Aclaraciones sobre la Z-máquina

Aclaraciones sobre la máquina Z

Aclaraciones

20 de junio de 2006.

Última actualización: 14 de julio de 2006 (abajo)

21 de junio de 2006: entrada en el foro de agoravox, edición del 19 de junio. Título:

"2 mil millones de grados. La humanidad descubre el fuego absoluto y todo el mundo se da igual". 128 reacciones

Después de haber echado un vistazo al foro agoravox.fr, pude darme cuenta de que si algunos parecían haber comprendido la importancia del avance realizado en mayo de 2005 en Sandia con la Z-Machine, otros tenían una idea bastante confusa del conjunto, probablemente porque no me había explicado lo suficiente. Por lo tanto, aquí responderé a las preguntas que surgieron de este foro, o a las observaciones erróneas. En desorden, de memoria:

Observación de un lector

: Dos mil millones de grados no son nada excepcional. Se logran mucho más en aceleradores de partículas.

Respuesta

: No tiene nada que ver. En efecto, se pueden acelerar partículas y hacer que choquen entre sí con una velocidad (velocidad relativa V). Estas partículas tienen una masa m, por lo tanto, se puede "deducir la temperatura equivalente". Un lector me dice que en los aceleradores se logra provocar la colisión de 200 núcleos. ¿Se puede considerar esta población como "un gas". Se puede discutir. Pero de cualquier manera, sigue siendo ultra-raro en comparación con un plasma, especialmente un plasma denso como el creado en la Z-Machine.

En general, no se puede deducir de razonamientos que tienen lugar en "física de altas energías", relacionados con medios hiper-raros, conclusiones aplicables a los plasmas hiper-densos de la "fusión inercial".

Observo que algunos lectores aún no entienden bien la idea de "confinamiento inercial". Los átomos están apretados unos contra otros "durante un cierto tiempo". Si las condiciones son tales que el recorrido libre medio de reacción (aquí de fusión) es pequeño frente al tiempo durante el cual este medio permanece confinado, entonces ocurre la reacción (fusión).

Una bomba H funciona con confinamiento inercial. El LiH se comprime y permanece "confinado" durante un tiempo suficiente para que se produzcan las reacciones de fusión. En las bombas, esto se cifra en decenas de nanosegundos.

Observación de un lector

: Dos mil millones de grados no son nada excepcional. Se logran mucho más en aceleradores de partículas.

Respuesta

: No tiene nada que ver. En efecto, se pueden acelerar partículas y hacer que choquen entre sí con una velocidad (velocidad relativa V). Estas partículas tienen una masa m, por lo tanto, se puede "deducir la temperatura equivalente". Un lector me dice que en los aceleradores se logra provocar la colisión de 200 núcleos. ¿Se puede considerar esta población como "un gas". Se puede discutir. Pero de cualquier manera, sigue siendo ultra-raro en comparación con un plasma, especialmente un plasma denso como el creado en la Z-Machine.

En general, no se puede deducir de razonamientos que tienen lugar en "física de altas energías", relacionados con medios hiper-raros, conclusiones aplicables a los plasmas hiper-densos de la "fusión inercial".

Observo que algunos lectores aún no entienden bien la idea de "confinamiento inercial". Los átomos están apretados unos contra otros "durante un cierto tiempo". Si las condiciones son tales que el recorrido libre medio de reacción (aquí de fusión) es pequeño frente al tiempo durante el cual este medio permanece confinado, entonces ocurre la reacción (fusión).

Una bomba H funciona con confinamiento inercial. El LiH se comprime y permanece "confinado" durante un tiempo suficiente para que se produzcan las reacciones de fusión. En las bombas, esto se cifra en decenas de nanosegundos.

Observación de un lector

: Obtener 2 mil millones de grados, es muy bonito. Pero aún hay que poder mantener esa temperatura. Recuerdo que es el problema en los tokamaks y en máquinas como ITER "que aún tienen muchos días por delante".

Respuesta

: En una "fusión inercial", el confinamiento es precisamente debido a la inercia y es de muy corta duración. Pero es suficiente para que se produzcan las reacciones de fusión. Una bomba H es un sistema de confinamiento inercial donde el hidruro de litio se comprime bruscamente por la presión de radiación proporcionada por la explosión de una bomba A (en forma de rayos X). Más simplemente, una bomba A funciona con confinamiento inercial. Una esfera hueca de plutonio se comprime bruscamente con un explosivo. Y todo ocurre en decenas de nanosegundos. Y funciona con "solo" 500 millones de grados. Si colocáramos una aguja de hidruro de litio en el eje del "liner de alambres" de la Z-Machine, con 2 mil millones de grados, creo que la fusión sería instantánea. Creo que los estadounidenses se apresuraron a hacer la prueba, pero no lo anunciaron públicamente, dada las implicaciones "de defensa". Esto explicaría, por cierto, la decisión del Congreso de EE.UU. de reemplazar las 6000 ojivas estadounidenses por "nuevas bombas".

Por el contrario, en el centro del Sol, donde hay solo 20 millones de grados, "la fusión toma su tiempo".

El famoso "criterio de Lawson" se obtiene simplemente expresando que durante el tiempo en que se alcanza la temperatura, las reacciones de fusión tienen tiempo de desarrollarse. Es una cuestión de "secciones eficaces de colisión". En un tokamak como ITER, la fusión es obviamente lenta (de lo contrario, la máquina ... explotaría como una bomba).

El motor de explosión es una buena imagen de una reacción de confinamiento inercial. La combustión es muy rápida y ocurre durante la breve subida de temperatura (en un diesel, al final de la compresión). Así, la comparación de ITER con ... la máquina de vapor no es tan tonta como parece. En la máquina de vapor, el calor se aporta de forma continua, en una caldera. En un motor llamado "de explosión", se aporta mediante impulsos, durante tiempos muy breves.

Observación de un lector

: Obtener 2 mil millones de grados, es muy bonito. Pero aún hay que poder mantener esa temperatura. Recuerdo que es el problema en los tokamaks y en máquinas como ITER "que aún tienen muchos días por delante".

