Solicitud de derecho de réplica ante el CEA

Solicitud de derecho de réplica ante el CEA

Solicitud de derecho de réplica, dirigida al CEA

tras la publicación de un texto que atenta contra mi reputación

23 de enero de 2012

29 de marzo de 2012: sin respuesta

El 17 de noviembre de 2011, el CEA colocó en su sitio web un texto que califica mis escritos como una falta de honestidad intelectual. A continuación, el texto completo, de 4.625 palabras y treinta mil caracteres:

Reacción al artículo « ITER: Crónica de una quiebra anunciada » de Jean-Pierre Petit, publicado el 12 de noviembre de 2011 en la revista Nexus, preparado por el Comité para la Energía Atómica y las Energías Alternativas. El 17 de noviembre de 2011.

Introducción La argumentación desarrollada en su artículo por el Sr. J.P. Petit, miembro de la asociación antinuclear francesa « Salir del nuclear », con el fin de cuestionar el proyecto ITER alentar miedos irracionales, se basa en extractos, sacados de su contexto, de una tesis doctoral recientemente elaborada en el Instituto de Investigación sobre Fusión por Confinamiento Magnético del CEA y defendida en noviembre de 2010 en la Escuela Doctoral de la Escuela Politécnica sobre la cuestión particular de los fenómenos de interrupciones que pueden ocurrir durante el funcionamiento de ITER.

Una interrupción, un fenómeno conocido desde hace mucho tiempo, es una inestabilidad que puede desarrollarse dentro del plasma de un tokamak. Cargada con una gran cantidad de energía, conduce a la ruptura del confinamiento magnético y se traduce en una descarga eléctrica de alta intensidad hacia la pared del recipiente al vacío, lo que implica el riesgo de dañarla.

Esta tesis de gran calidad se basa en 50 años de trabajos de una comunidad científica mundial compuesta por varios miles de profesionales en todo el mundo, y constituye la base reconocida del debate científico actual sobre este tema.

Existe una abundante literatura sobre el tema de las interrupciones, especialmente en los artículos publicados regularmente en la revista « Nuclear Fusion ». Constituyen la base física oficial y pública para el diseño de ITER.

Al observar que el artículo del Sr. J.P. Petit solo retiene extractos seleccionados deliberadamente de trabajos que justamente destacan la atención que debe prestarse por parte de la comunidad científica a los fenómenos de interrupción, no se puede sino concluir en la voluntad manifiesta de provocar polémica política y mala fe por parte del Sr. J.P. Petit, y ciertamente no en un trabajo científico de calidad realizado con espíritu crítico constructivo y destinado a avanzar en el tema.

Nos entristece constatar la ligereza con la que se manipulan información científica publicada en revistas de renombre internacional, sus autores y también los lectores del propio artículo, con fines partidistas extraños a la investigación y al progreso del conocimiento.

Con un comportamiento intelectualmente deshonesto, el Sr. J.P. Petit se descalifica él mismo de forma inmediata del debate, ya sea científico o social.

Este documento tiene como objetivo por una parte responder a los puntos más claramente erróneos del análisis del Sr. J.P. Petit, tanto desde el punto de vista científico como desde el de la desconocimiento del contexto general de las investigaciones, y por otra parte proporcionar al lector las claves principales para comprender ese mismo contexto y el papel exacto que debe desempeñar ITER en la investigación de fusión magnética en las próximas décadas.

Análisis de las críticas del Sr. J.P. Petit.

El argumento principal del Sr. J.P. Petit es que ITER no podría resistir las interrupciones, que corresponden a un apagado rápido del plasma. Analicemos punto por punto las críticas formuladas en el artículo (los extractos del artículo están en cursiva).

Página 91: « De esta lectura se deduce que la fusión por confinamiento magnético y la física de los tokamaks, extremadamente complejas, no están en absoluto dominadas por los teóricos. Ninguna modelización del comportamiento del plasma contenido en estas máquinas es representativa, en el sentido de que será imposible gestionar, incluso con los superordenadores más potentes del mundo, un problema que involucra entre 10²⁰ y 10²² partículas cargadas eléctricamente, interactuando todas entre sí ».

Estas afirmaciones son sorprendentes por parte de alguien que se presenta como un « especialista emérito de la física de plasmas ». No faltan ejemplos de teorías y modelos que funcionan muy bien con un gran número de partículas. Resulta que la magnetohidrodinámica (MHD) es una ciencia que permite describir la dinámica de un plasma o un fluido conductor que contiene un número muy grande de partículas. Las potencias de cálculo disponibles actualmente permiten incluso simulaciones a escala real. A menos que se ponga en duda los propios trabajos de la comunidad científica a la que perteneció hace más de 20 años, el Sr. J.P. Petit no puede sostener seriamente una afirmación según la cual sería imposible simular un sistema dinámico con un gran número de partículas.

Dicho esto, nadie ha afirmado nunca que los tokamaks deban diseñarse sobre la base de simulaciones numéricas. En la práctica, las especificaciones técnicas de un tokamak respecto a su resistencia a las interrupciones se basan en « leyes », llamadas « leyes de ingeniería », sobre las energías y tiempos característicos involucrados en este proceso. Los valores elegidos para ITER han sido validados por experimentos realizados en un gran número de tokamaks durante más de medio siglo. Las simulaciones numéricas de interrupciones solo han aparecido recientemente, especialmente en la tesis del Sr. C. Reux, sobre la que el Sr. J.P. Petit hace gran hincapié.

De hecho, los resultados son muy alentadores, aunque su precisión aún puede mejorarse. Es necesario destacar nuevamente que estas simulaciones constituyen un refinamiento adicional en la comprensión de los plasmas de tokamaks, y no la base sobre la que se ha diseñado ITER, validada desde hace mucho tiempo por las « leyes de ingeniería » mencionadas anteriormente.

Página 91: « Todos los tokamaks del mundo, incluyendo Tore Supra y JET, se han vuelto incontrolables debido a causas extremadamente diversas ».

Esta afirmación es evidentemente errónea y totalmente falsa: Tore Supra y JET funcionan de manera satisfactoria y perfectamente segura desde 1988 y 1983 respectivamente, es decir, más de 20 años de funcionamiento para Tore Supra y casi 30 años para JET. Las interrupciones ocurren regularmente en estas dos máquinas (como en todas las demás), pero nunca han provocado una destrucción ni una pérdida de confinamiento de productos tóxicos, como imagina el escenario del Sr. Petit. ¡30 años de funcionamiento sin incidentes importantes ciertamente no es lo que se puede llamar honestamente una situación « incontrolable »!

Página 92: « las interrupciones ... generan fuerzas capaces de deformar las estructuras parietales como pajas » Los elementos de primera pared y de estructura de los tokamaks, y en particular de ITER, están obviamente diseñados para resistir las fuerzas generadas por las interrupciones, incluso las más potentes posibles. Estos elementos están dispuestos de forma que minimicen las corrientes eléctricas que circulan durante una interrupción, limitando así las fuerzas de tracción que podrían sufrir. Además, en caso de situaciones extremas que induzcan daños superficiales en estos elementos, estos están diseñados para ser reemplazables.

La fotografía mostrada en el artículo y extraída de la tesis (elemento de Tore Supra dañado por una interrupción) es ejemplar a este respecto: corresponde a una « aguja » (elemento de primera pared) torcida en Tore Supra debido a una interrupción: fue reemplazada, los caminos de corriente se corrigieron desde entonces, y Tore Supra funcionó perfectamente después.

Es cierto que durante la fase de puesta en servicio progresiva de ITER, se encontrarán situaciones de este tipo y los defectos detectados se corregirán, como ocurre en cualquier instalación industrial o de investigación durante su período inicial de funcionamiento (véase la situación del CERN en 2009). Por supuesto, la máquina será probada con corrientes más bajas que el valor nominal, para minimizar los daños potenciales durante esta fase de puesta a punto.

Página 93: « los rayos que se producen inevitablemente alcanzarán 15 millones de amperios (150 millones de amperios en su sucesor DEMO). Impactos de tal potencia perforarán el recipiente al vacío. La capa de berilio ... se volatilizará y dispersará el material del que está compuesta, al mismo tiempo que el tritio; radiotóxico, contenido en la cámara ». Esta afirmación es doblemente falsa. Suponiendo que, en una situación extrema, se produzca una perforación de la cámara al vacío en ITER debido a una interrupción, no habrá liberación de berilio ni de tritio fuera de la instalación: la cámara al vacío está rodeada por una serie de barreras de confinamiento que no se verán afectadas por las interrupciones. Además, DEMO ciertamente no funcionará a 150 MA, sino a corrientes del orden de las de ITER (15-20 MA). Las extrapolaciones arriesgadas y categóricas del Sr. Petit demuestran su profunda desconocimiento de la física y la tecnología de los tokamaks.

