Fusions-Atomkraft Z-Maschine und LTD
Die Z-Maschine mit LTD-Technologie
von Julien Geffray
- Mai 2007
Die Aktivitäten und Neuigkeiten um die Kernfusion haben sich in den USA wieder neu entfacht, zumindest. Für die französische Z-Maschine Sphinx ist es etwas anderes, denn die DGA hat alles fest verschlossen, wie Sie in diesem Artikel, der am 16. Mai 2007 in Les Echos erschienen ist, nachlesen können:
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Les Echos
vom 16. Mai 2007
Kompetenzen
NUKLEARE
Die französische Z-Maschine verweigert die Energie
Kleiner „Sphinx“.
Im Herzen des Quercy, am Zentrum für Studien von Gramat (CEG), nutzt die DGA seit einigen Jahren eine kleine französische Z-Maschine (2,5 Millionen Ampere), die „Sphinx“ genannt wird. Wie ihre große amerikanische Schwester dient sie hauptsächlich dazu, die Widerstandsfähigkeit von Kernwaffenköpfen zu testen.
Im Gegensatz dazu wird sie keine zivilen Experimente durchführen. Vor einigen Jahren hatten die Forscher von Gramat sogar versucht, ihre militärische Vorgesetzten zu überzeugen, ihre Studien zu diversifizieren, ohne Erfolg.
Befragt von „Les Echos“, betont der sehr „unbequeme“ CEG heute, keinerlei energiebezogene Projekte zu haben.
Diese Zurückhaltung bei Investitionen beunruhigt die Spezialisten der Magnetfeldkontraktion.
Die französischen Kompetenzen in diesem Bereich der Hochleistungselektrik sind bedroht, sagt einer von ihnen.
In Großbritannien arbeitet eine gleichwertige Maschine, die Magpie des Imperial College (1,4 Millionen Ampere), aktiv an der Magnetfeldkontraktion, insbesondere mit amerikanischen Mitteln. Nicht stark genug, um die Z-Maschine-Ziele zu erreichen, wird sie von den Amerikanern genutzt, um ihre Forschungen zur Magnetfeldkontraktion selbst zu ergänzen. Die Russen sind ebenfalls auf diesem Forschungsthema unterwegs.
Hinweis: „Magnetfeldkontraktion“ ist die französische Übersetzung von „pinch“, was „quetschen“ bedeutet. Somit gehört die Z-Maschine zur Klasse der sogenannten „Z-pinch“-Plasmamaschinen, bei denen das Plasma entlang der Symmetrieachse OZ des Systems „gequetscht“ wird. Alle Z-pinches sind auch MHD-Maschinen, eine Disziplin, in der Frankreich vor ... dreißig Jahren führend war und die im Laufe der siebziger Jahre vollständig und bewusst aufgegeben wurde. In dieser fehlenden Reaktion der offiziellen Dienste spielt auch ein großer Teil Unverständnis und reiner Unfähigkeit mit. Die militärische MHD ist beispielsweise in Frankreich völlig unbedeutend, während sie in den USA, Russland und anderen Ländern ... läuft. Man könnte dies mit einer einfachen Phrase zusammenfassen:
„Während andere Länder mit dem Fuß auf dem Gaspedal fahren, stehen die Franzosen mit den Füßen auf den Bremsen.“
Eine weitere Bemerkung: Alain Juppé wurde zum „Umweltminister“ ernannt. In dieser Funktion wurden kürzlich zahlreiche Vertreter von Umweltverbänden eingeladen. Doch dies ist unverzichtbar mit einer aktiven Aktion für neue Energiequellen verbunden. Und da gibt es eine völlige Leere. Fehlende Motivation, aber auch fehlende Information und ... Kompetenz. Doch zurück zum Thema des Artikels.
