mocnostmi? Zvláště když výsledky těchto experimentů jsou nejen problematické, ale zdají se být také velmi daleko od skutečných explozí. Nemělo by být realističtější hledat způsob (a místo mimo území Francie, pokud možno), kde provést tyto "tiché" experimenty, jak již dlouho dělají Rusové a Američané?
Myšlenka, že Američané, kteří měli vždy výraznou převahu nad Evropani v oblasti zbrojení, se jednoduše zapojí do této "avantury Mégajoule", mi připadá málo pravděpodobná. Věříte skutečně, že to je možné?
Děkuji vám předem za odpověď a vysvětlení.
Jean-Pierre Petit
Ředitel výzkumu na CNRS
Zamýšlíme spolupráci s různými organizacemi jako Greenpeace nebo CRIIRAD. Světlo musí být uprostřed tohoto problému, který je alespoň řečeno explozivní. Který novinář se odváží jít a položit otázky panu Kovacsovi v jeho kanceláři? Pokud by někdo takový existoval, byl bych připraven ho doprovodit.
- září 2003
Rok uplynul od doby, kdy jsem tento materiál umístil na svůj web. Žádný novinář se neozval. Greenpeace a CRIIRAD se nijak nepohnuly. Nebyla podniknuta žádná akce.
Na druhé straně Jean-François Augereau se stal hlasem tohoto projektu v článku, který byl zveřejněn právě tento den v listu Le Monde, přečtený s mým komentářem.
- prosince 2003:
Čas "technických a vědeckých tanečníků"
Nic tedy nezastaví tento nákladný projekt Mégajoule. Bude "vytvořit pracovní místa" (tisíc pracovních míst techniků a výzkumníků do roku 2010) a bude příležitostí k vytvoření několika pozic na CNRS ve fyzice hvězd, kde výzkumníci najdou příležitost studovat "Slunce v laboratoři", které nikdy... nebude fungovat.
Ale nemůžeme zůstat jen u toho. V době, kdy fyzika má strašně málo nových nápadů, byla na evropské úrovni rozhodnuta o umístění na místě Cadarache mezi Aix-en-Provence a Sisteron náhrady za "Tore-Supra", tedy ještě většího tokamaku. Co je to tokamak? Je to toroidální magnetická "láhev", tvořená uzavřeným solenoidem. Tento systém, vymyšlený po druhé světové válce ruským Arsimovitchem, má zajišťovat omezení plazmatu fúze. Je to jiný typ reaktoru než klasické jaderné reaktory založené na štěpení. Jaderný reaktor s fúzí je v podstatě směs dvou izotopů vodíku, zahřátá na teplotu sto milionů stupňů, kde mají probíhat exoenergetické reakce fúze.
- června 2004:
Měsíce uplynuly. Občas mi čtenáři píší s nějakou velkou otázkou. Víte, že... Co si myslíte o...
Jo. Vidím jednu věc: byl jsem sám na svém odvolacím soudním procesu v Nîmes a protože nikdo nebyl přítomen, ani novináři, kteří by se mohli zaujat, byl jsem klidně odsouzen. Naštěstí pak někteří lidé pomohli finančně. Děkuji jim. Já jen informoval, přivedl lidi k přemýšlení. To je práce čtenáře-vedeckého pracovníka, jehož e-mail následuje.
To, že armáda ztrácí množství peněz, není nic nového. A nikdo na to nemůže nic dělat, ani vy, ani já. Myslím, že nakonec ani nevědí, co dělají. Jsou projekty, které rostou a rostou, takto. Podívejte se na mezinárodní vesmírnou stanici. To vůbec nic nedělá. Je to úžasné.
Jsem ve dřevním věku a opakuji, že během 25 let své kariéry jsem neměl ani cent, ani pětikorunu. Pamatujete si ten dopis Malinovi, mému šéfovi, kde jsem ho požádal, zda bych nemohl dostat laserovou tiskárnu "jako dar při odchodu do důchodu". Moje tiskárna právě umřela.
Je to nakonec vtipné? Jediný člověk ve Francii, který mohl založit aktivitu MHD, byl během čtvrt století úplně odtržen od všeho. A teď, když "oficiální" postupně začínají vnímat zpoždění oproti Američanům, nenajdeme ani jednoho člověka, který by se věděl v "chladných plazmatech".