Página 93: « las fuerzas de Lorentz, que ascienden a miles de toneladas, podrían deformar las estructuras de la máquina, obligando a su reemplazo, o incluso a una reconstrucción total de la instalación ».

Medir fuerzas en toneladas es más que sorprendente por parte de alguien que se presenta como físico.

Una fuerza se mide en newtons y una masa en gramos o toneladas. Las fuerzas de Lorentz inducidas en ITER se estiman que podrían alcanzar miles de millones de newtons. Los elementos estructurales de ITER están diseñados para resistir estas fuerzas de varios miles de millones de newtons; por lo tanto, no será necesario reemplazarlos en ningún caso. JET ha resistido durante 30 años las interrupciones que generan fuerzas de varios miles de millones de newtons. La instalación está construida para soportar sin deformarse fuerzas de este orden.

Página 94: « no existe ningún medio para extrapolar y reutilizar los datos existentes ... estos incidentes, inevitables durante la implementación, podrían provocar la destrucción de ITER desde los primeros ensayos ». Estas afirmaciones categóricas son erróneas. De hecho, existen medios y códigos muy fiables para estimar las corrientes de « halo » asociadas a una interrupción, el nivel de asimetría de estas corrientes en la dirección toroidal, así como las fuerzas ejercidas sobre la cámara al vacío. Esta estimación se basa en una base de datos (« Base de datos de interrupciones de ITER ») alimentada por observaciones en un gran número de tokamaks de diferentes tamaños. Como ya mencionado, también existen simulaciones numéricas MHD cada vez más precisas que permiten estimar de forma independiente la naturaleza fina de las interrupciones, pero estas no se utilizaron para diseñar ITER, ya que las decisiones tomadas antecedieron al desarrollo de estas técnicas de simulación. Actualmente se utilizan para fines de comprensión fina, verificación y ayuda en la definición de pruebas de puesta en marcha, experimentos futuros y explotación de sus resultados. Nuevamente, cabe destacar que las pruebas de puesta en marcha de ITER se realizarán con corriente de plasma reducida (como en cualquier otra máquina) con un aumento progresivo de potencia, por lo tanto, en situaciones sin riesgo para la integridad de la máquina.

Página 94: « esperar alguna vez hacer funcionar un tokamak sin interrupción es tan irracional como imaginar un sol sin erupciones solares, un clima sin vientos ni nubes, una cocción en una olla llena de agua sin remolinos ». Un tokamak puede funcionar sin riesgo de interrupción si el plasma es estable respecto a los modos MHD. De hecho, este es el régimen normal de funcionamiento de la mayoría de los tokamaks, y ITER no será una excepción. Es importante aquí no confundir inestabilidad con turbulencia. Una interrupción se debe a una inestabilidad perfectamente determinista. Si un plasma es estable respecto a esta inestabilidad, no hay ninguna razón para que ocurra, dada la reproducibilidad de una física determinista. Este punto muy importante ha sido confirmado por el análisis de la base de datos ITER ya mencionada: no hay carácter aleatorio en el desencadenamiento de una interrupción, aunque la física involucrada sea compleja. Una turbulencia (la imagen de la olla) está asociada a una multiplicidad de inestabilidades a pequeña escala. De hecho, una turbulencia es caótica. Es inevitable, pero no conduce a una interrupción. Una interrupción puede entrar en régimen turbulento, pero solo en un segundo momento, una vez desencadenada la inestabilidad primaria. En este sentido, la figura mostrada como ilustración por el Sr. J.P. Petit es fuera de lugar: corresponde a una turbulencia que no tiene nada que ver con una interrupción.

Por supuesto, uno de los objetivos de ITER es desarrollar un escenario estable respecto a las interrupciones. Una vez encontrado este escenario, no hay ninguna razón para que se vuelva disruptivo espontáneamente.

Página 95: « las interrupciones pueden dañar cualquier elemento de un tokamak, incluso su sistema superconductor de magnetización, cuya energía recordamos que equivale a la de un portaaviones Charles de Gaulle lanzado a 150 km/h ». Esta afirmación también es falsa. La cámara al vacío estará protegida por una cubierta diseñada para detener los neutrones de 14 MeV procedentes de las reacciones de fusión, y con mayor razón los electrones rápidos procedentes de las interrupciones, que por lo tanto no llegarán hasta el imán. Repetimos una vez más que los elementos estructurales, incluido el imán superconductor, están diseñados para resistir una interrupción. La energía involucrada en una interrupción no tiene nada que ver con la energía del imán toroidal. Más bien se trata del contenido energético del plasma (aproximadamente 350 megajulios para un plasma ITER a plena potencia) y de la energía del campo magnético llamado poloidal (alrededor de 400 MJ), que no se liberan al mismo tiempo, por lo tanto, nada comparable con los 51 gigajulios mencionados, ni con cualquier portaaviones lanzado a 150 km/h, aunque fuera el Charles de Gaulle.

Página 95: « si quisiéramos ofrecer una imagen de la implementación de un tokamak, tendríamos que imaginar a un operario frente a una caldera y algunos instrumentos de medida. Si la aguja de uno de ellos indica el más mínimo temblor, su única acción posible consiste en apagar el fuego con una manguera de incendios » Una vez más, desconocimiento de lo que es un tokamak y manipulación de los hechos con fines partidistas. Tore Supra está equipado con 40 instrumentos de medida continuos, JET con alrededor de 80 y ITER tendrá aún más. Hablar de « algunos instrumentos de medida » es más que reduccionista. En cuanto a la « manguera de incendios », el tiempo estimado disponible para detener o frenar los electrones rápidos es del orden de 10 ms. Se estima que se necesitará inyectar 10²² electrones por metro cúbico para una detención « suave » (véase el documento de referencia « ITER Physics Basis », que da las bases del dimensionamiento físico de ITER, publicado en Nuclear Fusion y firmado por toda la comunidad mundial). ¡No es una tarea imposible!

De hecho, el estudio de la inyección masiva de gas como medio para detener los electrones rápidos es precisamente el objeto de la tesis de C. Reux. Otras técnicas están siendo estudiadas por varias equipos en todo el mundo, incluido uno del CEA, con el fin de seleccionar la que presente las mejores prestaciones al mejor costo.

Los resultados actuales son alentadores, y se puede razonablemente pensar que una, o incluso varias, de estas métodos innovadores, además del ya disponible, estarán listos para 2019-2020 para el primer plasma de hidrógeno y con mayor razón para 2026 con el primer plasma de deutério-tritio.

Página 95: « es sorprendente que la autoridad de seguridad nuclear nunca haya mencionado esta peligrosidad ...» Es realmente mal conocer lo que son las autoridades de seguridad nuclear de los siete socios de ITER (Japón, Corea del Sur, India, China, Estados Unidos, Federación Rusa, Unión Europea) y de Francia como para pensar siquiera que podrían haber pasado por alto esta mención, si estas interrupciones fueran tan peligrosas como imagina el Sr. Petit.

Su frase maliciosa pretende hacer creer que las interrupciones han sido ocultadas a las diversas instancias de evaluación. Naturalmente, no es cierto. Las interrupciones se comentan ampliamente en la literatura, especialmente más de 35 páginas les están dedicadas en el « ITER Physics Basis », publicado en la revista Nuclear Fusion en 2007 (complementando el informe inicial de 1999).

Las publicaciones internacionales sobre este tema se cifran en cientos. Insinuar que el tema habría sido evitado o incluso ocultado es lo opuesto a la realidad.

Lo sorprendente es que el Sr. J.P. Petit, quien se presenta como una persona con una metodología científica, apoye sus afirmaciones categóricas principalmente en la lectura superficial de los trabajos de la tesis del Sr. Reux, e ignore soberbiamente los miles de páginas dedicadas a este tema sobre las interrupciones en revistas científicas ampliamente reconocidas. Por lo tanto, no podemos más que sorprendernos de su sorpresa.

*** Habiendo demostrado la exageración de las afirmaciones del Sr. Petit, ahora es necesario responder de forma sintética a las legítimas preguntas del público sobre el proyecto de investigación ITER: ¿qué ocurre exactamente con el funcionamiento del tokamak ITER y su situación frente a las interrupciones?