Respuesta

: En una "fusión inercial", el confinamiento es precisamente debido a la inercia y es de muy corta duración. Pero es suficiente para que se produzcan las reacciones de fusión. Una bomba H es un sistema de confinamiento inercial donde el hidruro de litio se comprime bruscamente por la presión de radiación proporcionada por la explosión de una bomba A (en forma de rayos X). Más simplemente, una bomba A funciona con confinamiento inercial. Una esfera hueca de plutonio se comprime bruscamente con un explosivo. Y todo ocurre en decenas de nanosegundos. Y funciona con "solo" 500 millones de grados. Si colocáramos una aguja de hidruro de litio en el eje del "liner de alambres" de la Z-Machine, con 2 mil millones de grados, creo que la fusión sería instantánea. Creo que los estadounidenses se apresuraron a hacer la prueba, pero no lo anunciaron públicamente, dada las implicaciones "de defensa". Esto explicaría, por cierto, la decisión del Congreso de EE.UU. de reemplazar las 6000 ojivas estadounidenses por "nuevas bombas".

Por el contrario, en el centro del Sol, donde hay solo 20 millones de grados, "la fusión toma su tiempo".

El famoso "criterio de Lawson" se obtiene simplemente expresando que durante el tiempo en que se alcanza la temperatura, las reacciones de fusión tienen tiempo de desarrollarse. Es una cuestión de "secciones eficaces de colisión". En un tokamak como ITER, la fusión es obviamente lenta (de lo contrario, la máquina ... explotaría como una bomba).

El motor de explosión es una buena imagen de una reacción de confinamiento inercial. La combustión es muy rápida y ocurre durante la breve subida de temperatura (en un diesel, al final de la compresión). Así, la comparación de ITER con ... la máquina de vapor no es tan tonta como parece. En la máquina de vapor, el calor se aporta de forma continua, en una caldera. En un motor llamado "de explosión", se aporta mediante impulsos, durante tiempos muy breves.

Observación de un lector

: No veo cómo se podría transformar una Z-Machine en generador de electricidad. Siempre hay que volver a colocar todo el equipo, ¿no?

Respuesta

: Los primeros cañones se cargaban por la boca. Había que meter pólvora, muelle, bala. Era ... lento. En una ametralladora o un cañón de disparo rápido es ... bastante más rápido, porque entre tanto se inventó la bala. Imaginen, por tanto, "balas" compuestas por conjuntos de electrodos en forma de disco, liner de alambres (la "jaula de pájaros") y blanco de hidruro de litio (armado, es un metal blando) dispuesto según el eje. Imaginen que se colocan estas balas en la máquina a ritmo rápido.

La idea es de un lector no científico.

Observación de un lector

: No veo cómo se podría transformar una Z-Machine en generador de electricidad. Siempre hay que volver a colocar todo el equipo, ¿no?

Respuesta

: Los primeros cañones se cargaban por la boca. Había que meter pólvora, muelle, bala. Era ... lento. En una ametralladora o un cañón de disparo rápido es ... bastante más rápido, porque entre tanto se inventó la bala. Imaginen, por tanto, "balas" compuestas por conjuntos de electrodos en forma de disco, liner de alambres (la "jaula de pájaros") y blanco de hidruro de litio (armado, es un metal blando) dispuesto según el eje. Imaginen que se colocan estas balas en la máquina a ritmo rápido.

La idea es de un lector no científico.

Observación de un lector

: No veo cómo se podría transformar una Z-Machine en bomba. Es pesada, incómoda.

Respuesta

: Lea mis archivos. La Z-Machine entrega 20 millones de amperios en una fracción de microsegundo (0,1 µs). Pero el generador de disco ruso entrega 35 millones de amperios en una fracción de microsegundo y es un dispositivo de explosivo, cuyo peso es del orden de cien kilos. En mi sitio, el lector encontrará como piezas de meccano todos los elementos para hacer una bomba de hidruro de litio de "fusión pura" enlazando sistemas magneto-pirotecnicos (a la rusa). Si esta fusión fue obtenida en Sandia (y estoy convencido de que así fue), entonces son sobre estos sistemas que los equipos de Los Alamos y Livermore (ver artículo del Los Angeles Times) trabajarían día y noche desde hace un año.

Observación de un lector

: Es necesario esperar a que este resultado, estos dos mil millones de grados, haya sido confirmado por otros equipos

Respuesta

: Por ahora, este generador eléctrico impulsivo, ya que la máquina de Sandia es ante todo eso, entrega 20 millones de amperios en 0,1 µs. Es la única que puede dar eso. El generador del centro de investigación militar de Gramat (Francia, Lot) da 2,5 millones de amperios, también en régimen sub-microsegundo. El generador inglés Magpie da 1,4 millones de amperios. Los rusos probablemente no tienen el equivalente de la Z-Machine en sus países, aún no, pero no tardará.

Hasta ahora, la gente no creía necesario apuntar a amperajes más altos, porque estas máquinas estaban concebidas como fuentes de rayos X con temperaturas al final de la compresión de varios millones de grados (2 millones de grados en Sandia hace unos años, en 1999, creo).

Esto siendo una máquina como la Z-Machine de Sandia cuesta 100 millones de dólares, la centésima parte de ITER (10 mil millones de dólares y probablemente más a largo plazo). Lógicamente, deberíamos ponerlo en marcha inmediatamente. Bavay, en su tesis (ver en mi sitio), había recomendado 60 millones de amperios en 100 nanosegundos. Los franceses tienen ampliamente la capacidad para construir eso en menos de un año. Créanme, "otros equipos se están montando", pero muy probablemente bajo el amparo del secreto de defensa. En cuanto a la Z-Machine, tendrá pronto una hermana mayor, la ZR, con 27 millones de amperios.

Por último, la abundancia de medios de medición en Sandia, la seriedad del equipo, la competencia de personas como Malcom Haines, etc., hacen que el artefacto no sea imaginable. Deeney dijo bien: "hemos repetido la manipulación N veces para asegurarnos de que no estábamos soñando".

¿Por qué de repente un salto tan grande en temperatura, un salto de un factor mil en menos de 5 años? Porque en la Z-Machine no se comprime un plasma (gaseoso, sujeto a muchas inestabilidades MHD), se lanzan varillas de acero inoxidable una contra otra. El metal (tesis de Bavay) se sublima relativamente lentamente, "el núcleo permaneciendo frío". Se está buscando actualmente la velocidad de sublimación del acero inoxidable. Si es menor que la del tungsteno, esto explicaría el salto: el sistema permanecería en estado de varillas metálicas, densas, durante más tiempo, por lo tanto, el confinamiento podría ser mayor que con el tungsteno.

