سندی بدون نام
اثرات اعلامیه
۱۰ می ۲۰۱۲
از زمانی که شروع به بررسی پروژه ITER و توکاماکها کردم، اثرات اعلامیهای بیش از پیش افزایش یافته است. واژه « اختلال » در ویکیپدیا ظاهر شده است. در بازدیدهای اخیر، مردم در کاداراچ نه تنها به دیدن مدل زیبایی که به آنها نشان داده میشود و گوش دادن به سخنرانیهای یک میزبان زیبا بدون کلام میپردازند، بلکه شروع به پرسشهایی نیز کردهاند.
این روزها یک مقاله جدید مدافع پروژه ITER در وبسایتها ظاهر شده است. من به طور فراوان پیامهایی در این زمینه دریافت کردم و تصمیم گرفتم در وبسایتم به آن پاسخ دهم. دوباره همه چیز کاملاً ساختگی است. این احساس من بود که با تماسهایی که به متخصصان پلاسماهای گرم دادم تأیید شد، که مجبورند سکوت کنند، چون هنوز در سمت خود فعالیت دارند.
در ده روز آینده، اگر زمان کافی داشته باشم، یک سخنرانی در منطقه درباره ITER و هستهای به طور کلی خواهم داد. یک ویدیوی طولانی (یک ساعت و پنجاه دقیقه) در وبسایت «Enquête et Débat» وجود دارد که توصیه میکنم نگاه کنید، جایی که من به صدای انتقادهایی که گلن ووردن در سپتامبر ۲۰۱۱ (که چند ماه پیش با او یک ساعت گفتگو داشتم) در یک کنفرانس در مورد توکاماکهای آینده در پرینستون مطرح کرد، پاسخ دادم. در این ویدیو، من جزئیات اسلایدهای او را که به زبان انگلیسی ارائه شده بودند، سپس بلافاصله به زبان فرانسوی توضیح دادم. این محتوا در بخش «best off» وبسایت Enquête et Débat قرار دارد (جعبه بالا و سمت راست، سبز).
اما یک ساعت و پنجاه دقیقه زمان زیادی است. باید این محتوا را به بخشهای کوچکتر تقسیم کرد. در آن زمان همه چیز را به صورت مستقیم و بدون ویرایش ضبط کرده بودم. باید یک لینک دائمی در وبسایت «Sortir du Nucléaire» قرار داده شود که فقط به رویدادهای فعلی میپردازد. من به فیلیپ بروس، رئیس این جمعیتی که ۹۰۰ انجمن را در بر میگیرد پیشنهاد دادم که یک آیکون روی صفحه اصلی قرار دهد که به مقالات عمیق در مورد جنبههای علمی و فنی هستهای اشاره کند. هرگز به من پاسخ نداد. اینها سازماندهندگان رویدادهای موقت هستند.
سخنرانی که قرار است برگزار کنم، به صورت ویدیویی ضبط خواهد شد و فوراً در اینترنت منتشر خواهد شد. کسانی که تصویر و صدا را ضبط میکنند، مسئولیت افزودن تصاویری را خواهند داشت که من به آنها ارائه میدهم. این کار کمی زمان میبرد. همچنین باید این تصاویر دقیقاً در زمان مناسب و به مدت مناسب قرار داده شوند.
امروز، یک مجموعه از مدلهای کوچک بر اساس توکهای کوچک پلیاستایرن با قطر ۳۰ سانتیمتر که دیروز در آیکس خریدم، آماده میکنم. سعی میکنم یک مدل اولیه ارائه دهم: توضیح اصول عملکرد یک توکاماک، و در نتیجه ITER، چیزی که مردم کاملاً نمیدانند. باید بگویم که انتخاب عبارت «میدان مغناطیسی پولوئیدال» به هیچ وجه به شفافیت این موضوع کمک نکرده است.
سعی میکنم همه چیز را که میتوانم در ۴۵ دقیقه جای دهم، زمان حداکثر توجهی که مخاطبان میتوانند اختصاص دهند.
سازماندهندگان سعی کردند این رویداد را به شکل یک بحث علمی تبدیل کنند. میشل کلاسنس، مسئول ارتباطات در ITER، ابتدا موافقت کرد. اما وقتی فهمید که با من مواجه خواهد شد، خود را منصرف کرد و گفت که نمیخواهد با کسی «خیلی منفی» بحث کند (...).