Las investigaciones en fusión magnética y el papel de ITER La investigación en fusión nuclear mediante confinamiento magnético es una investigación denominada « social », en el sentido de que mobiliza un conjunto lo más coherente posible de competencias científicas y técnicas para alcanzar un objetivo único: desarrollar, en condiciones tan seguras como se desee, una fuente de energía basada en el principio de fusión de dos núcleos ligeros. El Sr. Petit, en su introducción, recuerda justamente que, de forma muy resumida, se puede hablar de la domesticación en la Tierra de la energía de fusión, esta energía producida en las estrellas, y en particular en el Sol. ¡Un desafío de gran envergadura al que se quiere enfrentar!

Este desafío, pues lo es, consiste primero en verificar que tales reacciones son factibles en la Tierra, y además que lo son a « escala humana ». La buena noticia, el resultado tangible y destacado aportado por la comunidad científica, es que efectivamente es posible encontrar un punto de funcionamiento para esta reacción de fusión nuclear compatible con una realización « humana ».

En resumen, el dimensionamiento físico al que se hace referencia indica que un reactor de esta naturaleza es factible en instalaciones industriales comparables a las conocidas actualmente para la producción masiva de electricidad.

Esto representa un paso decisivo en la continuación de esta investigación. Este paso se dio a finales de los años 90, especialmente mediante una demostración experimental en el tokamak europeo JET, ampliamente celebrada y que cerró así una fase larga, pero decisiva, de la historia de la fusión: la « fase de los pioneros ». Varios libros especializados ya han sido escritos sobre esta etapa de la historia de la fusión, pero es importante destacar sus conclusiones principales en términos accesibles al público general y a las personas interesadas en nuestras elecciones sociales.

Esta fase de los pioneros se divide típicamente en dos épocas: la primera época abarca dos décadas entre la « desclasificación » de las investigaciones (1958) y la decisión de construir el JET (1980); la segunda época abarca las dos décadas siguientes marcadas por la explotación de grandes tokamaks, siendo el más grande aún hoy en día el JET, y que culminó con la decisión colectiva de construir ITER (2005).

En la primera época, se exploraron numerosas vías en todo el mundo, buscando de manera altamente competitiva desarrollar lo que llamamos la configuración magnética, es decir, esta « caja » inmaterial encargada de confinar este plasma extremadamente caliente, y cuya imposibilidad de contenerlo con paredes materiales es evidente para todos.

La configuración que llegó a la cabeza con mucha distancia en esta competencia fue la configuración tokamak, propuesta por los investigadores rusos, y que hasta ahora no ha sido desplazada.

Otras configuraciones fueron descartadas completamente, pero algunas vías alternativas se mantuvieron y aún son actuales. Si la configuración tokamak llegó a la cabeza, no significa que sea perfecta o ideal.

La segunda época consistió en definir el rendimiento de la configuración tokamak, es decir, establecer las « leyes de ingeniería » que permiten extrapolar los resultados obtenidos con vistas al diseño de un reactor.

Es fundamental comprender aquí, como en cualquier proceso industrial, que establecer « leyes de ingeniería » no requiere la comprensión completa de la física subyacente a un fenómeno.

Esto ocurrió, por ejemplo, en la aeronáutica: nuestros aviones vuelan desde hace más de 100 años, nuestras naves espaciales llegan a la Luna desde hace más de 40 años, pero la física de la turbulencia alrededor de una ala de avión, aunque se entienda en sus grandes líneas, aún no está completamente « resuelta » y sigue siendo objeto de investigación. Los primeros automóviles fueron desarrollados y comercializados por personas que no dominaban la termodinámica del motor de explosión en toda su complejidad. El proceso normal en una investigación de este tipo, recordemos que su objetivo no es simplemente el conocimiento por el conocimiento, sino el conocimiento para responder a una necesidad y que requiere el desarrollo de un equipo o un procedimiento innovador integrando numerosos saberes y habilidades, siempre consiste en combinar información experimental (se construyen prototipos, se ponen a funcionar, se miden los parámetros de estudio y se analizan los resultados para modelizar el sistema en funcionamiento y por lo tanto dominarlo), información teórica (se plantean preguntas sobre los procesos físicos que rigen el fenómeno, se plantean ecuaciones, se resuelven y se comparan con los resultados experimentales), pero también « modelos de ingeniería », que reproducen los comportamientos de forma ad hoc y que generalmente son leyes simples con parámetros ajustados a la experiencia. Es la iteración constante entre estas actividades lo que permite una progresión regular hacia el resultado.

El Sr. Petit hace un amalgame en este nivel en todo su análisis, y aunque es cierto que la física de plasmas aún está lejos de comprenderse en sus aspectos más fundamentales, es totalmente falso afirmar que este conocimiento es un requisito previo para el buen funcionamiento de ITER.

Es un poco demasiado rápido ignorar o considerar de manera muy ingenua todo el proceso que subyace a toda investigación aplicada. Por el contrario, evidentemente, la comunidad científica de la fusión no deja de esforzarse por comprender los fundamentos, porque es la clave última para optimizar este proceso. Los desarrollos de simulación al más alto nivel mundial, el uso masivo de los medios de cálculo más avanzados son prueba suficiente de ello. Francia misma puede enorgullecerse de liderar esta investigación en la vanguardia mundial en algunos frentes, como los procesos turbulentos que rigen el confinamiento del plasma, clave del rendimiento, y la magnetohidrodinámica (MHD) no lineal, que rige la estabilidad del mismo plasma.

El Sr. Petit, quien se presenta como antiguo especialista de MHD, no puede ignorar los avances considerables en las simulaciones MHD de plasmas de tokamak, algunas de las cuales fueron realizadas por el Sr. Cédric Reux en la tesis tan generosamente citada por el Sr. Petit.

¿Qué hay de ITER y cuál es su papel exacto? Si hay una idea que perdura cuando se habla de ITER, es precisamente la de amalgamar este proyecto complejo y de gran tamaño con el final de la historia.

Antes de plantearse la pregunta sobre qué es ITER, es fundamental comprender qué no es. ITER no es un reactor de fusión, ni con vocación comercial ni con vocación de prototipo.

Por el contrario, ITER es una máquina de investigación avanzada, fruto de la síntesis colectiva y completa de los resultados de la era de los pioneros, que, recordémoslo una vez más, validó la viabilidad científica de la fusión magnética. Estos trabajos podrían haber concluido, por ejemplo, que la física requería una « máquina » de 100 metros de diámetro, o un campo magnético incompatible con lo físicamente imaginable. No es el caso, y son precisamente las leyes de escala desarrolladas y probadas con rigor científico las que nos permiten afirmarlo. Los resultados de JET a finales de los años 90 confirmaron en realidad que, utilizando la mezcla real de deutério y tritio, se obtenía lo que se había extrapolado a partir de los resultados con deutério puro. El Sr. Petit tiene razón al decir que la presencia de tritio es indispensable para la producción de la reacción de fusión, pero tiene razón cuando insinúa que no se utiliza porque es caro o « peligroso ». No había ninguna razón válida para realizar todos los desarrollos y pruebas con tritio en JET, cuando se sabe que se puede extrapolar el comportamiento de los plasmas de fusión (y en este caso a partir de los grandes principios de la mecánica cuántica) a partir de los plasmas de deutério.

La cuestión del tritio es esencialmente separable del resto de la pregunta de física, y su presencia solo se vuelve necesaria cuando se pasa a la « verdadera escala », precisamente uno de los primeros roles de ITER.

A ITER, desde los años 90, se han asignado misiones científicas precisas, vinculadas a preguntas a las que se espera que pueda responder, o a extrapolaciones que se espera que pueda confirmar porque será el primero en poder obtenerlas a escala real. Estas misiones científicas son fundamentalmente de tres tipos:

• Producir plasmas de deutério y tritio para los cuales la energía liberada por la reacción supere la energía necesaria para mantener el proceso. Se ha fijado un factor de amplificación deseado de aproximadamente 10 entre la potencia inyectada para desencadenar la reacción y la potencia obtenida dentro del plasma. Para lograr este resultado fundamental, ITER no solo deberá confirmar que las extrapolaciones son correctas, sino que también contribuirá a proporcionar resultados fundamentales sobre el comportamiento de estos plasmas en cuanto a confinamiento y estabilidad.

• Producir plasmas de deutério y tritio para los cuales la energía liberada por la reacción contribuya significativamente al mantenimiento del proceso, y además en condiciones de duración que anticipen el funcionamiento del reactor, es decir, aproximando lo que llamamos la estabilidad. Esta segunda condición impone restricciones adicionales sobre el soporte de corriente de plasma por parte de sistemas de potencia adicionales.