Observación de un lector

: Es necesario esperar a que este resultado, estos dos mil millones de grados, haya sido confirmado por otros equipos

Respuesta

: Por ahora, este generador eléctrico impulsivo, ya que la máquina de Sandia es ante todo eso, entrega 20 millones de amperios en 0,1 µs. Es la única que puede dar eso. El generador del centro de investigación militar de Gramat (Francia, Lot) da 2,5 millones de amperios, también en régimen sub-microsegundo. El generador inglés Magpie da 1,4 millones de amperios. Los rusos probablemente no tienen el equivalente de la Z-Machine en sus países, aún no, pero no tardará.

Hasta ahora, la gente no creía necesario apuntar a amperajes más altos, porque estas máquinas estaban concebidas como fuentes de rayos X con temperaturas al final de la compresión de varios millones de grados (2 millones de grados en Sandia hace unos años, en 1999, creo).

Esto siendo una máquina como la Z-Machine de Sandia cuesta 100 millones de dólares, la centésima parte de ITER (10 mil millones de dólares y probablemente más a largo plazo). Lógicamente, deberíamos ponerlo en marcha inmediatamente. Bavay, en su tesis (ver en mi sitio), había recomendado 60 millones de amperios en 100 nanosegundos. Los franceses tienen ampliamente la capacidad para construir eso en menos de un año. Créanme, "otros equipos se están montando", pero muy probablemente bajo el amparo del secreto de defensa. En cuanto a la Z-Machine, tendrá pronto una hermana mayor, la ZR, con 27 millones de amperios.

Por último, la abundancia de medios de medición en Sandia, la seriedad del equipo, la competencia de personas como Malcom Haines, etc., hacen que el artefacto no sea imaginable. Deeney dijo bien: "hemos repetido la manipulación N veces para asegurarnos de que no estábamos soñando".

¿Por qué de repente un salto tan grande en temperatura, un salto de un factor mil en menos de 5 años? Porque en la Z-Machine no se comprime un plasma (gaseoso, sujeto a muchas inestabilidades MHD), se lanzan varillas de acero inoxidable una contra otra. El metal (tesis de Bavay) se sublima relativamente lentamente, "el núcleo permaneciendo frío". Se está buscando actualmente la velocidad de sublimación del acero inoxidable. Si es menor que la del tungsteno, esto explicaría el salto: el sistema permanecería en estado de varillas metálicas, densas, durante más tiempo, por lo tanto, el confinamiento podría ser mayor que con el tungsteno.

Observación de un lector

: Mantengamos la calma. Siempre hay un largo tiempo entre un descubrimiento y sus aplicaciones. Mire la fusión. Se ha trabajado medio siglo. Todo esto es demasiado reciente, hay que esperar, evitar "informar mal".

Respuesta

: Ejemplo contrario: entre los primeros balbuceos de la fisión, en 1938 y Hiroshima: 7 pequeños años. Para "aplicaciones de gran envergadura", fue bastante rápido. Y, antes de la bomba, el primer reactor, concebido por Fermi, divergió bien antes. La gente tiende a olvidar esto.

Observación de un lector

: Mantengamos la calma. Siempre hay un largo tiempo entre un descubrimiento y sus aplicaciones. Mire la fusión. Se ha trabajado medio siglo. Todo esto es demasiado reciente, hay que esperar, evitar "informar mal".

Respuesta

: Ejemplo contrario: entre los primeros balbuceos de la fisión, en 1938 y Hiroshima: 7 pequeños años. Para "aplicaciones de gran envergadura", fue bastante rápido. Y, antes de la bomba, el primer reactor, concebido por Fermi, divergió bien antes. La gente tiende a olvidar esto.

Observación de un lector

: ¿Cómo almacenar la energía en un generador eléctrico de fusión?

Respuesta

: En unos días, la gente ya ha considerado muchas soluciones, fórmulas. La idea obviamente no sería transformar la Z-Machine en un generador tal cual. La conversión de la energía de fusión, transportada por núcleos de helio lanzados a alta velocidad (pero sin neutrones) no plantea

ningún problema

. Se conecta a un generador MHD de inducción, un solenoide simple en el que la expansión del plasma crea una corriente inducida, con un rendimiento del 90%. No se puede soñar con algo más simple.

La recarga de la cámara tampoco plantea problema. Queda el almacenamiento de la energía. Es ingeniería. Hay mil soluciones posibles y en un generador no hay las restricciones de peso y espacio. Para información, un almacenamiento mecánico es posible, con un sistema multi-rotor.

Otra precisión: los tokamaks donde el campo magnético se crea de forma impulsiva utilizan un rotor donde la energía se ha almacenado en forma cinética. Al conectarlo al solenoide de la máquina, se pone este "motor eléctrico" prácticamente en cortocircuito y logra entregar un millón de amperios. En los antiguos tokamaks como el de Fontenay-aux-Roses, el campo magnético de corta duración se creaba por ... una montaña de condensadores. Los condensadores dan descargas bruscas pero contienen pocos Joules, poca energía. No sé si con los Joules de la Z-Machine se podría ... asar un pollo.

Observación de un lector

: ¿Cómo almacenar la energía en un generador eléctrico de fusión?

Respuesta

: En unos días, la gente ya ha considerado muchas soluciones, fórmulas. La idea obviamente no sería transformar la Z-Machine en un generador tal cual. La conversión de la energía de fusión, transportada por núcleos de helio lanzados a alta velocidad (pero sin neutrones) no plantea

ningún problema

. Se conecta a un generador MHD de inducción, un solenoide simple en el que la expansión del plasma crea una corriente inducida, con un rendimiento del 90%. No se puede soñar con algo más simple.

La recarga de la cámara tampoco plantea problema. Queda el almacenamiento de la energía. Es ingeniería. Hay mil soluciones posibles y en un generador no hay las restricciones de peso y espacio. Para información, un almacenamiento mecánico es posible, con un sistema multi-rotor.