In den USA sind die Neuigkeiten zu den neuesten „LTD-Generatoren“ faszinierend und die Fortschritte sind schneller als erwartet. Die Sandia-Laboratorien haben am 24. April 2007 eine Pressemitteilung veröffentlicht, mit dem Titel:
Rapid-fire pulse brings Sandia Z method closer to goal of high-yield fusion reactor (Schnelle Impulse bringen die Z-Maschine näher an ein Hochausbeute-Fusionsreaktor)
Der Artikel, vollständig übersetzt etwas weiter unten auf dieser Seite, beschreibt einen Generator namens LTD (für Linear Transformer Driver) , der als „Linearer Transformator-Generator“ übersetzt werden könnte, der eine tatsächlich nutzbare kontrollierte Kernfusion in der Z-Maschine ermöglichen soll. Das LTD würde die Z-Maschine kleiner und einfacher machen, indem es die riesige isolierende Wasser- und Öltankanlage sowie die „Wasserleitungen“, die zur Zeitmodulation des Impulses erforderlich waren, überflüssig macht. Es ermöglicht vor allem, mit einer Frequenz von 0,1 Hertz wiederholt zu feuern, während die aktuelle Z-Maschine nur etwa einen Schuss pro Tag abfeuern kann! Die LTD-Generatoren stellen keine echte Überraschung dar, da die französische Z-Maschine Sphinx bereits seit langer Zeit mit ihnen ausgestattet ist. Die Neuigkeit kommt hier von den Leistungen, die die Russen mit ihrem neuesten LTDZ-Modell erzielt haben:
Rusischer LTDZ-Generator mit 100 GW: 1 Million Ampere und 100 kV
Durchmesser: 3 Meter - Tiefe: 22 Zentimeter
Erklären wir einfach den LTD-Generator: Es handelt sich um ein System, bestehend aus „Steinen“, jeder von der Größe eines Schuhkartons, mit zwei Kondensatoren und einem Schalter. In paralleler Verbindung und in einem Kreis angeordnet, bilden 40 dieser „Steine“ eine einzige „toreförmige“ Kammer.
Schnittzeichnung eines „Steins“ des LTDZ
1: zwei Kondensatoren GA 31165 (100 kV, 40 nF), 2: mehrfach-Abbruch-Schalter HCEI, 3: Auslassdüse, 4: magnetischer Kern, 5: Isolator, 6: Vakuum- oder Ölkammer, 7: Ladeschacht, 8: Caprolacton-Stangen
Diese russische Version, die derzeit am fortgeschrittensten ist, wird am High Current Electronics Institute (HCEI) in Tomsk in Sibirien getestet, wo die Sandia-Laboratorien kürzlich vier davon erworben haben. Beachten Sie den amerikanisch-russischen Zusammenhalt bei der Fusion durch Z-Pinch ... Dieser russische LTD, der stärkste der Welt (100 Gigawatt), ist in der Lage, 1 Million Ampere bei 100.000 Volt abzugeben, in einem Impuls, der natürlich 100 Nanosekunden dauert (also ohne Notwendigkeit, die Dauer zu komprimieren). Er ist außerdem so konzipiert, dass er alle 10 Sekunden feuert! Das ist genau die Frequenz, die für eine zukünftige magnetische Kontraktions-Fusionskraftwerks-Installation erforderlich ist, das im wahrsten Sinne des Wortes wie ein „Zweitakt-Fusionsmotor“ funktioniert (Kompression, Expansion).
Das Konzept scheint zuverlässig zu sein. Die vorherige Version dieses LTD, identisch, aber zwei Mal weniger leistungsstark (20 Steine, die 0,5 Millionen Ampere bei 100.000 Volt erzeugen), wurde bereits von den Sandia-Laboratorien nach einem Zyklus von mehr als 11.000 Schüssen validiert. In Tomsk hat ein Schalter mehr als 37.000 Mal alle 12 Sekunden abgefeuert.
Da diese Kammern modular sind, plant Sandia, sie wie Donuts auf einer Stange zu stapeln und diese Stangen anschließend zu vervielfachen. Es wären also 70 zylindrische Module, die radial angeordnet sind, jedes mit 70 übereinander gestapelten LTD. Die Effizienz dieser Konfiguration ist unüberwindbar:
- In jedem Modul, das etwa zwanzig Meter lang ist, sind die 70 internen LTD in Serie geschaltet, um ihre Spannungen zu addieren. Jedes Modul würde also am Ausgang einen Strom von 1 Million Ampere und eine Spannung von 7 Millionen Volt liefern.
- Die 70 Module würden dann parallel geschaltet, um diesmal ihre Ströme zu addieren, was letztendlich eine Maschine ergibt, die 70 Millionen Ampere bei 7 Millionen Volt liefert.
Sandia-Projekt „IFE driver“ mit 104 Meter Durchmesser.