• Por último, probar regímenes cercanos a lo que se llama la ignición, es decir, regímenes en los que se busca minimizar la potencia total inyectada, con el fin de comprender mejor el punto de funcionamiento de un futuro reactor. En relación con las misiones científicas asignadas anteriormente a ITER, ITER también marca el inicio de una nueva era para la fusión en el sentido de que debe demostrar también la viabilidad tecnológica del proceso.

Esto quiere decir claramente que ITER debe demostrar finalmente si la fusión magnética es o no un proceso que puede conducir a una cadena de reactores nucleares totalmente diferente de los existentes actualmente.

Este desafío se toma con la máxima seriedad por todos los actores, quienes cumplen todos su rol respectivo. El equipo ITER es responsable de proponer una máquina que, en última instancia, debe cumplir esta misión, así como de proponer los protocolos experimentales que, uno a uno, deberán ser validados por la Autoridad de Seguridad Nuclear antes de cualquier puesta en servicio y cualquier introducción de tritio en la máquina.

Como se mencionó anteriormente, ITER puede funcionar, y de hecho funcionará, sin tritio hasta que todas las etapas hayan sido validadas.

Esta es la razón principal por la cual el plan experimental de ITER prevé actualmente entre 5 y 7 años de operación antes de la introducción de tritio.

A continuación, ITER procederá por etapas con tritio hasta alcanzar las prestaciones establecidas. Durante este proceso, todos los componentes y procesos físicos se volverán a probar, modelar y comparar con las predicciones, continuando así la progresión del proceso, pero esta vez de forma integrada. Si los resultados son los previstos actualmente, permitirán validar la fusión magnética como un proceso suficientemente maduro para considerar la siguiente fase de prototipado de reactor (a menudo llamado DEMO), con dimensiones de industrialización y rentabilidad que faltan en las misiones de ITER.

La página del sitio web del CEA desde la cual proviene este documento,

http://www-fusion-magnetique.cea.fr/en_savoir_plus/articles/disruptions

que también presenta su traducción al idioma inglés.

Primera observación, al mencionar "la producción de extractos truncados", los autores (anónimos) de este documento pasaron por alto este texto más completo, disponible en mi sitio web desde hace meses y basado en 880 líneas extraídas de la tesis de Cédric Reux:

En septiembre de 2011 se celebró en Princeton, Estados Unidos, un coloquio dedicado a los futuros tokamaks de gran potencia:

http://advprojects.pppl.gov/ROADMAPPING/presentations.asp

En este coloquio, el profesor Glen Wurden (20 años de experiencia en máquinas de fusión y tokamaks):

presentó una comunicación titulada:

Es decir:

Examen de los riesgos y consecuencias de las interrupciones en grandes tokamaks

http://advprojects.pppl.gov/ROADMAPPING/presentations/MFE_POSTERS/WURDEN_Disruption_RiskPOSTER.pdf

Sus conclusiones son idénticas a las mías.

Cuando esta comunicación se presentó en formato PowerPoint, el autor incluyó dos vídeos. El primero tenía como objetivo mostrar lo que ocurre durante la explosión de una carga de explosivo. Aquí está la página 18 en cuestión:

Durante su presentación, hizo oír el ruido producido por un kilo de explosivo de alta potencia (colocado bajo una tienda azul, en la imagen de la izquierda).

Aquí está la misma página, traducida al francés, la flecha indica la imagen correspondiente.

****Para ver este primer vídeo

Durante una conversación telefónica de una hora y media que tuvimos, le dije que deseaba que los franceses pudieran conocer estos vídeos, y me los envió inmediatamente.

Más adelante, en la página 25, Wurden presenta una película grabada a 2000 imágenes por segundo, que muestra los efectos de una avalancha de electrones desacoplados sobre la pared del tokamak TFTR. En este experimento, la intensidad de la corriente de plasma era de 1,6 millones de amperios. La interrupción da origen a una descarga de electrones desacoplados de 700.000 amperios. A continuación, he puesto directamente la página traducida al francés, rodeando en rojo la imagen asociada a este segundo vídeo:

****Para ver este segundo vídeo.

Estas imágenes podrían desconcertar a algunos lectores. En realidad, lo que muestra esta película es una secuencia de imágenes en negativo, donde las partes oscuras emiten luz. A continuación he extraído algunas imágenes realizando una inversión blanco/negro.

Se ve la lluvia de escombros que resulta de la explosión de una placa de revestimiento debido al impacto de una avalancha de electrones desacoplados, equivalente a 700.000 amperios. Este fenómeno, imposible de controlar, puede golpear cualquier parte de la cámara, incluso la parte de esta primera pared que estará cubierta por un pequeño centímetro de berilio (altamente tóxico y cancerígeno). Recuerde que para ITER el coeficiente de amplificación por efecto de avalancha (calculado) que transforma electrones térmicos en electrones relativistas (con energías que van de 10 a 30 MeV) es de 1016, frente a 104 para el JET y Tore Supra. Las intensidades de las interrupciones en ITER se han estimado en 11 millones de amperios.

En el artículo que provocó las diez páginas de respuesta del CEA, reproducidas al principio de esta página, se menciona una fotografía tomada en la máquina Tore-Supra. El tono sugiere que todo ahora está de nuevo bajo control. Para información, esto fue comentado en un coloquio celebrado en 2011. Vea el siguiente extracto:

Entre las imágenes 1 y 2 se observa que transcurre apenas medio milisegundo (de ahí la dificultad de intervenir cuando se enfrenta a un fenómeno tan breve). El impacto de la descarga de electrones desacoplados, relativistas (llamados runaway por los angloparlantes), es visible en el pequeño círculo rojo de la figura 1. Es muy concentrado. Este impacto, aquí sobre baldosas de un compuesto CFC de carbono, provoca inmediatamente el arrancamiento e ionización de sus átomos, que invaden la cámara. De ahí la imagen 3, completamente saturada de luz emitida. La figura 4 muestra los fragmentos de carbono expulsados. Intente imaginar esto con... berilio.

Solo una observación al pasar. Si ha leído mis artículos sobre tokamaks, habrá notado que el campo magnético que intenta controlar los iones y electrones posee líneas de fuerza en forma de espirales poco enrolladas (líneas blancas flechadas, sobre fondo de plasma rojo).

Sin esta componente "poloidal", creada por la corriente de plasma, este campo no se enrollaría. Las líneas de fuerza serían simples círculos (azules).

Campo magnético "toroidal" (líneas de campo azules, bobinas rojas)

Pero como las bobinas están más juntas cerca del eje de la máquina, el campo que generan en esa región es más intenso. Ahora bien:

• Los plasmas huyen de las regiones donde el campo magnético es intenso.

Sobre esta base surgió la idea de confinarlos, porque el campo era más intenso cerca de los devanados, ya fueran o no superconductores.

Entonces, dos fuerzas se oponen. Las fuerzas de presión que prevalecen en el plasma, que aumentan con su densidad y temperatura, según la relación

p = n k T

donde p es la presión, n el número de iones por unidad de volumen y T la temperatura absoluta. k es la constante de Boltzmann, que vale

k = 1,38 × 10⁻²³

Se puede resumir esta historia de confinamiento invocando una presión magnética:

En una cámara toroidal con bobinas, el campo es más intenso cerca del eje, donde las espiras están más juntas. Entonces, la presión magnética, más fuerte, tiende a expulsar el plasma. No es bueno...

En 1951, el estadounidense Lyman Spitzer (1914-1997), pionero mundial en física de plasmas, sugirió inmediatamente torcer la cámara haciendo que se asemejara a una cinta espiral.

L. Spitzer, fallecido en 1997

Así nació la idea del Stellarator.

El Stellarator

Todos lo encuentran terriblemente complicado (por lo tanto caro). Los investigadores prefieren volverse hacia una idea que proviene del frío, y que los rusos no revelarán hasta 1958: hacer circular en el anillo una corriente de plasma, circular, generada por inducción, que al añadir una componente al campo magnético permite "hacer girar el plasma" como con una "cuchara electromagnética". Parece más simple que este pesadilla que es el Stellarator.

Pero precisamente esta corriente de plasma (1,5 millones de amperios en Tore Supra, 4,8 millones en el JET y 15 en ITER) es la que da origen a las interrupciones. Esta corriente hace que todos los tokamaks sean fundamentalmente inestables.

En materia de plasma, las inestabilidades surgen cuando el campo magnético es generado por una corriente que circula en el plasma (es el caso del Sol, que también tiene sus propias inestabilidades MHD, que degeneran en erupciones solares, el equivalente perfecto de las interrupciones).

