ITER :
una
experiencia a 15 millares de euros
El
reactor de fusión : peligroso
Litio
más agua = explosión !
El
16
de mayo 2011 una delegación del Parlamento Europeo vino al hotel del
Rey René, en Aix en Provence, donde elle a escuchado varias
presentaciones hechas por los responsables del proyecto ITER. Yo pude
dar a la parlamentaria Michele Rivasi 40 ejemplares de una memoria
que había impreso en mi casa y que representa una versión reducida
de lo que van a leer más abajo. La parlamentaria las distribuyó al
resto de los enviados del Parlamento Europeo,
Aproximadamente
200 manifestantes anti-nucleares se habían concentrado delante del
hotel. Eran pocos, visto lo que está en juego, y y
o
era el único científico
,
e incluso el único ingeniero o técnico. Los manifestantes eran los
típicos anti-nucleares de base.
Cierto
que gente como yo se despertaron después de la picadura de
recordatorio representada por los sucesos de Fukushima. Pero esta
toma de consciencia, en mi caso, de lo mortífero que puede ser lo
nuclear es definitiva. Simplemente nunca me había hecho la pregunta.
En el pasado los militantes de primera hora sufrieron en sus carnes
los golpes de cachiporra de las fuerzas del orden, las granadas
lacrimógenas, o las granadas defensivas que causaron la muerte de
Michalon, manifestante contra la implantación del sobre-generados de
Creys-Malville el 31 de julio de 1977 y que recibió una de estas
granadas en el pecho donde explotó.
Todavía
hoy hay gente que viene a encadenarse a las vías del tren por donde
pasan los convoyes que llevan los residuos radiactivos al "
centro
de reproceso de la Hague
" (de hecho se trata de un centro de
extracción de plutonio con el que se fabrica el combustible nuclear
made in France MOX, que es utilizado en 20 reactores en Francia, el
reactor numero 3 de Fukushima, y que Francia vende al extranjero).
Los encadenados son generalmente desalojados brutalmente, muchos son
heridos, y que por tanto luchan porque nosotros y nuestros niños
disfrutemos de salud y escapemos a los manejos lucrativos de los
nucleópatas.
La
caravana mortífera tiene que pasar, a cualquier precio.
Reconozco
que me da vergüenza haber reaccionado tan tarde y me dan ganas de
vomitar al no ver a ninguno de mis colegas científicos o ingenieros
unirse a esta protesta legítima. La toma de consciencia del peligro
demente de lo nuclear se está haciendo en este momento, estimulada
por la catástrofe de Fukushima, y a pesar del
black
out
por
parte de los medios de comunicación, accionados por los barones del
átomo.
Pero
antes que esto sea así, aquellos que se manifestaban contra lo
nuclear eran tratados de marginales, de soñadores, cuando
simplemente tenían una visión más clara y más precoz que nosotros
de la situación real.
Como
veremos más abajo, las cosas son mucho peores de lo que uno podía
pensar.
Hasta
ahora los argumentos presentados contra la implantación del proyecto
ITER eran sobre todo de tipo medio ambiente, si no paisajista. Acabo
de ver un vídeo grotesco, chocante, tomado de una presentación del
sitio del proyecto ITER donde la guía indica que habían
delicadamente cambiado de sitio a los murciélagos para incitarles a
que hagan sus nidos en otro sitio. También se ha tenido en cuenta la
flora protegida.
Pero
que tontería mas grande, cuando descubran lo que sigue.
Conocemos
las criticas sobre la radio-toxicidad del tritio, substancia
radioactiva que posee una vida media de 12,3 años. Si, el problema
esta ahí y es muy real. El tritio es un isótopo del hidrógeno cuyo
núcleo contiene un protón y dos neutrones, contrariamente al núcleo
del hidrógeno ligero (un único protón) y del otro isótopo, el
deuterio (un protón y un neutrón). Los tres están acompañados de
un único electrón. Este electrón constituye el “cortejo
electrónico” del átomo considerado que determina las propiedades
químicas de la substancia.
Así,
y desde un punto de vista químico, el hidrógeno ligero y sus dos
isótopos, deuterio y tritio, tienen casi las mismas propiedades.
Cuando
el hidrógeno « pesado » se combina con el oxigeno, se
obtiene la molécula que se llama
agua
pesada
.
Todas las combinaciones de los tres núcleos con el oxigeno son
posibles, y entre ellas encontramos las moléculas que contienen uno
o dos átomos de tritio.
Este
agua rica en tritio será radiactiva.
Los
opositores al programa ITER argumentaran que, como el tritio es como
el hidrógeno, es por tanto excesivamente difícil de confinarlo sin
riesgo. Las minúsculas moléculas de hidrógeno ligero pueden pasar
a través de las válvulas y de las juntas. Todavía peor, el
hidrógeno puede atravesar paredes sólidas ! El tritio es todo un
campeón de la evasión pues pasa a través de las juntas hechas y de
la mayoría de los materiales polímeros.
Desde
un punto de vista biológico no hay peligro ni con el hidrógeno
ligero ni con el deuterio. Con el tritio, es otra historia. El átomo
de hidrógeno tiene la propiedad de poder combinarse con una gran
cantidad de otros átomos para dar lugar a un numero considerable de
moléculas tanto en el reino mineral como en el de la bioquímica.
Haciendo
esto, este tritio podrá pasar a integrar las cadenas alimentarias e
incluso el ADN.
Los
partidarios de ITER podrán replicar que un largado o un escape de
tritio, correspondiente al funcionamiento de la máquina test, o de
sus descendientes, se traduciría sólo por una polución
insignificante, " no presentando ningún peligro desde el punto
de vista de la Sanidad Pública ".
Estamos
habituados a oír esto de la boca de todos los nucleocratas desde
hace algunas décadas.