70 Millionen Ampere, 7 Millionen Volt, 490 Terawatt theoretisch. 70 Module mit jeweils 70 LTD, insgesamt 392.000 Kondensatoren.
Berücksichtigt man die unvermeidlichen Verluste, insbesondere entlang der Leitungen MITL (Magnetically Insulated Transmission Line), rechnet Sandia mit 60 Millionen Ampere bei 6 Millionen Volt, die nutzbar sind. Das würde eine Leistung vor der Zielansprache von 360 Terawatt bedeuten.
Dieses Testfeld würde flach, wie in der Skizze angegeben, angeordnet werden. Die Russen des Kurchatov-Instituts haben vorgeschlagen, diese Module auch vertikal zu stapeln. Man kann sogar eine kugelförmige Symmetrie vorstellen. Wie ein Wissenschaftler, der sich mit dem Thema beschäftigt, sagt: Es ist ein bisschen wie Meccano-Spielzeug...
Schaltbild des LTD-Aufbaus
Es ist ... russisch, einfach. Eine einfache Idee. Der Fortschritt ist beträchtlich. Wie in dem Sandia-Text (der dies wiedergibt, was ich schon lange sage. Meine erste Erwähnung des „Zweitakt-Fusionsmotors“ mit MHD-Kompressor ist in Science et Vie aus dem Jahr 1975 zu finden, glaube ich) ist es der Weg der impulsiven Fusion, durch Kompression. Der „Explosionsmotor“ gegen die Dampfmaschine des dritten Jahrtausends: ITER.
Wenn man zurück zu der Ausgabe von Januar 1979 von Pour la Science geht, wird man die Z-Maschine in ihrer ursprünglichen Form finden, die bei Sandia von Yonas gebaut wurde. Die Leistung war bereits beträchtlich, aber es fehlte die Fokussierung. Gerald sagte mir 1976, als ich ihn in Sandia traf: „Wir können in einem Volumen von der Größe eines Taubeneis konzentrieren, aber wir können nicht besser.“ Der entscheidende Fortschritt war „die Vogelkäfig“, der berühmte „Faden-Linearer“, der eine Fokussierung ermöglichte, die niemand vorhergesehen hatte. Wir konzentrierten 240 Edelstahldrähte, die in einem Zylinder von 8 cm Durchmesser angeordnet waren, und zwar in einem Plasmastrang von 1,5 mm Durchmesser. Und hoppla, es kam die Temperatursteigerung, bingo! Was den Rest betrifft, ist es Elektrotechnik, die seit langer Zeit bekannt ist. Man muss auch die legendäre Erfindung der Russen hinzufügen, die schnell die Preise senken. Sie haben nicht lange gebraucht, um den Ball zu fangen, um zu verstehen, was die Manipulation von 2005 mit ihren drei Milliarden und fünfhundert Millionen Grad enthielt. Sie wissen sehr gut, dass es sich dabei um keine Grenze handelt. Es ist immer noch 35-mal höher als die Temperatur, die im JET von Culham erreicht wird, dessen Nachfolger Iter sein wird. Es ist siebenmal höher als die Temperatur im Kern einer Wasserstoffbombe, 175-mal höher als die Temperatur im Kern der Sonne.
Einige Leute sagen und schreiben: „Wir möchten klarstellen, dass die Bedingungen für die Fusion noch nicht erreicht wurden mit diesen Z-Pinches (während mit Tokamaks ...). Fangen Sie damit an, die Möglichkeit zu beweisen, Reaktionen mit dieser Methode zu erhalten...“
Wie soll man das beweisen? Wo? Mit welchem Geld? Welche Forscher? ...
Das wird passieren, aber nicht bei uns.
Wenn es so weitergeht, also mit einem ... Höllentempo, außer in Frankreich, wo man auf den beiden Ohren schläft, wie immer, wird die impulsive Methode ihre Fusionsreaktionen vor dem ersten Spatenstich für dieses pharaonische Projekt liefern. Man erinnere sich, dass die Entscheidung, sich darauf zu stürzen, von einem großen französischen Wissenschaftler, bekannt, persönlich getroffen wurde: Professor Jacques Chirac. Wagt es Sarkozy, diesen Dinosaurier am Anfang zu stoppen, diesen „Sozialplan auf Regionsebene“. Mit diesen neuesten Fortschritten wäre das überlegenswert.