Erupción solar La imagen anterior es bastante reveladora. Aunque no tengamos una comprensión precisa de lo que sucede exactamente bajo la superficie del Sol, que está a 6000°C, cabe pensar que su "subsuelo" está compuesto de "nudillos", tubos de corriente, con una geometría complicada. Imagine una esfera llena de neumáticos de bicicleta, más o menos inflados. La presión del aire en estos neumáticos es la presión-plasma. La presión magnética es la contrapresión ejercida por las tensiones que existen en el caucho de estos tubos de corriente.

De vez en cuando, la presión de plasma que reina en uno de estos "neumáticos" se vuelve mayor que su presión de confinamiento magnético. Entonces, brota fuera de la superficie solar, formando un hermoso arco, visible arriba. Es MHD al 150 %. Estos arcos se expanden más allá de la superficie solar. En la parte superior, las líneas de campo magnético están menos juntas. Esto significa que el campo magnético en la cima del arco es menor que el que se encuentra en sus "pies". Sabemos que los plasmas "huyen de las regiones donde el campo magnético es más intenso".

Así, los dos pilares de este arco de plasma se comportarán como aceleradores naturales de partículas, que transmitirán una fuerte velocidad ascendente a los iones y electrones, que entrarán en colisión en la cima del arco. Esta velocidad adquirida se transformará en agitación térmica, por lo tanto en presión. Esta presión hará explotar la cima del arco como una hernia de neumático que ya no puede contener la presión del aire.

El arco se transformará entonces en dos chorros de plasma, expulsando iones y electrones que forman un medio a una temperatura que va de 3 a 10 millones de grados. Así se explica la alta temperatura de la corona solar, así como la violencia de las tormentas que golpean la alta atmósfera terrestre, cerca de los polos magnéticos de la Tierra, cuando el Sol se enoja mucho.

Abajo, a la izquierda, lo que queda de un arco-erupción solar: un chorro de alta energía. En nosotros, las auroras boreales son los efectos físicos, en la alta atmósfera, de las interrupciones que ocurren periódicamente en el Sol, obedeciendo a "leyes de ingenieros" (lo que es otra forma de decir que no sabemos cómo funciona).

En el Stellarator, no hay corriente de plasma, por lo tanto no hay interrupciones. La idea recobra fuerza. Los japoneses han construido uno. Los alemanes terminan el suyo (el Wendelstein 7X de Greiswald, en el Instituto Max Planck).

Mire sus bobinas, están... torcidas:

50 bobinas superconductoras para el Stellarator alemán.

Desde que se inventó la electricidad, se sabe que cuando se hace pasar una corriente por una espira, esta sufre fuerzas que tienden a hacerla explotar. Todos lo han visto en el instituto.

En los años sesenta, en mi laboratorio, fabricábamos bobinas por las que pasaban 54.000 amperios. Había que sujetarlas fuertemente, de lo contrario las encontrábamos... en las paredes. (Recuerde que antes de ser teórico, fui experimentalista. A quienes objetaran que esta experiencia está muy lejana, les recordaré que mi última comunicación en un gran coloquio internacional de MHD, en Jeju, Corea, data de septiembre de 2010. Un trabajo hecho... en un garaje).

Las bobinas de la máquina Tore Supra son simples círculos, por lo tanto los problemas de resistencia de materiales se minimizan de forma automática.

La cámara de Tore Supra, de sección circular

Las bobinas del JET tienen forma de letra "D". Pero están en un plano. Aun así, hay que sujetarlas firmemente, porque las fuerzas asociadas a un campo de 5,38 teslas son considerables.

Las bobinas del Stellarator alemán, torcidas, plantean problemas de resistencia mecánica. Por eso, solo producirán 3 teslas (lo que dará una presión magnética de confinamiento 3 veces menor que en el JET). En una cámara toroidal, para confinar el plasma, se debe alcanzar una relación entre presión magnética y presión de plasma del orden de 10. Si se pierde un factor 3, se queda limitado en presión de plasma, por lo tanto en densidad y temperatura. El volumen del campo del Stellarator alemán sigue siendo modesto: 30 metros cúbicos, frente a 100 metros cúbicos del JET y 850 para ITER.

La documentación disponible sobre este Stellarator alemán:

Diámetro: 16 m Altura: 5 m Diámetro medio del cordón de plasma: 5,5 m Campo: 3 teslas Tiempo de funcionamiento: hasta 30 minutos Sistemas de calentamiento: microondas, inyección de neutros, radiofrecuencias Número de aberturas para mediciones: 250 Volumen del plasma: 30 metros cúbicos Contenido: de 0,005 a 0,03 gr La ausencia de corriente de plasma protege al Stellarator de las interrupciones.

Cuanto más torcidas, peor...

Una sección de la cámara del Stellarator Wendelstein 7X alemán Dispositivo destinado a contener las fuerzas de explosión de las bobinas superconductoras ¡Hola la complejidad tecnológica!

¿Es salvable el tokamak como máquina que algún día permita al ser humano explotar la energía de fusión? Algunos dudan. Muchos, de hecho. La duda se extiende, como una mancha de aceite. Estas malditas interrupciones arruinan la vida de los investigadores desde hace décadas. Mire la última diapositiva de la presentación de Wurden:

La traducción al francés es fiable. Todo se resume en esta página. En ella se encuentra el temor de que el fracaso de los grandes tokamaks (por lo tanto de ITER) desacredite la investigación de energía por fusión. Y luego, en la última línea, se ve que Wurden, que colabora con los alemanes como asesor, sigue atento al Stellarator.

¿Es esta la solución? Quién sabe. En un "Stellarator gigante", donde se pudiera crear la fusión, buscar condiciones de plasma encendido, sin interrupciones, subsistiría el problema, no resuelto, de la resistencia de la primera pared al flujo de neutrones de 14 MeV. Un problema que habría que haber abordado hace mucho tiempo con una instalación IFMIF, que sigue... en los planos.

una página sobre la fusión aneutrónica**

la página dedicada a la fusión nuclear

No discutí el proyectado pinch Z ruso con Valentin Smirnov. Sin embargo, siempre que el tiempo de equipartición sea mucho mayor que el tiempo de tránsito de Alfven, la viscosidad iónica y la temperatura iónica dominan. Esto, por supuesto, no da la máxima radiación, pero sí las temperaturas iónicas más altas. Así, a 26 MA y con la misma densidad lineal, esperaría que la temperatura iónica fuera 1,7 veces el valor anterior que obtuvimos de 200-300 keV.

Haines me dice que no discutió con Valentin Smirnov, director del departamento de fusión en el Instituto Kutchatov de Moscú, sobre el proyecto ruso. Me confirma lo que me dijo en Biarritz, a saber que con sus 26 millones de amperios, los estadounidenses deberían haber alcanzado los 500 keV, es decir, cinco mil millones de grados.

D e acuerdo con esta lógica, los rusos, que están construyendo (comunicación personal de Smirnov) un dispositivo que desarrolla 50 millones de amperios en 150 nanosegundos, con un "liner esférico" (inventado por el ruso Zakharov) y una fuente primaria de energía en forma de explosivo sólido, deberían alcanzar lógicamente los 18 mil millones de grados.

O n encuentra en Wikipedia. El artículo menciona que la energía producida puede someterse a una conversión directa, por inducción, como señalé ya en 2006 (me gustaría echar un vistazo al artículo de Miley de 1993 sobre este tema, citado en la página).

D ans se encuentra una tabla que da en particular la relación entre la potencia producida por reacciones de fusión y la pérdida por radiación (bremsstrahlung). Esta relación es muy favorable para la fusión de deuterio-tritio. La tabla indica la temperatura mínima a alcanzar: 300 keV para el boro-hidrógeno, ampliamente superada en los pinch Z. Pero una relación Potencia fusión/Potencia perdida por radiación inferior a la unidad (0,57) parece a priori condenar esta vía.

P ero estos resultados de cálculo corresponden a una igualdad de temperaturas iónicas y electrónicas. En una Z-machine, la temperatura iónica es más de doscientas veces superior a la temperatura electrónica. La pérdida por bremsstrahlung crece como la raíz cuadrada de la temperatura electrónica (como la velocidad del electrón). Entonces, hay que multiplicar 0,57 por la raíz cuadrada de 227, es decir, un factor 15. El factor potencia producida por fusión sobre pérdidas subiría entonces a 8,58.