Otro
argumento esgrimido por los defensores del proyecto ITER : en
el cuerpo humano existen lo que se llama “los ciclos del agua”.
Si el cuerpo humano absorbe agua de tritio este la pondría en la
naturaleza rápidamente. Su “periodo biológico” (de un mes a un
año) es inferior a su “periodo radiológico”.(Wikipedia).
http://fr.wikipedia.org/wiki/tritio#Fixation_biologique_du_tritio
http://fr.wikipedia.org/wiki/tritio#Cin.C3.A9tique_dans_l.27organisme
Las
cosas serian diferentes si los átomos de tritio se encontraran
ligados, por ejemplo, a moléculas de ADN. Aquí tocamos a las
consecuencias de una contaminación a baja dosis que ejerce sus
efectos a largo plazo.
Yaquí todavía
los partisanos de ITER se encogerían de hombros y dirían que las
cantidades de tritio son tan sumamente pequeñas que pasarían
desapercibidas... etc ...,
A
guisa de conclusión se puede decir es que no se pueden encontrar
criticas eficaces en este terreno.
Está,
por supuesto, el coste del proyecto, que explota y la multiplicación
por tres del presupuesto no es sino un pálido comienzo, como veremos
mas adelante, junto con los aleas del calendario. La pregunta
crucial, y que escuece
:
Y la energía eléctrica, para cuando ?
Los
aspectos técnico-científicos que vamos a tratar mas abajo hacen que
sea imposible hacer previsiones, tanto en los presupuestos venideros
como en los plazos, y simplemente en términos de factibilidad y de
rentabilidad.
Comencemos,
en primer lugar, por buscar el origen del proyecto ITER
http://www.iter.org/proj/iterhistory
Leemos
que este proyecto resultaría de una discusión entre Gorbatchev y
Reagan que tuvo lugar en Ginebra en 1985, al final de la Guerra Fría.
Reagan y Gorbatchev en Ginebra, en 1985
La
detención de reservas alucinantes de dispositivos nucleares y de
misiles ha dado al átomo una imagen totalmente negativa, apenas
atenuada por la connotación positiva del nuclear civil. Sabemos, en
efecto, que un reactor civil puede ser reconvertido en un reactor
plutonigénico y así ser capaz de fabricar el explosivo tipo de las
bombas de fisión: el plutonio.
-
La
catástrofe de Chernobil nos ha demostrado que este átomo pacifico,
del cual habíamos soñado que podría traer el bienestar a la
humanidad, podía destruir su entorno, durante un tiempo ilimitado,
mas allá del … tiempo de vida de nuestra especie y al mismo tiempo
mostrarse nocivo para nuestra salud y para el capital genético de la
humanidad. Estos argumentos no pueden pasar en silencio. -
Si
incluimos los problemas inextricables ligados al almacenamiento de
los residuos y al desmantelamiento de las centrales nucleares, del
cual no se tiene ni idea de como se va a proceder. -
I
ncluimos
el ineludible fenómeno de la diseminación del arma nuclear.
Añadimos
también que un año después de este encuentro sucedió Chernobil
Se
hace cada vez mas apremiante la necesidad de encontrar un “átomo
pacífico” que no pueda servir a crear una nueva arma, y cuyos
desechos estén constituidos por un gas inofensivo
:
el helio que no pueda dar lugar a una diseminación de “materiales
sensibles”.
Inmediatamente
se piensa en los generadores de fusión deuterio-tritio a los que se
les atribuye
toda
clase de virtudes.
Una
energía inagotable, diríamos. Y de pensar en las cantidades
fenomenales de deuterio y de tritio (o de litio, a partir del cual se
puede fabricar el tritio) contenidos en el agua de los océanos.
La
energía proveniente de
la
fusión es primeramente un mito, muy fuerte, el del “átomo
benefactor”, sin peligro, pacifico y de “energía ilimitada”..
Incluimos
una imagen que habla al imaginario humano, el de un “sol en
probeta”.
El
hombre siempre ha asociado los grandes fenómenos de la Naturaleza a
construcciones mitológicas. El agua que cae del cielo permite
obtener buenas cosechas. Las civilizaciones precolombianas imploraban
al cielo para que les diera ese liquido vital : la lluvia. Pero el
agua es también aquella de las inundaciones, la que destruye, la que
mata.
Lo
mismo ocurre con el Sol. Para los Antiguos Egipcios los dioses no
eran otra cosa que la declinación de la deidad central, solar. Râ
era el sol benefactor que augura las buenas cosechas, mientras que su
hermano Seth, el terrible dios sol del desierto árido, era aquel que
secaba las cosechas y hacia morir de sed a los viajeros extraviados.
Existe
un mito del átomo. Cuando Oppenheimer, que sabia leer sánscrito,
vio por primera vez desencadenarse el fuego nuclear delante de sus
ojos se puso instintivamente a recitar un poema indio de la Baghava
Gita (verso 33, capítulo 11), que acaba con la frase :
Yo
soy la muerte, la destructora de todos los mundos
http://en.wikipedia.org/wiki/Bhagavad_Gita
El
átomo comienza a formar parte de la historia, a tener un sitio en el
imaginario de los hombres, que toma forma de un dios terrible
comparable al rayo de Júpiter, al martillo de Thor, con sus
connotaciones bíblicas del Apocalipsis, de fin del mundo.
Ydespués
viene el tiempo del átomo pacifico, que dispensa confort y mejora de
la calidad de vida. Un átomo que calienta los hogares, alimenta los
motores de los AVE que nos transportan tan confortable y rápidamente.
Pero
los dramas de Chernobil y de Fukushima se imponen como llamamientos
al orden brutales, violentos. Entonces el átomo se convierte en algo
como una peste blanca, invisible, inodora, lentamente mortífera.
Todos no morirán pero todos han sido tocados.....