همین شرایط در میان دانشمندان «موسسه تحقیقات فیوژن مغناطیسی» در کاداراچ، که در داخل دیوارهای خود، باتیستون فیوژن در فرانسه است، نیز رخ داد. میشل شاتلیه، گابریل مارباخ، مدیران سابق، آلن بکوله، متخصص ITER، فیلیپ ژندری، مدیر تحقیقات در این موسسه، «آقای فیوژن در CNRS».
ما صندلیهای خالی با نامهای آنها قرار خواهیم داد و فیلمبرداری خواهیم کرد.
همه اینها خستهکننده است و من خسته شدهام. ۷۵ ساله، این سن کمی سنگین است.
خوب، بیایید به این اثرات اعلامیه بپردازیم. باید هر کدام را به ترتیب و به صورت مفصل بررسی و رد کنیم.
سازمان ITER منابع مالی و امکاناتی دارد که میتواند یک گسترش اطلاعات را به روشی ایجاد کند که قبلاً مردم و کاربران اینترنت نمیتوانستند به آن دسترسی داشته باشند. اینجا درباره یک بیانیه اخیر در مورد «محدودیت گرینوالد» است. ابتدا بیانیه را تکرار میکنم، سپس توضیح میدهم:
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69903.htm
منبع:
علوم فیزیکی و نانوتکنولوژی یک قدم بیشتر به سوی کنترل فیوژن هستهای؟
دو فیزیکدان در ایالات متحده اخیراً یک توضیح ممکن برای یکی از مشکلات اصلی که مانع توسعه فیوژن هستهای است، کشف کردهاند. آنها یک راهحل پیشنهاد میکنند که اگر به صورت آزمایشی تأیید شود، میتواند پیشرفتهای قابل توجهی در عملکرد توکاماکها ایجاد کند. این موضوع میتواند امیدهای ما برای کنترل این فناوری جدید و استفاده از آن در صنعت برای تولید برق را تقویت کند.
در واقع، در زمانی که آینده انرژی زمین در میان نگرانیهای اصلی قرار دارد، فیوژن هستهای به عنوان منبعی ایدهآل برای انرژی مطرح میشود، چون فراوان و کمآلوده است. با این حال، شرایط سختی که برای فیوژن لازم است، به دلیل دشواری در اجرای آن، فناوری هنوز در مرحله تحقیق و آزمایش است. هدف ایجاد یک نیروگاه فیوژن که گرما حاصل از واکنشهای فیوژن را به برق تبدیل کند، هنوز دور از دسترس است. جامعه علمی ملی و بینالمللی در پروژههای بزرگی وارد شدهاند که این چالش بزرگ را میپذیرند. حجم سرمایهگذاریها باعث سردرگمی بخشی از جامعه شده است. توسعه فیوژن هستهای در حال حاضر موضوع بحث است، به ویژه درباره منطقی بودن سرمایهگذاری در مبالغی که نتیجهای مطمئن نیست. در این زمینه، انتظارات زیاد و فشارهای شدیدی وجود دارد.
بنابراین، با اشتیاق، لوس دلگادو-آپاریسیو و دیوید گیتس، هر دو فیزیکدان در آزمایشگاه پلاسما پرینستون دپارتمان انرژی ایالات متحده، اخیراً به این کشف خود اشاره کردند.
آنها به ناپایداریهایی که ممکن است در پلاسما در پیکربندیهای نوع «توکاماک» رخ دهد، و که مشکل اصلی مانع توسعه آنها میشود، توجه کردند.
ظهور این ناپایداریهای سهبعدی به نام «اختلالات» به عنوان چیزی که غیرقابل اجتناب است، حتی در شرایط معمولی مانع، شناخته شده است.
اینها به معنای از دست دادن شدید و بسیار سریع مانع پلاسما هستند و میتوانند تجهیزات را به شدت آسیب بزنند. علاوه بر این، خطر آسیبپذیری به همان اندازه افزایش مییابد که قدرت توکاماک بیشتر باشد. بنابراین، نمونهی توکاماک قدرتی که در حال ساخت در کاداراچ است، ممکن است کل سیستم آن به شدت آسیب ببیند.
یکی از عوامل مهم این اختلالات افزایش چگالی پلاسما فراتر از یک مقدار بحرانی خاص به نام «محدودیت گرینوالد» است. این محدودیت به نظر میرسد که جهانی باشد و منشأ آن تاکنون رازآلود است.