Die beiden Amtszeiten von Chirac sind wirklich ... reine Politik im wahrsten Sinne. Wie man die Meinung beeinflusst, wie man wiedergewählt wird, wie man bestimmte Gruppen manipuliert. Und Sie wollen, dass ich eine Prognose abgebe? Chirac wird sich als großer Verfechter der Erde, der Umwelt, neu positionieren. Er wird die Rolle der „Gans des Kapitols“ spielen, jetzt, da er nicht mehr der Mieter ist. Erinnern wir uns an die Zeit, als Hulot regelmäßig zu ihm kam, mit seinem Scooter in den Innenhof des Elysée eindrang. Jacquot hielt große Reden ... außerhalb des Hexagons. Er wird sich einen Platz finden, um ökonomische Moral zu lehren.
Wetten?
Meine Leser sagen mir: „Warum nicht Juppé kontaktieren? und die neue Forschungsministerin, Valérie Pécresse?“
Ich treffe, was immer, morgen. Aber während eines Jahres haben wir alle politischen Richtungen verfolgt, vergeblich. Wir dachten, mit den Wahlen hätten wir mehr Glück. Fehler. Bei der Ansprache von Hulot (und sogar von Hubert Reeves, seinem wissenschaftlichen Berater): vollständiges Ausbleiben. Viele haben ... gar nichts verstanden, sie und ihr technisch-wissenschaftliches Umfeld. Bayrou hat große Augen gemacht. Der Hauptstab der Kampagne von Ségolène Royal hat uns vorgeschlagen, ihren Blog zu lesen. Etc....
Immerhin haben wir etwas, eine Karte in der Hand, seit Anfang 2007: ein Brief einer „Russen-Öl“, die für die Fusion im Kurtchatov-Institut verantwortlich ist, mit vielen wissenschaftlichen Auszeichnungen, Titeln, Mitglied der Akademie der Wissenschaften. Dieser Brief wurde geschrieben. Er ist für uns verfügbar. Er plädiert für die Entwicklung der Z-Pinches. Aber wie ich bereits sagte, haben wir keinen ... Empfänger! Wir können ein solches Dokument nicht auf einem Blog ins Internet stellen. Wenn jemand aus dem Umfeld von Valérie Pécresse sich meldet (oder sie selbst, wer weiß?), unterschreibt der Russe und sendet.
Die neuesten experimentellen Ergebnisse der russischen LTDZ-Generatoren werden auf den internationalen Konferenzen 2007 (International Pulsed Power Conference und Symposium on Fusion Engineering) in Albuquerque im Neu-Mexiko, vom 17. bis 21. Juni nächsten Jahres vorgestellt. Der interessierte Leser kann bereits einen veröffentlichten Bericht der Sandia-Laboratorien vom September 2006 lesen, der dieses Konzept der LTDs in Verbindung mit der Maschine Saturn darstellt. Diese ist zwar weniger leistungsstark, aber der Inhalt dieses Dokuments ist direkt auf die Z-Maschine übertragbar. Lesen Sie auch den wissenschaftlichen russischen Artikel zu diesen Generatoren der neuesten Generation, der auf der letzten internationalen Konferenz vorgestellt wurde: 100 GW Fast LTD Stage.
Hier ist der Artikel, der am 24. April 2007 auf der offiziellen Website der Sandia-Laboratorien erschienen ist, ins Französische übersetzt:
http://www.sandia.gov/news/resources/releases/2007/rapid-fire-pulse.html
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Link zum Originalartikel:
- April 2007 Ultra-schnelle Impulse bringen die Z-Maschine näher an einen Hochausbeute-Fusionsreaktor. Ein revolutionärer Schaltkreis, der tausende von Schüssen ohne Fehler abfeuern kann. In Sibirien und nicht in der Zone 51: Der Sandia-Forscher Bill Fowler testet die Schaltkreise eines LTD-Generators, der in kurzer und wiederholter Form sehr starke elektrische Impulse erzeugen kann. (Foto von Randy Montoya) ALBUQUERQUE, N.M. — Ein elektrischer Schaltkreis, der genug Leistung liefern soll, um endlich eine kontrollierte Fusionsreaktion mit hoher Ausbeute zu erreichen und, was noch wichtiger ist, alle 10 Sekunden zu tun, wurde intensiv in Vorversuchen und Computersimulationen in den Sandia-Laboratorien getestet, die die Z-Maschine beherbergen.