Otra precisión: los tokamaks donde el campo magnético se crea de forma impulsiva utilizan un rotor donde la energía se ha almacenado en forma cinética. Al conectarlo al solenoide de la máquina, se pone este "motor eléctrico" prácticamente en cortocircuito y logra entregar un millón de amperios. En los antiguos tokamaks como el de Fontenay-aux-Roses, el campo magnético de corta duración se creaba por ... una montaña de condensadores. Los condensadores dan descargas bruscas pero contienen pocos Joules, poca energía. No sé si con los Joules de la Z-Machine se podría ... asar un pollo.

Observación de un lector

: Lo que es sospechoso es que los medios no den eco.

Respuesta

: Los medios científicos franceses están bajo el control de lobbies. En una revista de divulgación científica francesa, antes de hablar de un tema, se verificará si no molesta a nadie. Imagine el impacto de los 2 mil millones de grados de Sandia en proyectos como Megajoule e Iter, que buscan cien millones y nunca llegarán más alto. Más molesto, meurs.

Una revista como Pour la Science es solo la traducción de Scientific American. Los de la redacción esperarán tranquilamente que la revista estadounidense hable de ello. Las otras revistas esperan a que la revista Science o Nature lo hagan, etc.

Sin embargo, lo que es sorprendente es el silencio de estos grandes medios científicos anglosajones como Scientific American, Science, Nature, tres meses después del evento. Nada, ni una palabra, ni siquiera crítica. Este silencio me parece

altamente sospechoso.

Observación de un lector

: Lo que es sospechoso es que los medios no den eco.

Respuesta

: Los medios científicos franceses están bajo el control de lobbies. En una revista de divulgación científica francesa, antes de hablar de un tema, se verificará si no molesta a nadie. Imagine el impacto de los 2 mil millones de grados de Sandia en proyectos como Megajoule e Iter, que buscan cien millones y nunca llegarán más alto. Más molesto, meurs.

Una revista como Pour la Science es solo la traducción de Scientific American. Los de la redacción esperarán tranquilamente que la revista estadounidense hable de ello. Las otras revistas esperan a que la revista Science o Nature lo hagan, etc.

Sin embargo, lo que es sorprendente es el silencio de estos grandes medios científicos anglosajones como Scientific American, Science, Nature, tres meses después del evento. Nada, ni una palabra, ni siquiera crítica. Este silencio me parece

altamente sospechoso.

**21 de junio de 2006 **

Reacción de un lector en el foro de agoravox

Como entiendo el fenómeno (no soy especialista tampoco, pero trabajo en un campo anexo. Mi opinión es comparable a la de un dentista si se le pregunta cómo funciona el crecimiento óseo)... la idea es utilizar la bestia para hacer un tipo de motor de explosión: se hacen disparos frecuentes con un plasma muy caliente y se enciende la reacción termonuclear en períodos muy cortos. Pero la suma de los períodos se supone que es más que encenderlo continuamente: como el motor de explosión comparado con una máquina de vapor. Así se evita la necesidad de confinar el plasma para quemar a presiones monstruosas durante un tiempo muy largo.

Les dejo imaginar las dificultades prácticas que surgirán cuando se quiera industrializar el proceso: conectar disparos cada segundo y transformar la energía obtenida en electricidad de forma confiable y no interrumpida durante varios años.

Estas dificultades prácticas tomarán cierto tiempo en resolverse y otras que no se prevén hoy surgirán en el camino. La ciencia-industria está llena de ejemplos donde el principio científico está establecido, pero la implementación industrial toma decenas de años. El ejemplo de TOKAMAK es uno...

Creo personalmente que ITER aún tiene muchas buenas años por delante antes de que sepamos algo más sobre la aplicación práctica de la máquina Z.

Me parece igual de absurdo rechazar estudiar la máquina Z que abandonar ITER que está muy cerca del prototipo industrial, por el nombre de un procedimiento cuya implementación industrial aún está en el ámbito de la imaginación.

Mi comentario

Estas palabras evocan lo que podría ser la respuesta de un especialista en máquinas de vapor que, enfrentado a un proyecto de motor de explosión, escribiría: "¿Imagina los choques que sufrirá su 'generador eléctrico que funciona al diésel' como usted lo llama, en cada ciclo. Esto plantea problemas considerables. En una máquina de vapor, se introduce progresivamente en el cilindro. Pero con lo que sugiere, imagínese los choques que sufriría el biela. Su 'motor de explosión' explotaría, simplemente, mi buen señor. O bien, para que esta nueva fórmula dé resultado, se tendrán que resolver muchos problemas técnicos y esto tomará mucho tiempo".

Se refiere a los tokamaks para mostrar que la implementación puede ser laboriosa y llevar mucho tiempo (en este caso, medio siglo). Pero quizás es porque la fórmula no es ... la correcta. Las cosas bien concebidas funcionan muy rápido, incluso si son monstruosidades. Ejemplos: el primer reactor nuclear, la bomba A, la bomba H, los V1, V2, el helicóptero, el avión a reacción, los generadores MHD de polvo rusos, el envío de hombres a la Luna, etc. etc.

ITER: muy cerca del prototipo industrial? ¿Qué se hace con los problemas ... no resueltos que este interviniente "que no es especialista" parece ignorar por completo.

Sus últimas dos frases revelan la total ignorancia de este interviniente en materia de política de investigación en Francia. ITER y Megajoule han simplemente aplastado toda investigación que representara otra vía, como las manipulaciones de fusión impulsiva por compresión electromagnética. El argumento clásico fue "es necesario hacer elecciones". Y se puso todos los huevos en estos dos únicos cestos, excluyendo todo otro. Toda sombra de crítica a la política francesa en materia de ruta hacia la energía de fusión provoca un fuego inmediato y intenso. La reacción es incluso .. . muy violenta.

Hagamos un punto. Sandia posee una máquina que ha logrado el avance con 20 millones de amperios. La siguiente, ZR, dará pulsos de 27 millones de amperios. Progreso modesto. Pero estas máquinas, recordemos, estaban concebidas solo como generadores de rayos X. Francia posee en Gramat una máquina que alcanza 2,5 millones de amperios. Muy ingeniosa, mejor concebida que la máquina estadounidense, más barata. En Sandia siempre se sumerge el equipo en agua que sirve de dieléctrico. Una fórmula que data de más de 30 años de antigüedad. Ver Pour la Science de enero de 1979.

