Carta abierta a los Señores Charpak, Balibar,
Treiner
21 de agosto de 2010
Jean-Pierre Petit
Exdirector de investigación del CNRS
especialista en física de plasmas (todavía en activo)
BP 55, 84122 Pertuis
Pertuis, 21 de agosto de 2010
a los Señores
Georges Charpak
, Premio Nobel de Física
(
Academia de Ciencias de París)
Jacques Treiner
(Universidad Pierre y Marie Curie)
Sébastien Balibar
(Escuela Normal Superior)
Anexo:
la carta del profesor Valentín Smirnov de 2007,
director del Instituto de Fusión Nuclear en el Instituto Kurtchatov de Altas Temperaturas de Moscú,
siempre sin destinatario.
Señores,
He leído en la prensa sus posiciones contra el proyecto ITER.
Dentro de treinta años, cuando el fracaso del proyecto sea evidente, será fácil para estas personas jubilarse diciendo "lamentamos, nos equivocamos", confiando este bebé, convertido en un monstruo no viable, al término de una difícil y costosa gestación, a las generaciones siguientes.
En efecto, como ustedes señalan, el costo de este proyecto se volverá tan grande que representará el conjunto de los créditos de investigación para las próximas veinte años.
Reprendiendo una imagen difundida por la prensa, simplificada para que el público general pueda entender, todo parece como si se nos prometiera encerrar el sol en una olla, pero que no tenemos la olla en cuestión, y que se ha pospuesto este "detallito" para más tarde, cuando se haya demostrado la viabilidad de una fusión capaz de generar más energía de la que consume, durante unos minutos.
Uno de los que señaló el aspecto problemático de esta búsqueda del material mágico de la olla fue el fallecido Gilles De Gennes, quien mostraba un escepticismo extremo sobre la posibilidad de que un imán superconductor pudiera resistir durante mucho tiempo un flujo de neutrones tan dañino.
El JET produjo reacciones de fusión durante un tiempo del orden de un segundo, es un hecho
Ha producido 15 megavatios de energía de fusión, con una relación
Q = energía producida/energía inyectada = 0,65
Se espera que ITER produzca 500 MW, con un rendimiento superior a la unidad (Q=10), manteniendo un funcionamiento de seis minutos. Suponiendo que se alcance este objetivo, ¿qué interés tendría esta demostración si no se ha encontrado ninguna solución para evitar una degradación rápida y muy costosa del indispensable sistema de confinamiento magnético? ¿Cómo podría ser rentable un generador así si se tuviera que reemplazar su imán superconductor cada semana o cada mes?
La prensa ha mencionado la cuestión de la pared y su problemática resistencia. Se sabe que esta no solo soporta el bombardeo de neutrones emitidos durante las reacciones de fusión. También llegan los iones de hidrógeno correspondientes a las "colas de las distribuciones de velocidad de Maxwell-Boltzmann", en este plasma a 100 millones de grados. El plasma de fusión es colisional y estas colisiones tienden a establecer, alrededor de una velocidad térmica media, una distribución de velocidades en forma de curva de Gauss, con iones lentos y rápidos en cada extremo. Estos últimos atravesarán la barrera magnética y desprenderán iones de la pared, del "first wall". Estos irán a contaminar el plasma, y provocarán su enfriamiento por radiación de frenado, que aumenta como el cuadrado de la carga iónica involucrada (efecto temido si este first wall está hecho de wolframio). Esta contaminación por iones pesados sería inevitable.
Se ha previsto una descontaminación del plasma de fusión y se supone que se realizará a lo largo de las "ranuras" visibles en la base de la cámara toroidal, que corresponden a una técnica llamada "divertor". Este sistema nunca se ha probado a gran escala y nada indica que sea efectivo. Otro problema.
El sistema de descontaminación de ITER ("divertors")
Frente a esta controversia emergente, el Sr.
Bernard Bigot
, administrador del CEA, nos declara:
- Si no hacemos ITER, ¿por qué medios 9 mil millones de humanos, en 2070, podrán obtener energía para satisfacer sus necesidades? ... ¿Cómo garantizar a toda la Tierra, a mediados de este siglo, una energía sostenible? ... Si logramos dominar la física, encontraremos materiales capaces de resistir un flujo de neutrones con una energía de 14 millones de electronvoltios. ... Abandonar sería insensato. Los obstáculos se dominarán.
Leo que sugieren, al mismo tiempo que el cese absoluto de este proyecto ITER, regresar a la técnica de los reactores de neutrones rápidos, como Superphénix, y en general a las centrales de cuarta generación. La técnica del reactor de neutrones rápidos es una variante del nuclear clásico, basada en la fisión del Plutonio 239. Usando un fluido refrigerante como el sodio, que deja pasar más fácilmente los neutrones rápidos, en contraste con el agua (a presión), que los detiene. Se opera mediante bombardeo neutrónico una transmutación de una cubierta fértil de U238, que se transforma en Pu 239, con una relación de 1,25, este reactor "produce más plutonio del que consume".
Esta opción, cuya peligrosidad ha sido criticada, hasta el cierre del proyecto, no elimina la cuestión de la activación de las estructuras y la producción masiva de residuos.
Lamento que no mencionen, entre otras opciones posibles, la de la fusión aneutrónica
, (en realidad muy débilmente neutrogénica, debido a reacciones secundarias, de importancia menor), donde la mezcla más adecuada es la combinación
Boro
11
- Hidrógeno
1
, dando tres Helio
4
y ... sin neutrones
Mientras que la temperatura de ignición de cien millones de grados no había sido alcanzada (en el JET inglés), la extracción de energía de fusión a partir de una mezcla de deuterio-tritio permanecía fuera de alcance. El avance logrado con la máquina inglesa JET cambió las cosas en 1991 (primeras reacciones de fusión) - 1997 (obtención de un rendimiento Q = 0,64 con 15 MW de potencia liberada por las reacciones de fusión).
En el caso de esta reacción Boro-hidrógeno, esta temperatura de ignición es de mil millones de grados. Ahora bien, resulta que, como se informó por el profesor Malcolm Haines en 2006, una temperatura que alcanzó en su punto máximo 3,7 mil millones de grados pudo ser alcanzada en 2005 en la máquina Z, diseñada por el profesor Gerold Yonas a principios de los años setenta, la conducción de estos trabajos fue luego confiada al profesor Deeney.
Ion Viscous Heating in a Magnetohydrodynamically Unstable Z Pinch at Over 2 x 10
9
Kelvin
M. G. Haines, P. D. Le Pell, C. A. Coverdale, B. Jones, C. Deeney, and J. P. Apruzese
REVISTA FÍSICA DE LA LEY 24 de febrero de 2006
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Mi análisis de este artículo
Una temperatura muy superior probablemente se alcanzó ya en 2008 en la máquina ZR (la máquina Z "refurbished" donde la intensidad de la descarga se elevó de 18 a 28 millones de amperios). Ahora bien, la temperatura alcanzada crece en principio como el cuadrado de esta intensidad. Así, una temperatura de varios miles de millones de grados podría, potencialmente, haberse alcanzado con este nuevo montaje. Pero, como pude comprobar, de boca de Matzen y Mac Kee, los dos responsables administrativos del proyecto, que vinieron a informar sobre sus simples aspectos tecnológicos en el coloquio de las Altas Potencias Pulsadas de Vilna (septiembre de 2008), donde yo...