Lidé si možná kladou otázku, kolik času jsem mohl věnovat svým pracím z egyptologie. Dám vám odpověď: Dva cesty (turistické) tam v roce 2000 a 2004. Několik čtení, včetně knihy Goyon. Připočtěte dva měsíce na výrobu modelů z bristolového papíru, kreslení a úpravu dokumentace. Řekněme celkem tři měsíce. Myslím, že bych nakonec byl docela dobrý vědecký pracovník. Ale jako v Candide, myslím, že je čas... pěstovat svůj zahrádku. Můj je skvělý, od když už neřezáme trávu. Miluji tento divoký, exuberantní vzhled. Jak jsem se nudit s těmi pečenými trávníky...
Ahoj,
Ve skutečnosti existují dvě cesty k dosažení fúze s inertním omezením:
-
přímý útok: všechny laserové paprsky musí dopadnout rovnoměrně na cíl, což přináší známé problémy s symetrií
-
nepřímý útok: odpovídá schématu kavity s dvěma otvory na vaší stránce. Laserové paprsky budou indukovat rentgenové záření uvnitř zlaté kavity, izotropní emise, která přemění kavitu na druhou troubu. Simulace (a několik úspěšných experimentů, doufám) ukazují, že lze dosáhnout dostatečně rovnoměrného osvětlení kulového cíle ve středu. "Jediný" problém je nízký energetický účinnost této metody. Vlastně to je civilní výstup LMJ: být klíčovým krokem k pokroku v laserové fúzi (na základě nahrazení jaderných elektráren). Ale i podle reálných laserových odborníků mají lasery žádnou šanci konkurovat iontovým svazkům pro fúzi (už jen celková účinnost laserů je dostatečná k zamyšlení...). Tokamak je velmi elegantní, ale zdá se, že má také mnoho problémů...
Takže LMJ maximálně baví komunity fyziků laserů a plazmatu, ale jinak, co přesně slouží? Můžeme se zamyslet nad rozsahem projektu...
Ve skutečnosti je to úplně bláznivé. Je třeba postavit 30× LIL v obrovském chrámu, který má eliminovat jakékoliv vibrace země a větru na stěnách... A náklady jsou uvedeny jako neuvěřitelné, výrazně podhodnocené: 1,2 miliardy eur. To je cena velkého mezinárodního vesmírného projektu. LMJ bude plně financován francouzským ministerstvem obrany! Tady vidím velký problém. Co budou vojáci dělat tam, když tam vložili takové peníze! Jak jste správně uvedl, tyto fúze laserem (i když jsou určitě možné při nepřímém útoku) nemají nic společného s vodíkovými bombami a nemají žádný vojenský zájem... těžko si představit, jak by se z laserů daly udělat malé vodíkové bomby ;-) A i kdybychom cíl nahradili skutečnou směsí vodíkových bomb (hydrid lithia?), pochybuji, že by to byl dobrý simulátor... To mi připadá docela drahé zaplatit za velmi spekulativní simulátor, když můžeme provést podzemní testy s opravdovými bombami.
Zkrátka hypotéza, že Mégajoule je zástěnou pro pokračování podzemních jaderných testů, mi připadá velmi pravděpodobná, ale nedostačující: byla by to velmi drahá zástěna. Laser musí opravdu sloužit vojákům. Nevím, jakými metodami jste si myslel, že Američané mohli získat antihmotu (průmyslově) pro své hypotetické zbraně (jinak než v urychlovači částic ;-), ale pokud předpokládáme, že ji lze získat extrémními tlaky, laser je ideální. Protože ve skutečnosti je to to, co lasery umí nejlépe: na pevných cílech dosáhnout nejvyšších tlaků, které známe, nejčistějším a nejkontrolovatelnějším způsobem, protože laserový impuls trvá maximálně několik nanosekund.
Nedokázal jsem přemýšlet o jiných metodách pro získání antihmoty v "makroskopickém množství", ale zaujalo mě, když jsme byli informováni, že laser produkuje hlavně tlak (přes "okamžité odpaření" plazmatu na tenké vrstvě cíle a následný "efekt raketového motoru") a že nejvyšší tlaky dosažené v laboratoři byly dosaženy právě laserem.
Zda se Francie připojuje za USA do odstrašování antihmotou? To je pouze spekulace, ale aspoň by to "ospravedlnilo" částky investované do tohoto zcela nepřiměřeného vojenského projektu...
S přátelskými pozdravy,
Pierre Eric de Corbeville
Inženýr specializovaný na laserové systémy vysokého výkonu