Los ingleses tienen Magpie que alcanza 1,4 mega amperio. Demasiado poco. Existe un proyecto de generador que desarrolla 60 mega amperios en 100 nanosegundos. Los franceses tienen la capacidad para construir esto ... inmediatamente. Imagínense que los dibujos ya existen ... Costo: 100 millones de euros, es decir, la centésima parte de ITER. Con el visto bueno, esta máquina estaría inmediatamente operativa, lista para usar. Los franceses dominan completamente estas técnicas de altas corrientes entregadas en tiempos muy cortos. No habría una "larga puesta a punto". Es en realidad ingeniería relativamente primitiva. En proporción, con respecto a proyectos como ITER y Megajoule, se trata de un proyecto modesto, ampliamente asequible para Francia y para muchos otros países en el mundo. Un proyecto con 60 millones de amperios, era lo que habían concluido personas como Bavay (tesista, Supélec) y el diseñador de la máquina sobre la cual hizo sus pruebas. Bavay había traído consigo su compresor de doble liner a Sandia para beneficiarse de la fuente de corriente de la ... Z-machine, en Sandia. Lea en su tesis los resultados de las pruebas en cuestión. Así que no era un completo desconocido en el otro lado del Atlántico y fue a Sandia, después de su tesis, a .. Sandia.

Un más ....

¿Qué pasará? Esperemos. De cualquier manera, dado el interés y la relativa modicidad de la inversión, la reacción debería ser rápida. ¿Lo será?

Reacción de un lector en el foro de agoravox

"

Como entiendo el fenómeno (no soy especialista tampoco, pero trabajo en un campo anexo. Mi opinión es comparable a la de un dentista si se le pregunta cómo funciona el crecimiento óseo)... la idea es utilizar la bestia para hacer un tipo de motor de explosión: se hacen disparos frecuentes con un plasma muy caliente y se enciende la reacción termonuclear en períodos muy cortos. Pero la suma de los períodos se supone que es más que encenderlo continuamente: como el motor de explosión comparado con una máquina de vapor. Así se evita la necesidad de confinar el plasma para quemar a presiones monstruosas durante un tiempo muy largo.

Les dejo imaginar las dificultades prácticas que surgirán cuando se quiera industrializar el proceso: conectar disparos cada segundo y transformar la energía obtenida en electricidad de forma confiable y no interrumpida durante varios años.

Estas dificultades prácticas tomarán cierto tiempo en resolverse y otras que no se prevén hoy surgirán en el camino. La ciencia-industria está llena de ejemplos donde el principio científico está establecido, pero la implementación industrial toma decenas de años. El ejemplo de TOKAMAK es uno...

Creo personalmente que ITER aún tiene muchas buenas años por delante antes de que sepamos algo más sobre la aplicación práctica de la máquina Z.

Me parece igual de absurdo rechazar estudiar la máquina Z que abandonar ITER que está muy cerca del prototipo industrial, por el nombre de un procedimiento cuya implementación industrial aún está en el ámbito de la imaginación.

. "

Mi comentario

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Estas palabras evocan lo que podría ser la respuesta de un especialista en máquinas de vapor que, enfrentado a un proyecto de motor de explosión, escribiría: "¿Imagina los choques que sufriría su 'generador eléctrico funcionando con diésel', como lo llama, en cada ciclo. Esto plantea problemas considerables. En una máquina de vapor, esta se introduce progresivamente en el cilindro. Pero con lo que usted sugiere, imagine los choques que sufriría el cigüeñal! Su 'motor de explosión' explotaría, simplemente, mi querido señor. O bien, para que esta nueva fórmula débuche, se tendría que resolver un número de dificultades técnicas y esto tomaría un tiempo enorme".

Se refiere a los tokamaks para mostrar que la implementación puede ser laboriosa y tomar mucho tiempo (en este caso medio siglo). Pero quizás sea porque la fórmula no es... la correcta. Las cosas bien concebidas funcionan muy rápido, incluso si son monstruosidades. Ejemplos: el primer reactor nuclear, la bomba A, la bomba H, los V1, V2, el helicóptero, el avión a reacción, los generadores MHD de polvo rusos, el envío de hombres a la Luna, etc. etc.

ITER: muy cercano al prototipo industrial? ¿Qué se hace con los problemas... no resueltos que este interviniente "que no es especialista" parece ignorar por completo.

Sus dos últimas frases revelan la total ignorancia de este interviniente en materia de política de investigación en Francia. ITER y Megajoule han simplemente aplastado toda investigación que hubiera representado otra vía, como las manipulaciones de fusión impulsiva por compresión electromagnética. El argumento clásico fue "es necesario hacer elecciones". Y se puso todos los huevos en estos dos únicos cestos, excluyendo cualquier otro. Toda sombra de crítica a la política francesa en cuanto a la ruta hacia la energía de fusión provoca un fuego intenso y inmediato. La reacción es incluso... extremadamente violenta.

Hagamos un punto. Sandia posee una máquina que ha logrado el avance con 20 millones de amperios. La siguiente, ZR, dará pulsos de 27 millones de amperios. Progreso modesto. Pero estas máquinas, recordemos, fueron concebidas únicamente como generadores de rayos X. Francia posee en Gramat una máquina que alcanza 2,5 millones de amperios. Muy ingeniosa, mejor concebida que la máquina estadounidense, más barata. En Sandia siempre se sumerge el desorden en agua que sirve como dieléctrico. Una fórmula que data de más de 30 años. Ver "Pour la Science" de enero de 1979.

Los ingleses tienen Magpie que alcanza 1,4 mega amperio. Demasiado poco. Existe un proyecto de generador que desarrollará 60 mega amperios en 100 nanosegundos. Los franceses tienen la capacidad para construir esto... inmediatamente. Imagine que los diseños ya existen... Costo: 100 millones de euros, es decir, la centésima parte de ITER. Con el visto bueno, esta máquina sería inmediatamente operativa, lista para usar. Los franceses dominan completamente estas técnicas de altas corrientes entregadas en tiempos muy cortos. No habría una "larga puesta a punto". En realidad, es ingeniería relativamente primitiva. En proporción, con respecto a proyectos como ITER y Megajoule, se trata de un proyecto modesto, ampliamente asequible para Francia y muchos otros países en el mundo. Un proyecto con 60 millones de amperios, era sobre lo que habían concluido personas como Bavay (doctorando, Supélec) y el diseñador de la máquina en la que realizó sus pruebas. Bavay había llevado consigo su compresor de doble capa de alambres a Sandia para beneficiarse de la fuente de corriente de la... máquina Z, en Sandia. Lea en su tesis los resultados de las pruebas en cuestión. Así que no era un completo desconocido en el otro lado del Atlántico y fue a Sandia, después de su tesis, un investigador brillante.