Die Z-Maschine, wenn sie abgefeuert wird, ist heute der größte X-Strahl-Produzent auf der Erde und konnte bereits Neutronen der Fusion erzeugen. Aber für zukünftige betriebsbereite Zentrale ist eine schnelle Wiederholung erforderlich, um Energie aus Meerwasser zu erzeugen. Das war bislang nicht machbar.
Sandia ist ein Labor der National Nuclear Security Administration .
Wie funktioniert es?
Ein Explosionsmotor, der nur einen Zylinder entzündet und dann Stunden wartet, bevor er erneut startet, würde das Auto nicht weit bringen.
Auf die gleiche Weise kann eine Maschine, die der Menschheit unbegrenzte elektrische Energie aus reichlich und billiger Meereswasser liefern soll, nicht mit nur einem Schuss zufrieden sein und den Rest des Tages ruhen. Sie muss alle 10 Sekunden Wasserstoffkörner fusionieren und diese Frequenz über Millionen von Schüssen zwischen den Wartungen beibehalten — ein Art Verbrennungsmotor für die Kernfusion. Dies ist zumindest die von Sandia-Laboratorien und anderen vorgeschlagene Methode, unter dem Namen „Inertial Confinement Fusion“.
Die Sandia-Wissenschaftler Dillon McDaniel (zweiter von links) und Steve Glover betrachten in Sibirien gemeinsam mit Alexandar Kim (HCEI, Tomsk, Russland) einen LTD von 500 kA vor dessen Versand nach Sandia (die Person auf der linken Seite ist der Sandia-Übersetzer Roman Kahn). Dieser LTD wird seit 2,5 Jahren in Sandia getestet.
Da diese Methode nur episodisch zur Fusion führen kann, wurde sie von der Technik der „magnetischen Einschlussfusion“ übertroffen — die einen magnetischen Feld versucht, um kontinuierliche Fusionsreaktionen einzusperren, aus denen Energie gewonnen werden soll.
Doch der elektrische Schaltkreis, der am Rande der technologischen Entwicklung entsteht, könnte das Gleichgewicht zwischen den beiden Systemen verändern. Schon jetzt als „revolutionär“ betrachtet, könnte er den scheinbaren Rückstand der ersten Methode gegenüber der zweiten überbrücken.
Der Generator ist in der Lage, alle 10,2 Sekunden mit kurzen und starken Stromstößen zu feuern.
„Das ist der bedeutendste Fortschritt in der Energieproduktionssuche seit vielen Jahrzehnten“, gibt Keith Matzen, Leiter des Pulsed Power Center von Sandia, zu.
Das neue System, genannt Linear Transformer Driver (LTD), wurde von Forschern des Tomsk High Intensity Institute in Russland, in Zusammenarbeit mit US-Forschern von Sandia, entwickelt.
Rick Stulen, Vizepräsident von Sandia für die Stiftung für Wissenschaft, Technologie und Forschung, betont, dass „diese neue Technologie nicht nur einen bemerkenswerten technischen Fortschritt darstellt, sondern auch die starke Verpflichtung der Sandia-Wissenschaftler und Ingenieure in der internationalen Gemeinschaft unterstreicht.“ Der royale Weg zur Kernfusion Der Schaltkreis — ein eng gekoppelter Schalter mit zwei Kondensatoren — hat die Größe eines Schuhkartons und wird als „Stein“ bezeichnet. Wenn mehrere Steine in Gruppen von 20 zusammengefügt und elektrisch parallel in einem kreisförmigen Behälter verbunden werden, kann die resultierende Kammer 500.000 Ampere bei 100 Kilovolt liefern.
Eine solche Kammer wurde in der Zone 4 von Sandia getestet und wurde über 11.000 Mal ohne Fehler abgefeuert.
Boris Kovalchuk (HCEI, in grauem Anzug) zeigt die Pläne eines neuen LTD-Systems dem Sandia-Forscher Dillon McDaniel, vor Alexandar Kim (die Person auf der rechten Seite ist nicht identifiziert). Da diese Kammern modular sind, können sie wie Donuts auf einer Metallstange, genannt eine „Stange“, gestapelt werden. In einer geeigneten Konfiguration könnten sie 60 Millionen Ampere und 6 Millionen Volt liefern, theoretisch genug, um eine Hochausbeute-Fusionsreaktion mit allen erforderlichen Parametern für ein echtes Kraftwerk zu erzeugen.