برای اینکه فیوژن در پلاسما رخ دهد، باید پلاسما به اندازه کافی چگال و داغ باشد تا هستههای سبک موجود در آن به هم نزدیک شوند و باعث ترکیب شدن آنها به هستههای سنگینتر شوند. این ترکیب همراه با آزاد شدن شدید انرژی به صورت گرما است که ما سعی میکنیم آن را بازیابی کنیم تا بتوانیم برق تولید کنیم. این واکنش فیوژن به طور طبیعی در خورشید و بیشتر ستارگان رخ میدهد. به طور اولیه، هرچه انرژی بیشتری به پلاسما وارد شود، انتظار داریم چگالی آن افزایش یابد و بنابراین واکنشهای فیوژن ترجیح داده شوند. محدودیت گرینوالد این انتظار را نقض میکند. علاوه بر این، از آنجا که نرخ واکنشهای هستهای به مربع چگالی پلاسما بستگی دارد، این محدودیت عملکرد یک توکاماک با اندازه مشخص را محدود میکند. بنابراین دانشمندان از دههها پیش به دنبال توضیح منشأ این پدیده هستند.
مطالعه عمیق L. Delgado و D. Gates به این مشکل میپردازد. آنها یک توضیح جدید و متفاوت از آنچه که گرینوالد، فیزیکدان MIT، پیشنهاد کرده است، ارائه میدهند (که معادلهای را تعریف کرده است که این محدودیت را توصیف میکند و به نام اوست). نکته من: گرینوالد معادلهاش را بر اساس پایههای نظری ننوشته است. این چیزی بود که CEA در متنی که در وبسایتش قرار داده بود (که قصد داشت من را ناامید کند و من به دلیل آن نتوانستم حق پاسخ دادن را داشته باشم) به آن «قانون مهندسی» میگفت، یعنی یک فرمول کاملاً تجربی که از مشاهدات استخراج شده است. شما این فرمول زیبا را با جستجوی «Greenwald limit» در ویکیپدیا پیدا خواهید کرد:
مشاهده میشود که طبق این قانون، در یک توکاماک، از این مقدار چگالی که به «جریان پلاسما»، جریانی که در پلاسما بسته میشود (یک میلیون و پانصد هزار آمپر در Tore Supra، ۱۵ در ITER) و به صورت معکوس به مربع مقدار «شعاع کوچک» اتاق توکاماک مرتبط است، نمیتوان فراتر رفت. این مطالعات توسط گرینوالد در دهه ۱۹۸۰ به صورت کاملاً تجربی آغاز شد.
به بازگشت به اعلامیهای که موضوع این قاب است:
طبق گرینوالد، ناپایداری ناشی از تابش بیش از حد پلاسما در لبه است که دمای آن را کاهش میدهد و بنابراین مقاومت آن را افزایش میدهد. جریانی که در پلاسما جریان دارد، سپس از لبه به مرکز منتقل میشود، به طوری که چگالی جریان در مرکز به مقدار بحرانی (به نام کروسکال-شافرانوف (KS)) که به میدان توکاماک مرتبط است، دست مییابد، از آن نقطه به بعد یک ناپایداری مغناطیسی-هیدرودینامیکی (MHD) شکل میگیرد: پلاسما میپیچد و به دیواره توکاماک میخورد که در آنجا خنک میشود. بنابراین جریان پلاسما مجبور به نفوذ در دیواره میشود که منجر به آسیب میشود.
با این حال، شروع و پایان این فرآیند کاملاً واضح نیست.
رویکرد پیشنهادی L. Delgado و D. Gates بر روی جزایر مغناطیسی تمرکز میکند که هنگام رسیدن به مرز تشکیل میشوند. آنها با استفاده از معادلات نشان میدهند که این جزایر مسأله اصلی فروپاشی پلاسما هستند.
ارتباط بین این جزایر و فروپاشی چیز جدیدی نیست، اما رابطه علت و معلولی در مطالعات قبلی به وضوح مشخص نبود.
اینجا یک سناریو جدیدی که آنها پیشنهاد میکنند: جزایر مغناطیسی دو اثر منفی دارند:
از یک سو، آنها مواد آلایندهای را که از دیواره توکاماک میآیند جمعآوری میکنند که باعث خنک شدن پلاسما میشود، و از سوی دیگر، به عنوان سایهای در برابر افزایش