Uno más...

¿Qué pasará? Esperemos. De cualquier manera, dada la importancia y la relativa modicidad del gasto, la reacción debería ser rápida. ¿Lo será?

**23 de junio de 2006 ** **** ****

Comentario de un lector

Estoy dispuesto a que estas metas de hidruro de litio que se sugieren colocar en el centro de estas máquinas de fusión impulsiva puedan fusionarse. Pero en ese caso, si se coloca una meta de un gramo, esto debería destruir el laboratorio cada vez. La onda de choque producida por la explosión debería dañar el solenoide que constituye "el generador MHD por inducción", ¿no?

Mi respuesta

Como en lo que se había previsto en la fusión por láser (una mezcla de deuterio-tritio contenida en pequeñas bolas de vidrio), estas metas contendrían cantidades mucho menores de Li-H. Cada explosión no sería más potente que la de un gran petardo. Es el ritmo de las explosiones repetidas lo que permitiría tener, por ejemplo, 1000 MW eléctricos. Además, la meta está rodeada por un campo magnético, que recupera la energía producida pero que, en lugar de ser la pared de un pistón, se presenta como un obstáculo blando, una especie de "colchón magnético" que absorberá la energía.

Comentario de un lector

:

Estoy dispuesto a que estas metas de hidruro de litio que se sugieren colocar en el centro de estas máquinas de fusión impulsiva puedan fusionarse. Pero en ese caso, si se coloca una meta de un gramo, esto debería destruir el laboratorio cada vez. La onda de choque producida por la explosión debería dañar el solenoide que constituye "el generador MHD por inducción", ¿no?

Mi respuesta

:

Como en lo que se había previsto en la fusión por láser (una mezcla de deuterio-tritio contenida en pequeñas bolas de vidrio), estas metas contendrían cantidades mucho menores de Li-H. Cada explosión no sería más potente que la de un gran petardo. Es el ritmo de las explosiones repetidas lo que permitiría tener, por ejemplo, 1000 MW eléctricos. Además, la meta está rodeada por un campo magnético, que recupera la energía producida pero que, en lugar de ser la pared de un pistón, se presenta como un obstáculo blando, una especie de "colchón magnético" que absorberá la energía.

Señalado por participantes del foro, dos cosas

1 - Los ingleses siguen los pasos de los estadounidenses anunciando también su intención de reemplazar sus cabezas nucleares.

2 - El premio Nobel japonés Koshiba se une a de Gennes en sus críticas:

Actualmente, señala, la fisión nuclear libera neutrones de una energía media de uno o dos MeV solamente. Para M. Koshiba, los científicos deben resolver primero este problema de neutrones de 14 MeV "construyendo paredes o absorbentes" antes de poder afirmar que se trata de una energía nueva y sostenible. Es, afirma, una solución muy costosa. "Si tienen que reemplazar los absorbentes cada seis meses, esto provocará una parada de las operaciones que se traducirá en un costo adicional de la energía", critica el físico. "Este proyecto ya no está en manos de los científicos, sino en las de los políticos y los hombres de negocios. Los científicos ya no pueden cambiar nada", lamenta antes de añadir: "tengo miedo". (...)

"Espero que el gobierno francés tenga el honor de aceptar Iter en su propio país", ironiza M. Koshiba. "Los científicos franceses podrían saber gestionar mejor estos neutrones de 14 MeV. Después de todo, Francia ya está activamente involucrada en el tratamiento de materiales radiactivos en sus centrales nucleares". "Creo, concluye, que, sin duda, los científicos y ingenieros franceses tienen más conocimientos y experiencia que los de otros países para enfrentar este nuevo problema de neutrones de 14 MeV", concluye.

Señalado por participantes del foro, dos cosas

:

1 - Los ingleses siguen los pasos de los estadounidenses anunciando también su intención de reemplazar sus cabezas nucleares.

2 - El premio Nobel japonés Koshiba se une a de Gennes en sus críticas:

Actualmente, señala, la fisión nuclear libera neutrones de una energía media de uno o dos MeV solamente. Para M. Koshiba, los científicos deben resolver primero este problema de neutrones de 14 MeV "construyendo paredes o absorbentes" antes de poder afirmar que se trata de una energía nueva y sostenible. Es, afirma, una solución muy costosa. "Si tienen que reemplazar los absorbentes cada seis meses, esto provocará una parada de las operaciones que se traducirá en un costo adicional de la energía", critica el físico. "Este proyecto ya no está en manos de los científicos, sino en las de los políticos y los hombres de negocios. Los científicos ya no pueden cambiar nada", lamenta antes de añadir: "tengo miedo". (...)

"Espero que el gobierno francés tenga el honor de aceptar Iter en su propio país", ironiza M. Koshiba. "Los científicos franceses podrían saber gestionar mejor estos neutrones de 14 MeV. Después de todo, Francia ya está activamente involucrada en el tratamiento de materiales radiactivos en sus centrales nucleares". "Creo, concluye, que, sin duda, los científicos y ingenieros franceses tienen más conocimientos y experiencia que los de otros países para enfrentar este nuevo problema de neutrones de 14 MeV", concluye.

Julien Geffray el 23 de junio de 2006 a las 11H03

Las noticias actuales parecen dar la razón a Jean-Pierre Petit respecto a la reanudación de la carrera armamentística de tipo nuclear, desafortunadamente.

Quizás no tenga nada que ver con la "descubrimiento" de la máquina Z de Sandia (o quizás sea una consecuencia directa, con nuevas armas de fusión exclusiva, con todas las potencias posibles de baja a ilimitada...).

De cualquier manera, después de los Estados Unidos, ahora son los británicos los que han anunciado recientemente el renovación de todo su arsenal de cabezas nucleares!