„Das ist ein revolutionärer Fortschritt“, sagt Craig Olson, Wissenschaftler und Leiter des Programms „Inertial Fusion Energy via Pulsed Power“ bei Sandia.
Das neue Modell, das derzeit in Tomsk getestet wird, überträgt 1 Million Ampere bei gleicher Spannung und gleicher Geschwindigkeit. Fünf Einheiten wurden gebaut; vier wurden von Sandia erworben und eine von der University of Michigan. Jede kostet 160.000 $. Sie funktionieren, wie der Sandia-Wissenschaftler Mike Mazarakis, der die Tests in Sibirien überwachte, angibt, wie geplant, ohne Fehler.
„Das ist eine unglaubliche Leistung“, sagt der Vizepräsident von Sandia Gerry Yonas, eine Größe der Z-Maschine und des Advanced Concepts Group von Sandia.
Vorteile der neuen Technologie Glücklicherweise für die Buchhalter von Sandia, aber leider für die Anhänger des berühmten Fotos mit vielen elektrischen Bögen und Funken, das der Fotograf der Z-Maschine Randy Montoya gemacht hat, macht der neue Schalter den riesigen isolierenden Behälter, der Tausende von Litern Wasser und Öl enthält, derzeit Teil der Struktur der Z-Maschine, überflüssig. Es waren über der Flüssigkeitsoberfläche, wo die charakteristischen elektrischen Bögen entstanden, ein Phänomen, das sowohl für seine künstlerischen Qualitäten als auch für die von Ingenieuren verhassten verlorenen Energie, die es darstellt, geschätzt wurde. Auch das komplexe Netzwerk von Leistungsschaltern, das erforderlich war, um den ursprünglichen Impuls von einigen Mikrosekunden auf Nanosekunden zu reduzieren, ist veraltet.
Der LTD-Generator erzeugt seinen Impuls direkt in der Klasse von 100 Nanosekunden. Das funktioniert auch, dank seiner Konstruktion, die die Induktivität drastisch reduziert, die normalerweise die Stromübertragung verlangsamt.
Dillon McDaniel untersucht die Isolatoren, die zwischen den Schichten der LTDs mit 250, 500 und 1000 Kiloampere liegen.
Es gelingt ihm teilweise durch die Eliminierung der riesigen Platten und der langen Kabel der aktuellen Z-Maschine, die alle Magnetfelder erzeugen. In dem neuen System hat jeder Stein fast keine Kabel. Zwei Kondensatoren, die die Größe kleiner Thermosflaschen haben, sind eng mit einem Schalter verbunden, der so groß wie ein Tupperware-Topf ist. Das lässt wenig Raum für die störenden Magnetfelder, um sich zu manifestieren.
Außerdem verbindet das parallele Verknüpfen der Steine in einer Kammer nicht nur ihre Ströme, sondern reduziert die Induktivität auf noch niedrigere Werte als zuvor möglich.
Mehrere dieser Unterbausätze, die parallel verbunden sind, werden anschließend in Serie verbunden, um diesmal ihre Spannungen zu addieren.
Das ergibt eine extrem leistungsstarke Maschine, die eine schnelle Abfolge von Schüssen durchführen kann, wobei nur eine dünne Schicht Öl, die die Schleifen und Leitungen der Schalter überflutet, erforderlich ist.
Die LTD-Technologie ist 50 % effizienter als die aktuellen Z-Maschinen-Feuereinrichtungen, in Bezug auf das Verhältnis von nutzbarer Energie zu eingeschossener Energie. Die Z-Maschine hat derzeit einen Wirkungsgrad von 15 % bei ihrer Last (was bereits eine sehr gute Effizienz im Vergleich zu konkurrierenden Lösungen für die Fusion darstellt).
Es gibt jedoch einen Preis für diese Effizienz.