P or qué un estado tan "fuera de equilibrio inverso"? Porque durante la implosión de los hilos, iones y electrones adquieren velocidades idénticas (600 km/s). Estas energías cinéticas se transforman en energía de agitación térmica. Estas termalizaciones son muy rápidas (menos de una nanosegundo para el gas iónico, un poco más para los electrones). Pero el tiempo característico de equipartición de energías, de convergencia hacia el equilibrio termodinámico, es mucho más largo (ver el artículo de Haines de 2006).

Simple observación: sería conveniente que estas precisiones se incluyeran en esta página de Wikipedia. Alguien tendrá que hacerlo por mí. De hecho, no puedo hacerlo, habiendo sido baneado de por vida por un grupo de algunos administradores anónimos, en 2005. Motivo: revelar la identidad de un cierto Yacine Jolivet, físico teórico, doctorando en la Normale Sup, que decía tonterías tras tonterías. Le había propuesto una explicación cara a cara, en su laboratorio. Pero al hacerlo, le arranqué la máscara, lo cual, en el funcionamiento de Wikipedia, constituye un crimen imperecedero. Desde entonces, con su doctorado en cuerdas supercuerdas en el bolsillo, Dolivet se fue a trabajar en un banco. Espero que en ese banco trabaje bajo su verdadero nombre.

E xiste, por tanto, una vía posible, que merecería ser estudiada. Y dado que la "Ciudad de la Energía", instalada en Cadarache, dentro del polígono que contiene ITER, parece presentarse como abierta a todas las soluciones posibles (ver más adelante), ¿por qué no construir allí una Z-machine? (costo: la centésima parte de ITER). Podría encontrar investigadores senior capaces de montar un proyecto así, buscando en la comunidad de expertos en plasmas calientes, entre quienes no han adherido ciegamente a una quimera llamada ITER.

No discutí el proyectado pinch Z ruso con Valentin Smirnov. Sin embargo, siempre que el tiempo de equipartición sea mucho mayor que el tiempo de tránsito de Alfven, la viscosidad iónica y la temperatura iónica dominan. Esto, por supuesto, no da la máxima radiación, pero sí las temperaturas iónicas más altas. Así, a 26 MA y con la misma densidad lineal, esperaría que la temperatura iónica fuera 1,7 veces el valor anterior que obtuvimos de 200-300 keV.

Haines me dice que no discutió con Valentin Smirnov, director del departamento de fusión en el Instituto Kutchatov de Moscú, sobre el proyecto ruso. Me confirma lo que me dijo en Biarritz, a saber que con sus 26 millones de amperios, los estadounidenses deberían haber alcanzado los 500 keV, es decir, cinco mil millones de grados.

D e acuerdo con esta lógica, los rusos, que están construyendo (comunicación personal de Smirnov) un dispositivo que desarrolla 50 millones de amperios en 150 nanosegundos, con un "liner esférico" (inventado por el ruso Zakharov) y una fuente primaria de energía en forma de explosivo sólido, deberían alcanzar lógicamente los 18 mil millones de grados.

O n encuentra en Wikipedia. El artículo menciona que la energía producida puede someterse a una conversión directa, por inducción, como señalé ya en 2006 (me gustaría echar un vistazo al artículo de Miley de 1993 sobre este tema, citado en la página).

D ans se encuentra una tabla que da en particular la relación entre la potencia producida por reacciones de fusión y la pérdida por radiación (bremsstrahlung). Esta relación es muy favorable para la fusión de deuterio-tritio. La tabla indica la temperatura mínima a alcanzar: 300 keV para el boro-hidrógeno, ampliamente superada en los pinch Z. Pero una relación Potencia fusión/Potencia perdida por radiación inferior a la unidad (0,57) parece a priori condenar esta vía.

P ero estos resultados de cálculo corresponden a una igualdad de temperaturas iónicas y electrónicas. En una Z-machine, la temperatura iónica es más de doscientas veces superior a la temperatura electrónica. La pérdida por bremsstrahlung crece como la raíz cuadrada de la temperatura electrónica (como la velocidad del electrón). Entonces, hay que multiplicar 0,57 por la raíz cuadrada de 227, es decir, un factor 15. El factor potencia producida por fusión sobre pérdidas subiría entonces a 8,58.

P or qué un estado tan "fuera de equilibrio inverso"? Porque durante la implosión de los hilos, iones y electrones adquieren velocidades idénticas (600 km/s). Estas energías cinéticas se transforman en energía de agitación térmica. Estas termalizaciones son muy rápidas (menos de una nanosegundo para el gas iónico, un poco más para los electrones). Pero el tiempo característico de equipartición de energías, de convergencia hacia el equilibrio termodinámico, es mucho más largo (ver el artículo de Haines de 2006).

Simple observación: sería conveniente que estas precisiones se incluyeran en esta página de Wikipedia. Alguien tendrá que hacerlo por mí. De hecho, no puedo hacerlo, habiendo sido baneado de por vida por un grupo de algunos administradores anónimos, en 2005. Motivo: revelar la identidad de un cierto Yacine Jolivet, físico teórico, doctorando en la Normale Sup, que decía tonterías tras tonterías. Le había propuesto una explicación cara a cara, en su laboratorio. Pero al hacerlo, le arranqué la máscara, lo cual, en el funcionamiento de Wikipedia, constituye un crimen imperecedero. Desde entonces, con su doctorado en cuerdas supercuerdas en el bolsillo, Dolivet se fue a trabajar en un banco. Espero que en ese banco trabaje bajo su verdadero nombre.

E xiste, por tanto, una vía posible, que merecería ser estudiada. Y dado que la "Ciudad de la Energía", instalada en Cadarache, dentro del polígono que contiene ITER, parece presentarse como abierta a todas las soluciones posibles (ver más adelante), ¿por qué no construir allí una Z-machine? (costo: la centésima parte de ITER). Podría encontrar investigadores senior capaces de montar un proyecto así, buscando en la comunidad de expertos en plasmas calientes, entre quienes no han adherido ciegamente a una quimera llamada ITER.

En la prensa científica aparecen artículos. Ya se ha visto aparecer, el 24 de octubre, en el sitio del CEA, una página titulada "zoom sobre las interrupciones". Con esta foto, tomada en la máquina Tore Supra:

El autor del artículo olvida decir:

• Que este gas raro, al sufrir la violenta reacción de una superficie resonante del plasma, se ioniza, lo que le impide penetrar más profundamente. No hace falta salir de Grandes Escuelas para verlo.

• Que estas manipulaciones se realizan sobre un plasma sano, y no sobre una interrupción que se haya desarrollado espontáneamente.

• Como una fuga crea automáticamente una interrupción, la inyección de gas la crea, y luego se supone que atenúa sus efectos.

Trabajos que el CEA califica de "prometedores" (ver el texto de la respuesta a mis escritos).

De vez en cuando, lectores me solicitan, señalando algún "nuevo" aporte. Hace algunos meses, los coreanos intentaban dominar las "inestabilidades de borde" contrarrestando las fluctuaciones locales del campo magnético mediante bobinas. Al final: una idea que, de hecho, no es nueva y no da mucho resultado.

Más recientemente, la revista Nature explica cómo actuar sobre el plasma de un tokamak actuando en el "espacio de fase", en el espacio de seis dimensiones (posición más velocidad).

Impresionante. Pero para quien sabe leer, no hay nada especialmente interesante. Publicación de una tesis sin más. Gracias a este método se logra modificar la frecuencia de las "inestabilidades en dientes de sierra". Pero no se hacen desaparecer.

Voy a dar la reproducción de la carta certificada que envié al director general del CEA, Bernard Bigot. Hay que dirigirse a él, ya que los autores del texto donde se denuncia mi falta de honradez intelectual prefieren permanecer ocultos. Por eso le pido al Sr. Bigot que ejerza un legítimo derecho de réplica publicando esta carta en el sitio del CEA, tras las diez páginas donde anónimos valientes concluyen que "me disculpo de forma automática del debate científico y social".

Jean-Pierre Petit Ex-director de investigación del CNRS                                                      Pertuis, 17 de enero de 2012 A M. Bernard Bigot Administrador General del CEA CEA, Saclay 91191 Gif-sur-Yvette Recomendado con AR.

Estimado Administrador General, Tras la publicación el 17 de noviembre de 2011 en el sitio web del CEA de un documento titulado, citando:

Respuesta al artículo « ITER, Crónica de una quiebra anunciada », de mi colega Jean-Pierre Petit, publicado el 12 de noviembre de 2011 en la revista Nexus, preparado por el Comité para la Energía Atómica y las Energías Alternativas".