Este arsenal nuclear "debe mejorarse" según el ministro de finanzas -y probable sucesor de Tony Blair- Gordon Brown, durante un discurso pronunciado en Londres el miércoles 21 de junio de 2006. El Reino Unido posee cuatro submarinos nucleares Trident, lanzadores de misiles balísticos, equipados cada uno con dieciséis cargas con cabezas múltiples de aproximadamente 12.000 km de alcance. La renovación del dispositivo, que debe tener lugar antes de 2024, costaría entre 14,6 y 36,4 mil millones de euros según expertos.

Fuentes

Artículo del diario "20 minutes" n.º 993, 23/06/06, p.13: "En Londres, el nuclear divide a los trabajadores" y en la web: http://www.20minutes.fr/articl...

Y en Inglaterra, artículos muy numerosos y más completos:

The Independent - "Britain to renew nuclear missiles after Brown pledges his support": http://news.independent.co.uk/uk/politics/article1094711.ece

Times - "Arms and the man": http://www.timesonline.co.uk/article/0,,542-2238940,00.html

Financial Times:

"Brown snubs left with Trident pledge": http://www.ft.com/cms/s/0e0eabd6-015b-11db-af16-0000779e2340.html

"Brown homes in on targets with Trident stance": http://www.ft.com/cms/s/f3fc8e80-018b-11db-af16-0000779e2340.html

"Brown in pledge to replace Trident": http://www.ft.com/cms/s/8aad9686-018b-11db-af16-0000779e2340.html

"Brown fires only first shot in missile debate": http://www.ft.com/cms/s/49b2c654-0255-11db-a141-0000779e2340.html

Julien Geffray el 23 de junio de 2006 a las 11H03

Las noticias actuales parecen dar la razón a Jean-Pierre Petit respecto a la reanudación de la carrera armamentística de tipo nuclear, desafortunadamente.

Quizás no tenga nada que ver con la "descubrimiento" de la máquina Z de Sandia (o quizás sea una consecuencia directa, con nuevas armas de fusión exclusiva, con todas las potencias posibles de baja a ilimitada...).

De cualquier manera, después de los Estados Unidos, ahora son los británicos los que han anunciado recientemente el renovación de todo su arsenal de cabezas nucleares!

Este arsenal nuclear "debe mejorarse" según el ministro de finanzas -y probable sucesor de Tony Blair- Gordon Brown, durante un discurso pronunciado en Londres el miércoles 21 de junio de 2006. El Reino Unido posee cuatro submarinos nucleares Trident, lanzadores de misiles balísticos, equipados cada uno con dieciséis cargas con cabezas múltiples de aproximadamente 12.000 km de alcance. La renovación del dispositivo, que debe tener lugar antes de 2024, costaría entre 14,6 y 36,4 mil millones de euros según expertos.

Fuentes

:

Artículo del diario "20 minutes" n.º 993, 23/06/06, p.13: "En Londres, el nuclear divide a los trabajadores" y en la web: http://www.20minutes.fr/articl...

Y en Inglaterra, artículos muy numerosos y más completos:

The Independent - "Britain to renew nuclear missiles after Brown pledges his support": http://news.independent.co.uk/uk/politics/article1094711.ece

Times - "Arms and the man": http://www.timesonline.co.uk/article/0,,542-2238940,00.html

Financial Times:

"Brown snubs left with Trident pledge": http://www.ft.com/cms/s/0e0eabd6-015b-11db-af16-0000779e2340.html

"Brown homes in on targets with Trident stance": http://www.ft.com/cms/s/f3fc8e80-018b-11db-af16-0000779e2340.html

"Brown in pledge to replace Trident": http://www.ft.com/cms/s/8aad9686-018b-11db-af16-0000779e2340.html

"Brown fires only first shot in missile debate": http://www.ft.com/cms/s/49b2c654-0255-11db-a141-0000779e2340.html

el análisis que doy del artículo de Haines

25 de junio de 2006

Pregunta de lectores

¿Esta temperatura que se cifra en miles de millones de grados, ha sido medida? ¿Es cierto que la energía emitida supera la energía cinética correspondiente a la implosión de los hilos metálicos sobre el eje?

Mi respuesta

Está en mi sitio, en

, en dos niveles (divulgación y análisis más detallado). Sí, esta temperatura ha sido medida de manera fiable. De hecho, durante el experimento, aumenta de 2,66 mil millones de grados a 3,7 mil millones. De hecho, la energía cinética es 3 a 4 veces menor que la emitida por la máquina, en forma de rayos X. Haines lo justifica diciendo que durante la implosión, una gran cantidad de energía se localiza en el espacio que rodea a todos los hilos, en forma de campo magnético. Donde hay campo magnético hay presión magnética. Y una presión es una densidad de energía por unidad de volumen. Si se crea un campo magnético en el vacío, este vacío comienza a contener energía. Propone una idea según la cual "inestabilidades MHD" permitirían que parte de esta energía caliente los iones de hierro. Pero esta teoría sigue siendo embrionaria. De todos modos, el hecho es indiscutible.

25 de junio de 2006

Pregunta de lectores

:

¿Esta temperatura que se cifra en miles de millones de grados, ha sido medida? ¿Es cierto que la energía emitida supera la energía cinética correspondiente a la implosión de los hilos metálicos sobre el eje?

Mi respuesta

:

Está en mi sitio, en

, en dos niveles (divulgación y análisis más detallado). Sí, esta temperatura ha sido medida de manera fiable. De hecho, durante el experimento, aumenta de 2,66 mil millones de grados a 3,7 mil millones. De hecho, la energía cinética es 3 a 4 veces menor que la emitida por la máquina, en forma de rayos X. Haines lo justifica diciendo que durante la implosión, una gran cantidad de energía se localiza en el espacio que rodea a todos los hilos, en forma de campo magnético. Donde hay campo magnético hay presión magnética. Y una presión es una densidad de energía por unidad de volumen. Si se crea un campo magnético en el vacío, este vacío comienza a contener energía. Propone una idea según la cual "inestabilidades MHD" permitirían que parte de esta energía caliente los iones de hierro. Pero esta teoría sigue siendo embrionaria. De todos modos, el hecho es indiscutible.

Un lector

¿Cómo harían los estadounidenses para adoptar una bomba nuclear sin probarla?