Aun
cuando el funcionamiento de las centrales parece efectuarse sin
problemas se han constatado incidencias en el plano sanitario, en
empleados que trabajan en dichas centrales. Un estudio llevado a cabo
por el INSERM (Instituto Nacional de la Salud y de la Investigación
Médica francés) muestra que se encuentran dos veces mas casos de
cáncer en los susodichos empleados, aun cuando los dosímetros
señalan dosis inferiores a las normas fijadas (arbitrariamente) por
la Autoridad de Seguridad Nuclear.
Aquí
tienen el átomo civil, a pesar del lobby poderoso impulsado por los
nucleocratas, que toma una forma inquietante.
Entonces,
por que no fomentamos mas “este sol en probeta”, este átomo que
vuelve a ser benéfico
,
sin riesgo
.
Si un avión se estrella sobre un tokamak, o un terrorista comete un
sabotaje con explosivos, no habría ningún problema
!
Cuales serian las consecuencias ? Un poco de deuterio, de
tritio, de litio y de helio se escaparían al aire, sin más,
diríamos, y al día siguiente el incidente seria agua pasada.
Con
la fusión, vemos emerger el mito del “átomo sin riesgo ni
residuos”.
Como
uno se puede imaginar, esto no es completamente cierto. La fusión
deuterio-tritio produce neutrones que a su vez van a contaminar todas
las estructuras de los reactores. Estas se volverían radiactivas por
“activación”, gracias a la transmutaciones que se operan en
todos los materiales expuestos a un flujo importante de neutrones. De
esta manera, el desmantelamiento de un reactor a fusión seria
igualmente compleja, problemática y costosa que la de un reactor a
fisión .
Los
partisanos del programa ITER objetarían que los residuos generados
en la fusión tendrían vidas medias que se cifran en siglos mientras
que la fisión genera radionucleidos mortíferos durante centenas de
miles de años.
Una
vez hecho este preámbulo, hay que intentar salir del mito, olvidar
las frases bonitas, como la del “sol en probeta” y la de “la
energía ilimitada”, ser realistas y examinar la propuesta en
términos de factibilidad.
Para
hacer esto, voy a tener que emplear un discurso de físico. En la
medida de posible me esforzaré para que este discurso sea accesible.
La
fusión es una torre de marfil protegida por la extrema complejidad
de los fenómenos que conlleva. Y esta es uno de las razones que
permite a los nucleocratas de evitar cualquier pregunta respondiendo
“esto es muy complicado”. Entonces envía a su interlocutor,
eventualmente un político, la nube de tinta de la complejidad que le
permite esquivar preguntas insidiosas, como un pulpo soltando su nube
de tinta.
Entremos
pues en el vivo de estas preguntas científicas, y vayamos mas allá
del clásico bla-bla para el neófito.
El
proyecto ITER se apoya sobre dos series de resultados. Por un lado
tenemos el resultado ingles, el del JET
(Joint
European Torus),
obtenido
en el laboratorio de Culham en octubre 1997
, donde la inyección
de diferentes formas de energía permitió, durante un segundo, la
realización de reacciones de fusión, con un coeficiente
Q =
0,7
Que
significa este coeficiente Q ? Es el cociente entre la energía
bruta emitida en la fusión y la energía inyectada bajo la forma de
micro-ondas, inyección de particular “neutrales”, etc...
U n
reactor de fusión produce una energía cuyo flujo es proporcional al
volumen de la caldera nuclear, o lo que es lo mismo al cubo de su
dimensión característica (tomemos, por ejemplo, el diámetro del
toro de plasma).
Las
perdidas en energía se efectúan en las paredes, y son
proporcionales a la superficie de la caldera. Varían como el
cuadrado de su dimensión característica.
La
conclusión es que el coeficiente Qsigue la ley de evolución
:
Si
el JET se cantona a este valor Q = 0,65 quiere decir que la
maquina era demasiado pequeña. ITER, dos veces mas grande debe
permitir de subir a un coeficiente dos veces mas elevado, o :
Q
= 1,4
En
los folletos
de ITER, se puede leer que esperan obtener un factor superior a 5,
con un tiempo de funcionamiento de entre 400 y 1000 segundos.
Algunos
detalles de esta experiencia llevada a cabo en el JET. Este tokamak
no está equipado de una bobina superconductora. El campo magnético
está creado por un solenoide hecho a base de hilo de cobre. La
intensidad de la corriente que pasa por el solenoide es de algunos
mega-amperios, y la disipación de la energía en calor por efecto
Joule impide prolongar la experiencia.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Joint_European_Torus
http://claude.emt.inrs.ca/VQE/sources/fusion_futur.html
Los
sistemas de
calentamiento de ITER (microondas, inyección de neutros) constituyen
una extrapolación de aquellos instalados en el JET.
Entonces
ITER "funcionará".
Nadie
lo pone en duda. Se obtendrá la fusión deuterio-tritio, con un
coeficiente Qsuperior a la unidad, y durante un tiempo mucho mas
largo, gracias a la utilización de una bobina superconductora.
¿
Pero esto es todo ?
La
máquina, como vamos a mostrarlo a continuación, no está completa.
En
el estado actual, no puede ni siquiera figurar como prototipo, en vía
de una validación. Simplemente porque le falta uno, o incluso varios
elementos esenciales, si incluimos aquellos cuyo funcionamiento nunca
han sido probado.
El
reactor estará cargado con una mezcla 50/50 de los isótopos del
hidrógeno, deuterio y tritio. La reacción de fusión hace que los
dos elementos desaparezcan para dar lugar a un núcleo de helio,
dotado de 2 cargas positivas, a costa de una energía de fusión de
3,5 MeV y produciendo un neutrón de 14,1 MeV.