Se intentó contactar sin éxito con el servicio de comunicación del CEA para conocer al autor de este texto. Se respondió sustancialmente que « el texto no provenía de un único autor, sino de un grupo cuyos miembros no deseaban revelar sus nombres ni debatir conmigo ».

En este texto aparecen frases como:

Nos sentimos afligidos por la ligereza con la que se manipulan información científica publicada en revistas de prestigio internacional, sus autores y también los lectores del artículo mismo, con fines ajenos a la investigación y al progreso del conocimiento.

Con un comportamiento intelectualmente deshonesto, el Sr. J.P. Petit se descalifica él mismo ipso facto del debate, ya sea científico o social.

Desde que ejerzo la profesión de investigador, lo cual continúo haciendo desde hace más de cuarenta años, a pesar de mi jubilación, como lo demuestran mis últimas comunicaciones científicas y publicaciones en revistas especializadas con revisión por pares de 2008, 2009 y 2010, sobre trabajos que no son los de un aficionado, nunca había sido calificado de manera tan insultante de deshonestidad científica.

Por ello, quise conocer al autor de tales declaraciones para debatir con él bajo la mirada de una cámara de video manejada por un periodista, de modo que este debate, sin cortes ni comentarios, con un tiempo de palabra equilibrado, pudiera difundirse a todos los públicos, ya fueran ciudadanos, colegas científicos o responsables políticos, quienes podrían haber accedido al documento de forma inmediata a través de Internet y, sobre esa base, formular su propio juicio.

Cuando se lanzan acusaciones tan graves en el ámbito personal, su autor (o sus autores, ya que se me dice que se trata de un grupo procedente del CEA) no puede esconderse tras un anónimo prudente. Las cosas deben aclararse públicamente, según el sentido más elemental de la justicia y el sano funcionamiento de una democracia, que no puede contentarse con simples argumentos de autoridad. Tal evasión no es solo símbolo de arrogancia. También puede revelar la poca seguridad en sí mismos y la falta de competencia de las personas involucradas.

Resulta que el artículo sobre el cual los autores anónimos desarrollaron una crítica bilingüe de diez páginas es simplemente una versión muy resumida de un artículo de 115 páginas publicado en mi sitio web, donde se reproducían 880 líneas extraídas de la tesis de Cédric Reux, es decir, un tercio de su tesis, representando sus pasajes más significativos.

Quiero aclarar que antes de publicar este artículo, intenté en vano ponerme en contacto con el Sr. Reux por correo electrónico, felicitándolo al pasar por la calidad de su trabajo.

Esta tesis señalaba la peligrosidad del fenómeno de las interrupciones (disruptions) en los tokamaks de alta potencia futuros, como ITER. Mi artículo de 115 páginas también incluía extractos de otra tesis, la del británico Andrew Thornton, defendida en enero de 2011, que llegaba a conclusiones idénticas en todos los aspectos.

A modo ilustrativo, a continuación presento dos extractos de la tesis de Cédric Reux:

Página V:

« Las interrupciones del plasma en tokamaks son fenómenos que provocan la pérdida total del confinamiento del plasma en apenas unos milisegundos. Pueden causar daños considerables en las estructuras de las máquinas, por depósitos térmicos localizados, fuerzas de Laplace en las estructuras y generación de electrones de alta energía llamados desacoplados, capaces de perforar los elementos internos. Dado que su evitación no siempre es posible, resulta necesario reducir sus consecuencias, especialmente para los futuros tokamaks cuya densidad de potencia será de uno a dos órdenes de magnitud mayor que en las máquinas actuales ».

y página 165:

« Para operar los futuros tokamaks con buenas condiciones de fiabilidad, seguridad, rendimiento y seguridad, se hace cada vez más necesario dominar las interrupciones del plasma. Estos fenómenos violentos, que corresponden a la pérdida del confinamiento del plasma, son causa de tres tipos de efectos perjudiciales. Los efectos electromagnéticos, incluyendo corrientes inducidas, corrientes de halo y las fuerzas de Laplace que derivan de ellas, pueden dañar la envoltura al vacío del tokamak y arrancar elementos estructurales. Los efectos térmicos provocados por la pérdida de la energía contenida en el plasma son susceptibles de causar daños irreversibles en los elementos de pared en contacto con el plasma. Finalmente, haces de electrones relativistas acelerados durante la interrupción pueden perforar la envoltura al vacío ».

y un extracto de la tesis de Andrew Thornton, página 14:

« Las consecuencias de las interrupciones en la próxima generación de tokamaks son severas; las consecuencias de una interrupción en un tokamak de planta eléctrica serían catastróficas. » Tras conocer este documento de 115 páginas, la diputada europea Michèle Rivasi me pidió que extraiga una versión más concisa, destinada a los 124 miembros de la Comisión Técnica de Investigación Energética del Parlamento Europeo, lo cual hice.

Informado de la difusión de este texto dentro de esta comisión, el Sr. Cédric Reux le envió una carta protestando con fuerza contra lo que consideraba un desvío malicioso de sus escritos y conclusiones, a fines partidistas, mediante la producción deliberada de extractos truncados.

A propósito, señalaré que fueron « los anónimos del CEA » quienes utilizaron esta técnica en su texto, siempre disponible en su sitio web, al mencionar un presunto extracto del artículo de Nexus, citando:

p. 91:

Todos los tokamaks del mundo, incluyendo Tore Supra y JET, se han vuelto repentinamente inmanejables debido a causas extremadamente variadas.

Esta cita fue deliberadamente truncada para ocultar que ITER inevitablemente será algún día el escenario de una interrupción importante, por desprendimiento de polvo en la pared o entrada de gas consecutiva a una fuga de estanqueidad. A continuación presento el texto completo, sin cortes:

p. 91:

Todos los tokamaks del mundo, incluyendo Tore Supra y JET, han sido múltiples veces totalmente inmanejables debido a causas extremadamente variadas, desde el desprendimiento de polvo en la pared hasta la entrada de gas frío consecutiva a una falta de estanqueidad en la envoltura. Todas las máquinas presentes y futuras han experimentado y experimentarán el fenómeno de « interrupción ».

He resaltado el fragmento omitido, que cambia completamente el sentido de la frase.

Volvamos al Sr. Cédric Reux. Al mismo tiempo que enviaba una fuerte protesta a la señora Rivasi, solicitó ser recibido por ella. Ella aceptó recibirlo en la fecha propuesta por él, el 16 de noviembre de 2011, con la condición de que la reunión tuviera lugar en mi presencia y fuera filmada por un periodista, sin que este hiciera preguntas ni orientara el debate. El video habría sido luego publicado en Internet, sin cortes ni edición, en mi sitio web Enquête et Débat.

Supongo que fue en esta misma época cuando un grupo del CEA preparó el texto publicado en su sitio web el 17 de noviembre de 2011, basándose en un documento restringido, sin haber visiblemente leído el texto completo, del cual habría sido difícil hablar de manipulación mediante extractos truncados, dada la abundancia y continuidad del material presentado.

Posteriormente, usted envió una carta a la señora Rivasi indicando que no deseaba que el Sr. Reux me visitara solo, y propuso que viniera acompañado por usted y por el Sr. Alain Bécoulet, a quien presentó como especialista de ITER.

La señora Rivasi aceptó y fijó el lugar de la reunión en una sala puesta a disposición de los parlamentarios por la Asamblea Nacional, en el bulevar Saint-Germain.

La señora Rivasi, el periodista y yo esperamos en vano su llegada esa noche del 16 de noviembre, cuando de facto todos ustedes simplemente se retiraron sin siquiera tener la cortesía de hacer una llamada. En cambio, al día siguiente apareció este largo texto de diez páginas en el sitio web del CEA, sin firmantes.

¿Qué se puede concluir?

Que el proyecto ITER carece de claridad, que su gestión a nivel francés e incluso internacional parece bastante confusa. Si los autores anónimos del documento publicado por el CEA en su sitio web el 17 de noviembre de 2011 hubieran leído el artículo completo, habrían encontrado inmediatamente las refutaciones de todos sus argumentos en forma de largos extractos de las tesis de Reux y Thornton (que figuraban en el documento de 115 páginas disponible en mi sitio web).

Por ejemplo, en contradicción con la confianza que estos individuos parecen tener en las simulaciones numéricas, citaré este pasaje de la tesis del Sr. Reux (que quizás no leyeron):

página 20:

« Sabido que un plasma de tokamak está compuesto en promedio por entre 10²⁰ y 10²² partículas, cada una pudiendo interactuar con todas las demás, parece difícil poder resolver un sistema tan complejo, incluso considerando el aumento de capacidad de cálculo de los superordenadores. » Sobre las deformaciones de los elementos internos, véase la tesis de Reux, página 59, citando nuevamente:

« Por tanto, resulta necesario desarrollar un método que permita reducir estas fuerzas verticales que podrían provocar deformaciones intolerables en la envoltura al vacío ».

etc., etc.