Die Mittel für die Z-Maschine wurden historisch militärischen Zielen, insbesondere der Verteidigung, gewidmet: Ihre Experimente dienen dazu, Daten für Supercomputer-Simulationen zu liefern, die die Stärke, Effizienz und Sicherheit der US-Nuklearstreitkräfte unterstützen. Selbst ohne ihre Fähigkeit, häufig zu feuern, würde eine leistungsstarke LTD-Maschine die Bedingungen besser simulieren, die durch Nuklearwaffen erzeugt werden, also könnten die Daten, die aus diesen Labor-Explosionen gewonnen werden, mit größerer Sicherheit in verbesserten computerbasierten Nuklearsimulationen verwendet werden. Die USA haben seit 15 Jahren keine realen Nuklearwaffen-Tests durchgeführt.
Wiederholt abgefeuert, könnte die Maschine die Basis für das erste betriebliche nukleare Fusionskraftwerk in den nächsten 20 Jahren werden. Fortschritte auf diesem Weg werden möglicherweise künftige Mittel aus der „Energie“-Abteilung des US-Energieministeriums erfordern.
Um als tragfähige Lösung zu gelten, würde dieses neue Konzept 35 Millionen Dollar über fünf bis sieben Jahre kosten, um einen Teststand mit 100 Kammern zu bauen. Wenn der Test positiv ist, würden zukünftige Generationen der Z-Maschine mit LTD-Generatoren konzipiert werden.
Bisher kamen die Mittel für die Freigabe von zwei Initiativen des Kongresses durch die Programme der National Nuclear Security Administration des US-Energieministeriums, aus Forschungsmitteln, die von den internen Sandia-Laboratorien geleitet wurden, und dem Sandia-Inertial-Confinement-Fusion-Programm.
„Es ist wie das Bauen eines Meccano-Spielzeugs“, sagt Matzen. „Wir denken, dass wir 60 Millionen Ampere benötigen, um eine gute Fusionsausbeute zu haben. Aber obwohl unsere Simulationen zeigen, dass dies möglich ist, werden wir es erst nach dem Bau wirklich wissen.“ Das Gerät wurde von dem Leiter der Hochspannungsforschung in Tomsk, Alexandar Kim, entworfen, und der Schalter wurde von Boris Kovalchuk entwickelt; die Beschleunigung von Mikrosekunden auf 100 Nanosekunden wurde von Sandia-Manager Dillon McDaniel übernommen und von seinen Kollegen Rick Spielman und Ken Struve unterstützt; das Projekt wurde in Sandia und Tomsk von Sandia-Forscher Mike Mazarakis überwacht; die Tests in Sandia wurden von Bill Fowler und Robin Sharpe durchgeführt; das Z-IFE-Energiesystem in Sandia wurde initiiert und wird von Craig Olson verwaltet.
Die jüngsten Ergebnisse bei der Entwicklung der LTDs werden auf der International Pulsed Power Conference und dem Symposium on Fusion Engineering der IEEE vorgestellt, die im Juni 2007 in Albuquerque stattfinden.
Sandia hat eine Patentanmeldung für einen Hochleistungspuls-Generator eingereicht, der von William Stygar erfunden wurde, der ein LTD-System als primären Stromgenerator verwendet, um konventionelle Marx-Generatoren zu ersetzen.
Sandia ist ein Labor mit mehreren Programmen, das von der Sandia Corporation, einem Unternehmen der Lockheed Martin, für das US-Energieministeriums National Nuclear Security Administration verwaltet wird. Sandia hat wichtige Verantwortung in der nationalen Sicherheit, Energie und Umwelttechnologien sowie in der wirtschaftlichen Wettbewerbsfähigkeit.
Kontakt für Medien und Nachrichten bei Sandia:
Neal Singer, , (505) 845-7078
Um diese beiden Artikel abzuschließen, die J.P. Petit von mir für seine Website verfasst hat, möchte ich anmerken, dass er einer der ersten war, der die Aufmerksamkeit des Publikums, der Wissenschaftler und der ... wissenschaftlichen Journalisten auf diese Themenrichtung gelenkt hat, indem er oft sehr detaillierte Informationen und Analysen bereitstellte (wie dieser Artikel von Malcolm Haines), doch keiner hat diese Bemühungen erwähnt, noch einen Link zu seiner Website gesetzt. Das ist nicht neu und leider besteht großer Grund zu der Vermutung, dass sich daran nichts ändern wird.
- Mai 2007 **Julien Geffray ** --- ---