Fusión
deuterio-tritio
El
campo magnético de confinamiento impide que el núcleo de helio se
marche. Mediante intercambio de energía con los iones de deuterio y
de tritio, el átomo de helio contribuye a mantener la temperatura
del plasma, que de otra manera se enfriaría por perdida de energía
por radiación. Pero este campo no tiene ningún efecto en el
neutrón, pues carece de carga, que irá impactar las paredes del
anillo de confinamiento. Capturado por los materiales que forman
parte de la pared, creará radiactividad en dichos elementos por
activación, y transmutaciones diversas.
El
premio Nobel francés Pierre-Gilles de Gennes dudaba que se pudiera
proteger el delicado material de la bobina superconductora del
bombardeo de los neutrones resultantes de la fusión. Los materiales
superconductores son frágiles. Los daños provocados por los
neutrones pueden hacer desaparecer localmente la superconductividad,
poner fuera de uso los imanes e incluso provocar su destrucción.
Confrontados
a este problema mayor, los responsables de ITER responden que detrás
de la primera pared (« the first wall ») y la bobina
habrá una segunda pared hecha a base de compuestos de litio que
absorbe los neutrones creando tritio a través de la reacción
exo-energética :
http://www-fusion-magnetique.cea.fr/gb/cea/next/couvertures/blk.htm#ch1
http://www.energia-nuclear.net/es/como_funciona/fusion_nuclear.html
Ver
también :
Ha y
que subrayar que esta reacción es un reacción de fisión,
estimulada, de fisión de un litio 7, que se encuentra en un estado
inestable y que se escinde de dos átomos que posen 4 (helio) y
tritio(3) nucleones.
Esta
segunda pared (o cobertura tritígena) está hecha, o bien de una
mezcla al estado líquido de litio y plomo. La función del plomo es
de frenar los neutrones. En este proceso puede emitir otros dos. Esta
masa líquida a 500° Cestá enfriada mediante agua presurizada. Es
imposible que esta mezcla de metales en estado líquido sea puesta en
contacto directo con este agua. El litio funde a 180° Cy se
vaporiza a 1342° C.
El
litio no arde en el aire a la temperatura ambiente, como lo hace su
primo alcalino el sodio. Pero de que una temperatura suficiente arde
como su otro primo : el magnesio y esta combustión es exotérmica y
caracterizada por una gran violencia.
http://www.plexiglass.fr/materiaux/metaux/lithium.html
Extracto
(traducción)
:
El litio
es el único metal alcalino que se puede manipular en el aire sin
peligro, mientras que los otros se oxidan y, frecuentemente se
inflaman. En el aire el litio se recure lentamente de una
película de oxido y de nitruro.
Con aire
húmedo, el ataque, catalizado por el vapor de agua, es mucho más
rápido.
El metal
se inflama en atmósfera de oxígeno seco por encima de los 200°
Cdando lugar al oxido Li
2
O y no al peróxido,
diferenciándolo así de sus homólogos superiores (Na, K,..) y
haciendo que se parezca más a los alcalino-térreos.
La
combustión del litio es muy exotérmica y se acompaña de una
intensa luz blanca como el magnesio.
Litio quemándose en el aire, puesto en contacto del agua :
explosión inmediata
http://www.youtube.com/watch?v=ojGaAGDVsCc
Fuego de litio en el agua
:
http://www.youtube.com/watch?v=hSly84lRqj0&feature=related
Litio mas agua
:
http://www.youtube.com/watch?v=oxhW7TtXIAM&feature=related
Puesto
en presencia de agua a 500°C, la descompone, quitándole el oxígeno
y liberando....hidrógeno. Este tipo de reacción es parecida a la
que ocurre en las fundas de circonio que envuelven las pastillas de
combustible, en los reactores de Fukushima, y como regla general en
todos los reactores enfriados con agua, cuando la temperatura aumenta
y que este agua pasa al estado vapor.
El
hidrógeno liberado en la reacción del litio con el agua que le debe
enfriar puede combinarse con el aire y provocar una explosión como
la que habéis visto en Fukushima. El litio es un cuerpo
extremadamente
reactivo
que
se puede combinar con el oxígeno, con el hidrógeno (dando hidruro
de litio, el explosivo-tipo de las bombas de hidrógeno). Se puede
combinar con el nitrógeno, a temperatura ambiente dando nitruros de
litio. Todas estas reacciones son exo-térmicas que pueden desbocarse
produciendo fuertes daños.
Y
de todo esto nadie nos dice nada
Nadie
ha hablado sobre lo que podría pasar si, en un reactor de fusión,
le litio se pone a quemarse o combinarse con el agua que le debe
enfriar. Estas coberturas tritígenas (regeneran el tritio a partir
de litio) no han sido probadas. Como lo hacia ver Michèle Rivasi en
esta reunión, seria mejor probar estas coberturas tritígenas en
otras máquinas, como el JET o las máquinas alemanas (el ASDEX en el
Max Planck Institute de Garching), o japonesas, antes de lanzarse en
un proyecto
caro
peligroso
problemático
Alrededor
de las células tritígenas, que van a descubrir la imagen aquí
abajo (fuente: pagina web del CEA), hay que señalar dos cosas :
Directamente en contacto, la primera pared, en
berilio
.
El berilio es un metal que funde a 1380°C. Su comportamiento dentro
de un tokamak no ha sido probado. El berilio es altamente tóxico,
llegando a provocar una enfermedad pulmonar incurable llamada
beriliosis
. Es
también cancerígeno.
Elemento
de una cobertura de protección tritígena ( otra "experiencia
inédita" )
Del
otro lado encontrareis la bobina superconductora, enfriada al helio
líquido, a 3 K (o 270° C). A la mínima elevación de la
temperatura por encima de 20 K (dependiendo del material
superconductor utilizado) la superconductividad desaparece. La parte
de la bobina que pierde la propiedad de la superconductividad se
vuelve resistiva, y disipa toda la energía acumulada en forma de
calor (efecto Joule) que puede destruir completamente el material
superconductor. El helio liquido se vaporiza de manera brutal,
expandiendo su volumen mas de 700 veces. Es una bomba en potencia.