Los autores anónimos me reprochan mi ignorancia sobre numerosos artículos y comunicaciones relacionados con los tokamaks. Yo les devolveré el cumplido mencionando una reciente comunicación de G.A. Wurden, titulada:

Manejo de los riesgos y consecuencias de las interrupciones en grandes tokamaks « Examen de los riesgos y consecuencias de las interrupciones en grandes tokamaks » en el coloquio celebrado los días 16-17 de septiembre de 2011 en Princeton, EE.UU., cuyo tema era « La hoja de ruta que podría llevar a la producción de energía por fusión magnética en la era ITER ».

En su diapositiva 4 se observa que su posición coincide con la de Reux, Thornton y tantos otros:

4). No podemos aún simularlo ni siquiera en los superordenadores más grandes y rápidos del mundo.

Alguien que comparara el contenido de su presentación con el resumen que yo proporcioné a la señora Rivasi no podría sino constatar que las conclusiones son idénticas en todos los aspectos. A menos que al Sr. G.A. Wurden también se le deba calificar de deshonestidad científica, o como sugirió el Sr. Philippe Ghendrih, director de investigación del Instituto de Investigación sobre Fusión Magnética, a mi respecto, también necesite la asistencia de un servicio psiquiátrico.

Hay un último punto que deseo destacar. En el texto del 17 de noviembre, los anónimos escribieron:

Es realmente desconocer lo que son las autoridades de seguridad nuclear de los siete socios de ITER (Japón, Corea del Sur, India, China, Estados Unidos, Federación Rusa, Unión Europea) y de Francia pensar siquiera que podrían haber omitido mencionarlas si las interrupciones fueran tan peligrosas como el Sr. Petit lo imagina. Su frase maliciosa busca hacer creer que las interrupciones han sido ocultadas a las diversas instancias de evaluación. Naturalmente, esto no es cierto. Las interrupciones se comentan ampliamente en la literatura científica, especialmente más de 35 páginas se les dedican en el « ITER Physics Basis », publicado en la revista Nuclear Fusion en 2007 (complementando el informe inicial de 1999).

Pongo en duda a quienquiera que encuentre en Francia un político, un decisor o un periodista científico que, antes de la publicación de mis artículos, hubiera oído hablar del término « interrupción » o lo hubiera leído en algún lugar antes de que apareciera mi artículo sobre el tema. Los documentos científicos a los que estos anónimos se refieren siguen siendo inaccesibles hoy día, salvo para especialistas en laboratorios.

Solo el 24 de octubre de 2011 apareció en el sitio web del CEA una nueva página « Zoom sobre las interrupciones », documento claramente publicado con precipitación. Basándose en la tesis de Cédric Reux, su autor anónimo olvida deliberadamente mencionar que dichos experimentos se realizaron no sobre una interrupción que se desencadena por sí misma, sino sobre un plasma sano. Véase este extracto de la tesis de Reux, página 168:

« Desde el punto de vista experimental, las inyecciones solo se han realizado sobre plasmas sanos, y prácticamente no se han probado sobre plasmas ya pre-disruptivos ».

Lo cual equivale a probar la eficacia de una manguera contra un « incendio no iniciado ».

¿Sabe el autor del texto, al echar una simple mirada a la foto presentada, que esta representa la imposibilidad para el gas frío inyectado de atravesar la barrera inmediatamente levantada por una « superficie resonante », ionizando dicho gas? ¿Se trata de un hecho evidente que se pasa por alto, o simplemente de la incompetencia del autor de estas líneas?

Al volver al texto del 17 de noviembre de 2011, la idea promovida por nuestros anónimos de basar una experiencia problemática y potencialmente peligrosa en « leyes de ingeniería » (alias « recetas de cocina »), negando el requisito previo del conocimiento de los aspectos fundamentales para lanzar un proyecto tan costoso y arriesgado, tiene algo de chocante, irresponsable y, digámoslo, patético.

La ocultación de los problemas continúa. Testimonio de la presentación del proyecto ITER realizada el 17 de noviembre de 2011 en la Asamblea Nacional por el Sr. Paul Garin, de ITER France, que omite este escollo principal, conocido por todos los especialistas desde hace décadas. ¿Lo conoce? Se puede dudar al escucharlo desarrollar un discurso, producido en ausencia de cualquier contrapunto, que más bien parece propaganda que una exposición científica.

La verdad es que el brillante éxito del JET, con una segunda de energía de fusión producida, así como el éxito de la experiencia Tore-Supra, en mantener un plasma no termonuclear durante seis minutos gracias a dispositivos superconductores y un sistema de mantenimiento de corriente, crearon un entusiasmo totalmente prematuro por esta fórmula, cuyos problemas fundamentales eran perfectamente conocidos desde hace mucho tiempo.

Remito a las conclusiones de la comunicación de G.A. Wurden, ya mencionada anteriormente, dedicada a ITER. Recuerdo que en conclusión insiste en que el plasma de los tokamaks no está controlado al 100% y que debería emprenderse una campaña intensiva de pruebas en las máquinas existentes o en vías de finalización rápida antes de ITER.

Su comunicación, diapositiva 28:

• Debemos demostrar el control de plasmas de tokamak de alta energía antes de ITER. Su comunicación, página 32:

• ¿Dónde es mejor estudiar las interrupciones en tokamaks… ¡no en ITER!

Además, todos los métodos destinados a asegurar un control activo del plasma (Corea, Inglaterra) están aún en fase de proyecto y, aunque presentados en la prensa como avances, no son en absoluto operativos hoy día.

Si es lógico querer continuar investigaciones de carácter fundamental, fue irracional presentar un proyecto de esta naturaleza como preludio a realizaciones de carácter industrial que se extenderían hasta finales del siglo.

Pero, cabalgando sobre los sueños de políticos, los diseñadores se pusieron a trabajar. Los planos de ITER fueron trazados hace más de diez años, a gran costo, en su totalidad, apoyándose por ejemplo en soluciones tecnológicas (una primera pared basada en carbono) que tuvieron que abandonarse durante el camino y reemplazarse por opciones infinitamente más peligrosas (berilio, tóxico y cancerígeno).

El dispositivo fue completamente diseñado, cuando aún no se disponía de datos válidos sobre la resistencia de los materiales frente a la abrasión, al efecto de choques térmicos y a su resistencia a la irradiación por neutrones de fusión (14 MeV), siete veces más energéticos que los generados por la fisión. Todo esto sin hacer caso a advertencias lanzadas por dos premios Nobel franceses, Pierre-Gilles de Gennes y Georges Charpak, y por el premio Nobel japonés Masaroshi Koshiba, quien no dudó en declarar ya en 2004:

• Este proyecto ya no está en manos de los científicos, sino en las de los políticos y los hombres de negocios.

Los problemas relacionados con las interrupciones, que evidentemente no están cerca de ser dominados, han sido subestimados, ya sea deliberadamente, por ligereza o simplemente por incompetencia. Ningún industrial consideraría lanzar una empresa tan vasta y ambiciosa leyendo esta frase extraída del comentario del CEA del 17 de noviembre de 2011, referida al esfuerzo por controlarlas:

• Los resultados actuales son alentadores, y se puede razonablemente pensar que una, o incluso varias de estas métodos innovadores, más allá de los disponibles, estarán listos en 2019-2020 para el primer plasma de hidrógeno, y con mayor razón en 2026 con el primer plasma de deuterio.

No pronunciaré aquí comentarios tan insultantes como los que el Sr. Philippe Ghendrih, director de investigación del IRFM, ha lanzado contra mí, ni los que aún aparecen en la nota publicada por el CEA en su sitio web el 17 de noviembre de 2011. Apoyándome en el contenido de la comunicación de G.A. Wurden, cuyas recomendaciones coinciden plenamente con las mías, concluiré simplemente, con mayor sobriedad, con una simple frase: El proyecto ITER no es razonable.

Por favor, acepte, estimado Administrador General, la expresión de mis más distinguidos saludos, y haga publicar este texto, así como su traducción al inglés, en el sitio web del CEA, a continuación del texto insultante colocado por ellos el 17 de noviembre de 2011, como ejercicio legítimo de derecho de réplica.

Jean-Pierre Petit

28 de junio de 2012:

Sin respuesta de Bernard Bigot a mi carta, enviada con acuse de recibo. ---

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