Respuesta

La bomba "de fusión pura", con hidruro de litio, solo produce helio. Es una bomba perfectamente ecológica. Se puede respirar sin problemas los residuos que produce. Es como una "bomba verde". Además, basta con validar el concepto. Si una carga de hidruro de litio del tamaño de un fósforo puede ser disparada, entonces esta carga puede a su vez hacer explotar una cantidad ilimitada de explosivo termonuclear. Estas bombas no producen radiactividad y, en consecuencia, no entran en el marco de los tratados de prohibición de pruebas aéreas y podrían probarse al aire libre, incluso bajo el agua (sin contaminación reveladora).

Kill me cleanly (túdate limpiamente)

Un lector

:

¿Cómo harían los estadounidenses para adoptar una bomba nuclear sin probarla?

Respuesta

:

La bomba "de fusión pura", con hidruro de litio, solo produce helio. Es una bomba perfectamente ecológica. Se puede respirar sin problemas los residuos que produce. Es como una "bomba verde". Además, basta con validar el concepto. Si una carga de hidruro de litio del tamaño de un fósforo puede ser disparada, entonces esta carga puede a su vez hacer explotar una cantidad ilimitada de explosivo termonuclear. Estas bombas no producen radiactividad y, en consecuencia, no entran en el marco de los tratados de prohibición de pruebas aéreas y podrían probarse al aire libre, incluso bajo el agua (sin contaminación reveladora).

Kill me cleanly (túdate limpiamente)

14 de julio de 2006

: ¿Por qué las máquinas Z deben entregar su "pico" en un tiempo tan breve?

20 millones de amperios en 100 nanosegundos! ¿Por qué tener que apuntar a un tiempo tan breve? ¿Por qué no una o varias microsegundos?

Lo que calienta al gas de iones no es el efecto Joule, ya que existe un cierto desacoplamiento energético entre el gas de iones y el gas de electrones, es la energía cinética adquirida por los hilos durante su recorrido cuando se acercan al eje, bruscamente convertida en calor en el momento del impacto (estancamiento por conducción). La corriente que recorre los hilos es electrónica y no iónica. Por lo tanto, son los electrones los que sufren la fuerza de Laplace V

x

B. Es el gas de electrones el que se proyecta hacia el eje. Los electrones adquieren así energía cinética, que se redistribuirá en todas las direcciones mediante colisiones electrones-electrones y electrones-iones. Pero los iones de hierro y los electrones tienen masas muy diferentes. La relación es del orden de cien mil. En este proceso de aceleración hacia el eje y calentamiento en el impacto, son los iones los que ganan, lo que crea inmediatamente esta situación fuera de equilibrio, bitemperatura, a la que no estamos acostumbrados. Inmediatamente después del impacto, la temperatura en el gas de iones ya es mucho más alta que la del gas de electrones. ¿Por qué los iones siguen a los electrones cuando estos, sometidos a la acción de la fuerza de Laplace, se lanzan hacia el eje? ¿Es debido a las colisiones? Muy parcialmente. Los electrones y los iones permanecen estrechamente ligados por el campo eléctrico y no pueden separarse más que una distancia que se llama la distancia de Debye, que es pequeña.

Si el tiempo de implosión es demasiado largo, porque el impulso de corriente es demasiado extendido en el tiempo (el número de julios disponibles en la descarga es limitado), los hilos tendrán tiempo de sublimarse. Al salir de su prisión metálica sólida, los electrones, interactuando con el campo magnético, representarán una importante pérdida de energía radiativa por radiación de frenado. Si la materia del liner pasa a estado de plasma, las fuerzas de presión se opondrán antes al colapso. La eficiencia máxima se obtendrá si se logra llevar la materia en forma de hilos sólidos lo más cerca posible del eje del sistema.

El proceso completo sigue siendo complejo. Todo lo que sabemos es que en las condiciones actuales, con los parámetros elegidos, funciona.

14 de julio de 2006

: ¿Por qué las máquinas Z deben entregar su "pico" en un tiempo tan breve?

20 millones de amperios en 100 nanosegundos! ¿Por qué tener que apuntar a un tiempo tan breve? ¿Por qué no una o varias microsegundos?

Lo que calienta al gas de iones no es el efecto Joule, ya que existe un cierto desacoplamiento energético entre el gas de iones y el gas de electrones, es la energía cinética adquirida por los hilos durante su recorrido cuando se acercan al eje, bruscamente convertida en calor en el momento del impacto (estancamiento por conducción). La corriente que recorre los hilos es electrónica y no iónica. Por lo tanto, son los electrones los que sufren la fuerza de Laplace V

x

B. Es el gas de electrones el que se proyecta hacia el eje. Los electrones adquieren así energía cinética, que se redistribuirá en todas las direcciones mediante colisiones electrones-electrones y electrones-iones. Pero los iones de hierro y los electrones tienen masas muy diferentes. La relación es del orden de cien mil. En este proceso de aceleración hacia el eje y calentamiento en el impacto, son los iones los que ganan, lo que crea inmediatamente esta situación fuera de equilibrio, bitemperatura, a la que no estamos acostumbrados. Inmediatamente después del impacto, la temperatura en el gas de iones ya es mucho más alta que la del gas de electrones. ¿Por qué los iones siguen a los electrones cuando estos, sometidos a la acción de la fuerza de Laplace, se lanzan hacia el eje? ¿Es debido a las colisiones? Muy parcialmente. Los electrones y los iones permanecen estrechamente ligados por el campo eléctrico y no pueden separarse más que una distancia que se llama la distancia de Debye, que es pequeña.

Si el tiempo de implosión es demasiado largo, porque el impulso de corriente es demasiado extendido en el tiempo (el número de julios disponibles en la descarga es limitado), los hilos tendrán tiempo de sublimarse. Al salir de su prisión metálica sólida, los electrones, interactuando con el campo magnético, representarán una importante pérdida de energía radiativa por radiación de frenado. Si la materia del liner pasa a estado de plasma, las fuerzas de presión se opondrán antes al colapso. La eficiencia máxima se obtendrá si se logra llevar la materia en forma de hilos sólidos lo más cerca posible del eje del sistema.

El proceso completo sigue siendo complejo. Todo lo que sabemos es que en las condiciones actuales, con los parámetros elegidos, funciona.

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