Cuando
estos ces conductores están en el estado ”superconductor” no hay
disipación de calor. El sistema criogénico esta presente para
enfriar y mantener frío el elemento superconductor.
Un
accidente de este tipo se produjo en el CERN en 2008. Una de las
soldaduras de una bobina se rompió y hubo pérdida de
superconductividad. La corriente que circula en la bobina es de 9000
amperios. Se produjo un arco eléctrico que vaporizó el helio
liquido de la bobina. La consiguiente explosión desplazó las
bobinas de 40 toneladas de varios metros (…).
En
un reactor de fusión, dotado de su indispensable cobertura
tritígena, una catástrofe es posible con :
Combustión violenta del litio contenido en la cobertura tritígena
(esta arde como el magnesio. Habría que hacer una demostración en
un estudio de televisión).
En presencia de agua : explosión.
El calor producido perturba la bobina superconductora vecina, que se
volatiliza.
Este incendio de litio lleva consigo vapores de plomo (tóxico :
saturnismo) y de tritio (radiactivo) que se había sintetizado en la
cobertura tritígena.
La "primera pared" (de uno a dos milímetros de berilio,
también tóxico) también se volatiliza y se va a mezclar a los
contaminantes tóxicos.
Incluimos la dispersión de algunos kilos de tritio que representa la
carga del reactor
La
totale....
Hay
que estar tranquilos pues una explosión de este tipo tendrá como
consecuencia la parada inmediata de la reacción de fusión. No esta
mal. Es lo que nos repiten desde hace décadas haciendo hincapié en
la seguridad de los reactores nucleares del siglo próximo.
Pero,
con respecto a la química esto sería ...
Seveso
.
En
este encuentro sobre ITER, Michèle Rivasi creó un evidente malestar
cuando preguntó ¿ quien pagará en caso de accidente, de catástrofe
? ¿ Quién será el responsable ?. La respuesta fue un silencio
sepulcral, significativo :
Pero bueno, ¿de que nos habla usted ? ¿Que catástrofe? Se tomarán
todas las precauciones, si si por supuesto.... !
Esta
presencia de litio, indispensable para crear esta cobertura
tritígena, hace que el reactor sea totalmente peligroso.
Este
peligro inevitable ha sido cuidadosamente escondida al público,
delante del cual se despliega una verdadera cortina de humo de la
“reacción de base de la fusión” la de la mezcla
deuterio-tritio.
Comprendámonos
bien. Un "reactor de fusión" funciona, no con una única
reacción, si no con dos.
En
detalle
:
2
Deuterio
- 3
tritio
da
4
helio
mas un
1
neutrón
, mas
energía
(la
reacción mas mediatizada de la historia del nuclear)
Neutrón
mas litio da helio más tritio (mediante regeneración), mas
energía
Los
neutrones representan 80% de la energía emitida : 14 MeV
(Mega-electrón-voltio).
El
helio representa el 20% de esta energía. Esta energía se transmite
en el plasma mediante colisiones y mantiene la temperatura del
reactor, 100-150 millones de grados.
Los
neutrones, exentos de carga eléctrica, atraviesan la “barrera
magnética” e impactan sobre la “primera pared”, en berilio. O
bien la atraviesan sin interaccionar o bien interaccionan con ella y
se encuentran implicados en la reacción :
9
Berilio
- 1
neutrón
da 2
4
helio
más 2
1
neutrón
La
segunda reacción,
si
ne qua non
para
un reactor de fusión, es aquella que r
egenera
el tritio
:
1
neutrón
- 6
Litio
da
4
Helio
mas 3
Tritio
,
más
energía.
Podemos
reagrupar estas dos reacciones de base en una sola :
2
Deuterio
- 6
Litio
a 2
4
Helio
,
más
energiía
Así
" un reactor de fusión ", que tiene una relación familiar
con los sobre-generadores consume, no una mezcle de deuterio y de
tritio si no de deuterio y de litio, estas dos substancias son
abundantes en el agua de mar.
De
ahí la idea de “energía ilimitada “ .
Vale.
Pero todavía hace falta saber hacer funcionar la reacción de
regeneración del tritio, de extrema peligrosidad y no experimentada.
Será experimentada en ITER
.
Ha
hecho falta un intenso trabajo de desinformación, de anestesia
mediática, durante varias décadas para que la población local, si
exceptuamos algunos “ecologistas excitados”, vea instalarse en la
región un proyecto peligroso” con tanta pasividad. La alcaldesa de
Aix-en-Provence, Maryse Joissains, ha por su parte reafirmado su
apoyo incondicional a ITER.
La
cobertura tritígena debería estar formada de un número Nde
elementos como el que aparece en la figura de arriba. En la
experiencia ITER solo se pondrán algunos elementos de este tipo.
Quizás de uno sólo, los otros serian reemplazados por un casco que
haga de barrera a los neutrones. Probablemente plomo.
El
despliegue de esta cobertura tritígena alrededor de la cámara,
servirá solamente como demostración, y con toda seguridad será el
próximo juguete de nuestros nucleocratas.
No
importa de que lado miramos el proyecto ITER, siempre acabamos con
problemas muy complejos, a juego con soluciones no probadas, que
también son complejas. Y quien habla de complejidad, habla de
duración de instalación y explosión de los gastos.
En
el tema de la complejidad hay tanta distancia entre ITER y un reactor
nuclear de fisión como la que hay entre un tubo-reactor y un
hervidor.
Podríamos
hacer la pregunta siguiente a los inventores de ITER
:
El
comportamiento del conjunto “primera pared” junto con su
cobertura de protección (tritígena) y asociada a un sistema de
evacuación de las calorías, será satisfactorio ? Es mas bien una
primicia, mas que un sistema bien rodado ?
Otro
problema relacionado con el funcionamiento de ITER es la ablación de
la primera pared bajo el impacto de iones de hidrógeno. Aquí las
ideas directrices se basan en los resultados obtenidos en Francia en
la maquina Tore Supra, un tokamak francés instalado en Cadarache,
dotado de una bobina superconductora que puede proporcionar hasta 4
teslas. Sin embargo las temperaturas obtenidas no permiten obtener la
fusión. Salvo error (cualquier precisión al respecto será
bienvenida) estas eran de algunos millones de grados. Y encima el
tiempo de funcionamiento fue de una
duración
récord de 6 minutos.
Es
posible estudiar el comportamiento de las paredes, muy próximas, o
directamente en contacto con el plasma caliente. La cámara de
confinamiento ha sido tapizada de baldosas en carbono (CFC), muy
parecidas a las que se utilizan en el transbordador espacial. El
carbono conduce bien el calor y presenta una buena resistencia a las
altas temperaturas. Los científicos han estudiado la captación de
calorías por conducción a través de una pared llamada “limitador”.
Es este especie de camino circular que podemos ver debajo de la
cámara en forma de “toro”.
La
cámara de Tore Supra. Abajo, su limitador
Las
paredes de la cámara han sido probadas con flujos de calor de 1
Megawatio por metro cuadrado, el flujo aumenta a 10 Megawatios por
metro cuadrado en el limitador donde la temperatura en la superficie
llega a 1200-1500°. El limitador es un intercambiador, donde por
detrás hay una circulación de agua a 220° y a una presión de 40
bares, permitiendo así probar la posibilidad de recuperación de
calorías en un tokamak.
U n
inciso y una precisión que me he confirmar recientemente. Se ha
anunciado con bombo y platillo que se había logrado la fusión
deuterio-tritio, la de la “pareja mágica” , en el JET. De hecho,
es sin duda no muy conocido, la mayoría de la experiencias de fusión
han sido llevadas a cabo con deuterio, a temperaturas un poco mas
altas de 150 millones de grados.
Las
reacciones que se producen en un reactor que utiliza deuterio
como combustible de fusión
Fuente
:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Fusion_nucl%C3%A9aire
http://www.energia-nuclear.net/es/como_funciona/fusion_nuclear.html
•
deuterio +
deuterio → (helio 3 + 0,82 MeV) + (neutrón + 2,45 MeV)
•
deuterio +
deuterio → (tritio + 1,01 MeV) + (protón + 3,03 MeV)
•
deuterio +
tritio → (helio 4 + 3,52 MeV) + (neutrón + 14,06 MeV)
•
deuterio +
helio 3 → (helio 4 + 3,67 MeV) + (protón + 14,67 MeV)
Lo s
Ingleses han hecho algunas pruebas con deuterio-tritio, para validar
el concepto. Pero de acuerdo con mi fuente, lo esencial de las
pruebas se ha hecho con deuterio, quizás por razones de coste del
producto.
Les
pérdidas por radiación.
El
plasma pierde energía a través de dos procesos de radiación del
“gas de electrones”. Tenemos primero la “radiación
sincrotrón”, que traduce la perdida de energía de estas
partículas eléctricamente cargadas que orbitan el campo magnético
de la maquina. La segunda fuente de perdida es la “radiación de
frenado”, o
bremsstrahlung
. Cuando un electrón pasa a
proximidad de un ion este desvía su trayectoria. Se encuentra
frenado y emite este tipo de radiación cuya intensidad crece como el
cuadrado de la carga eléctrica Zdel ion.
Radiación
de frenado
(
bremsstrahlung
) El
carbono es interesante por varias razones
:
Su buena resistencia a las altas temperaturas (las “baldosas” son
muy parecidas a las que lleva el transbordador espacial)
-
Su
buena conductividad térmica. -
El pequeño numero de cargas
eléctricas que tienen los iones de carbono (seis).
En
el mecanismo de perdida de energía por radiación de frenado, un ion
de carbono (arrancado a la pared y que venga a contaminar el plasma)
contribuye con una pérdida 16 veces más importante que la de un
electrón y un ion de hidrógeno, que lleva una sola carga.
Pero
el carbono sufre un fenómeno de abrasión y se comporta como una
verdadero bomba de drenaje de hidrógeno, que absorbe y da como
producto hidrocarburos. Si este se mezcla con los átomos de tritio
se volverá a su vez radiactiva (el periodo de vida del tritio es de
12 años).
Por
lo tanto no se puede utilizar el carbono, si no es (como veremos más
abajo) como absorbente de residuos.
Para
ITER, donde la pared interna representa 1000 metros cuadrados, la
elección está hecha. 700 metros cuadrados serán tapizados de
berilio, el más ligero de los metales y cuya temperatura de fusión
es de 1280°C. Esta cobertura podrá sin lugar a dudas encajar el
choque térmico gracias a una circulación subparietal de agua
presurizada. Con respecto a la contaminación del plasma por arranque
de iones, el berilio tiene 4 electrones y contribuye con una pérdida
16 veces más importante que la de un electrón y un ion de
hidrógeno.
La
fusión produce de todas maneras helio. Un reactor como ITER no
podría funcionar con un 10% de helio, que constituye la “ceniza”
de la reacción de fusión. Hay que eliminarla en continuo.
Esta
era la función del limitador, pero los ingenieros han considerado
otra geometría que ha conducido a la concepción de un divertor.
Este corresponde a los desagües que vemos correr en la base de la
cámara en forma de toro :
El
divertor está compuesto de módulos, segmentos que podrán ser
manipulados y reemplazados. Aquí tienen el diseño de uno de ellos.
Modulo
del divertor
Las
partes en verde corresponden a una placa de tungsteno. Este metal,
que constituye el filamento de las bombillas incandescentes, tiene
una temperatura de fusión de 3000°C, la más elevada de todos los
metales. La forma del divertor se puede explica si se considera,
además de su función primera, una geometría magnética particular
que le permita captar los iones :
En
azul claro, el berilio. En azul obscuro, el tungsteno. En negro, el
carbono.
Se
distingue una geometría magnética en cola de pez. Las ranuras
situadas al fondo de estos dos desagües están destinadas a ser el
orificio por donde se puede bombear el plasma y después reinjectarlo
en la cámara, una vez eliminadas las cenizas (el helio) y los iones
que contaminan el plasma y que causan el enfriamiento radiativo del
mismo: carbono, berilio y tungsteno.
El
tungsteno es el contaminante mas dañino de todos. Su estructura
electrónica le hace que tenga 74 electrones y
los especialistas me han dicho que, una vez mezclado con el plasma de
fusión, puede llegar a tener 50 o 60 cargas eléctricas. El
encuentro de un electrón con uno de estos iones lleva una perdida
por radiación de frenado 3600 veces mayor que cuando un electrón
encuentra un ion de hidrógeno.
Hablamos
aquí de pérdidas radiativas en forma de radiación de frenado o
bremsstrahlung
.
Sin embargo existen otro tipo de pérdidas que son incluso más
importantes, asociadas a transiciones ”libre-ligado”.
Cuando
los electrones encuentren iones de deuterio, o de tritio o de helio o
de berilio, los núcleos habrán perdido todos sus electrones. Este
no es el caso del tungsteno en las condiciones de funcionamiento.
Probablemente entre quince y veinticinco electrones (de los 74 que
tiene) seguirán ligados al núcleo. El encuentro con un electrón
libre provocará una des-excitación de esta envoltura electrónica
residual, inmediatamente seguida de una desexcitación radiativa con
emisión de un fotón. Un nueva pérdida y muy importante.
La
contaminación del plasma por iones de tungsteno podría llevar a una
bajada del rendimiento llegando incluso a la extinción del plasma de
fusión.
Después
de consultar con un especialista, he aprendido que el bombeo de iones
pesados sera efectuado al fondo de las ranuras que separan los dos
elementos del divertor, a través de orificios centimétricos.
El
JET fue inicialmente equipado de un limiteur parecido al de Tore
Supra. Los ingleses han modificado su montaje de manera a tapizar la
cámara de tungsteno y de instalar un divertor en su base. Como
señaló Michèle Rivasi el 16 de mayo en Aix-en-Provence, hubiera
sido mejor esperar el resultado de los ensayos ingleses antes de se
lanzar en el proyecto ITER.
La
misma conclusión se aplica a la pared en berilio.
¿
Se
ha probado el sistema de divertor ?
¿
Podrá
garantizar la pureza del plasma de fusión ?
Respuesta
de los especialistas :
Solamente la experiencia nos dará la respuesta .
Conclusión
:
Cuando
uno se aventura en los entresijos de la maquina ITER descubre una
complejidad que da vértigo. Esta “cosa” es cien veces mas
compleja que un reactor nuclear de fisión. Vehicula decenas de
problemas, con soluciones muchas de las cuales no han sido todavía
probadas. La eficiencia del divertor es el dominio de la pura
especulación. Y es justamente esta solución de descontaminación
del plasma en continuo la condición
si
en qua non
para
poder continuar su desarrollo
Bajo
este ángulo, ITER es una experiencia apasionante, un hervidero de
temas de tesis y de estudios sofisticados. Pero también es
Una
experiencia de 15 millares de euros
(por el moment0)
El
mas mínimo problema adicional llevara consigo una nueva explosión
de su presupuesto. Nuestros parlamentarios deben ser conscientes del
problema y no dejarse aturdir por las frases habituales, destinadas a
anestesiarles, a llenarles de humo
:
El sol en una probeta
- La fuente de energía ilimitada ….
Cuando
pregunte a un investigador implicado en este proyecto :
Cuando, y a que precio, podremos esperar ver a esta maquina
transformarse en un generador de electricidad ?
Su
respuesta fue
:
Habrá que contar con un presupuesto que no este muy ajustado …. de
mas o menos algunos millares de euros y a realizarse en algunos
decenios.
El
menú está en la mesa. Demasiado caro, demasiado lento, demasiados
problemas .
Por
las necesidades energéticas, cuales son las soluciones ?
El
nuclear, vía la fisión :
Peligroso
-
Dañino para el medio ambiente y la salud.
Ninguna solución para la gestión de los residuos nucleares.
La
fusión, vía ITER :
Demasiado cara
-
Demasiados problemas sin solución.
Demasiado lenta
Asistiré
al coloquio DZP
(dense Z-pinches) de Biarritz, entre el 6 y el le
9 junio próximos.
DZP2011
is the principal conference for specialists working in the field
of dense Z-pinch research and closely related topics. Previous
held in Laguna Beach (1989), London (1993), Vancouver (1997),
Albuquerque (2002), Oxford (2005) and Alexandria (2008) have
attracted more than 100 delegates from up to 20 countries.
The
topics to be covered by DZP2011 include all aspects of dense
Z-pinch research, including fundamental Z-pinch physics and the
broad range of applications of Z-pinches to such areas as
inertial confinement fusion, laboratory plasma astrophysics, soft
x-ray lasers and fundamental high energy density physics. Related
dense plasma configurations such as X-pinches, plasma foci and
high current capillary discharges are among the topics of
interest.
El
lunes 6 de junio 2011 a las 8 h 30 mi amigo Malcom Haines « hace
la presentación inaugural » y donde presentará su análisis de los
resultados obtenidos en las máquinas-Z desde 2005 y se ratificará
en su conclusión « en Sandía,
mas
de dos milliares de grados
han sido obtenidos desde 2005 ».
Su intervención, en este Coloquio Internacional consagrado a las
máquinas Z,
es
esencial.
Programa
del coloquio de Biarritz, sobre las maquinas Z (6-9 junio 2011)
(algún
periodista francés vendrá a cubrir la manifestación en persona o
se contentará de los resúmenes dictados por el CEA y otras
instituciones ? )
La
explicación
de
este fenómeno cabe en dos palabras : « resistencia
turbulenta ».
Y o
iré a apoyar Malcom en su conferencia.
Malcom Haines,
pionero de la física de
plasmas y de la MHD
En
los años precedentes he oído decir a los Americanos que tales
temperaturas no se habían jamás obtenido, que las conclusiones que
se publicaron en la prestigiosa revista
Physical
Review Letters, en 2006, bajo la forma de un articulo titulado "
Over
two billions degrees
", eran falsos. Pero nunca en los cinco
años que han pasado desde la aparición del articulo han publicado
una sola linea para apoyar sus refutaciones ni incluso proporcionar
explicaciones razonables y razonadas.
Ami manera de
ver los Americanos han lanzado una operación de
desinformación
ya que este
nuevo proceso se puede utilizar a la concepción y posterior
realización de
bombas
de fusión pura
(donde
la el proceso de fusión es iniciado mediante compresión
magneto-hidro-dinámica, o MHD, y no mediante una bomba A). Son
bombas que se pueden miniaturizar y “limpias” (sin residuos
nucleares) basadas en la fusión boro-hidrógeno (esta reacción
comienza partir de 1 millar de grados y es débilmente neutrónica).
He
dicho más arriba que Haines estará presente en el Coloquio, pero no
tenemos una certeza absoluta. Actualmente tiene problemas de salud
que podrían impedirle asistir al Coloquio
.
Si
Haines no viene nadie podrá oponerse, como solamente el podría
hacerlo con el peso de su credibilidad científica, a las mentiras
desvergonzadas y odiosas de los Americanos.
Eric
Lerner
, que trabaja sobre una experiencia
Focus y milita fuertemente en favor de una filial de fusión no
contaminante boro-hidrógeno, también estará presente.
Eric Lerner
, campeón
de la fusión
aneutrónica
Como
llevo diciendo en mi página web desde hace 5 años, un día veremos
aparecer generadores de electricidad basados en esta fusión
aneutrónica (que ya había evocado en el cómic Energéticamente
vuestros, y que lo podéis descargar gratuitamente en la página web
de Savoir sans Frontiers (Sabiduría sin Fronteras)).
http://www.savoir-sans-frontieres.com/JPP/telechargeables/ESPANOL/energeticamente_vuestros.htm
Como
los motores «de explosión ». Hace mas de un siglo que han
reemplazado las máquinas de vapor.
ITER
no es otra cosa que… la máquina de vapor del III° milenio,
hiper-complicada.
Si
la energía nuclear debe un día reencontrar un nuevo impulso, este
vendrá sin duda de los generadores de fusión a impulsión.
Veremos
aparecer una fusión
sin
residuos de ningún tipo
,
sin
productos
de fusión y sin estructuras que se hayan vuelto radiactivas a causa
del bombardeo con neutrones .
Persistir
en una energía basada en procesos de fisión, acumulando desechos
altamente radio-tóxicos (100.000 toneladas solamente en Francia...),
almacenando residuos con una vida media que se cifra en cientos de
miles de años es absurdo. Sobre todo cuando la Ciencia ha progresado
notablemente y ofrece otras soluciones
Negamos
el poder de progreso de la Ciencia.
Los
experimentos llevados a cabo en Sandía nos muestran que otra via es
posible. Pero como siempre, será
:
Las bombas primero la energía después.
Nada
ni nadie nos dice que la exploración de esta filial de fusión pura
boro-hidrógeno podrá crear a corto plazo generadores de
electricidad.
Pero
estas máquinas costarían 500 veces menos que ITER.
Examinemos
las soluciones
:
La
fisión : peligrosa, hiper-contaminante, riesgo para la salud
La
filial de la fusión vía ITER : con muchos problemas, incierta,
demasiado cara
La
filial de la fusión aneutrónica: horizonte no definido pero
bajo coste. Hay que lanzar ya investigaciones a nivel fundamental.
El
gas de esquistos
:
contamina la napa freática.
Volver
al gas y al petróleo : importaciones masivas, recursos
limitados, contaminación (mareas negras incluidas) emisión de gases
que favorecen el efecto invernadero.
Quedan las
energías renovables, inmensas, variadas, que requieren un bajo nivel
tecnológico.
Si
todos los países del Mundo aceptasen invertir masivamente en estas
fórmulas (más allá de las simples instalaciones domésticas) y
consagrar a este esfuerzo la parte del presupuesto destinado al
nuclear (civil y militar) y al desarrollo de armas, todos los
problemas se encontrarían rápidamente resueltos !
Sin
embargo este proceso contaría con una oposición encarnizada, por
diferentes razones.
Los esfuerzos, las inversiones faraónicas consentidas en el nuclear
serian obsoletas. Si tales inversiones han sido consentidas y
continúan a ser lo hoy es, antes de nada, en una óptica de
aplicaciones militares (generación de plutonio).
El bajo nivel tecnológico requerido en el desarrollo de energías
renovables (los desiertos, las regiones geotérmicamente activas, los
océanos, etc.) colocaría al mismo nivel países técnologicamente
punteros y aquellos considerados hasta ahora como incapaces de
atrapar el tren de la tecnología moderna. .
Y esta proceso no es otra cosa que una política « anti Nuevo
Orden Mundial, anti-mundialización y e incluso anti-capitalista ».
Opinión del Presidente Nicolás Sarkozy, en su
visita a Tokio, al 31 de marzo 2011
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