ماشین Z دو میلیارد درجه تولید می‌کند
چرا باید پروژه ITER متوقف شود؟
۲۳ مارس ۲۰۰۶
http://www.univers-nature.com/inf/inf_actualite1.cgi?id=4218
۱۳ مه ۲۰۱۰، چهار سال بعد:
ITER، پروژه همجوشی هسته‌ای، هزینه‌های خود را منفجر می‌کند. راکتور ITER که در کاداراش (Cadarache) در جنوب فرانسه مستقر است و وعده همجوشی هسته‌ای روی زمین برای تولید انرژی تقریباً نامحدود (۱) را می‌دهد، با هزینه‌ای که حداقل دو برابر ۴.۵۷ میلیارد یورو اولیه (۲) خواهد بود، با ساختی که هزینه‌اش به شدت افزایش یافته است، روبرو است.
اگرچه چین، کره جنوبی، ایالات متحده، هند، ژاپن و فدراسیون روسیه بخشی از این پروژه هستند، اتحادیه اروپا اصلی‌ترین مشارکت‌کننده اقتصادی است. به همین دلیل، سهم آن باید از ۲.۷ به ۷.۲ میلیارد یورو در ده سال اختصاص‌یافته به ساخت افزایش یابد. برای کمیسیون اروپا، دو امکان برای مقابله با این وضعیت وجود دارد: افزایش مشارکت کشورهای عضو یا افزایش سهم اختصاص‌یافته به پروژه در بودجه اتحادیه اروپا.
بدون اشاره به انصراف فعلی ایالات متحده از تأمین مالی ITER، این تورم هزینه ناشی از پیچیدگی پروژه و تحول عمیق در طراحی فعلی آن (۲۰۰۱) برای همخوانی با امکانات تکنولوژیک امروز است.
علاوه بر این، در ده سال گذشته، هزینه مواد خام به طور مداوم افزایش یافته و نیز به افزایش کلی هزینه ITER کمک کرده است.
برای یادآوری، باید گفت که ITER به منظور تولید انرژی، از نظر تجاری، طراحی نشده است، بلکه برای اثبات امکان‌پذیری همجوشی روی زمین با تولید حدود ۵۰۰ میلیون وات (MW) گرما از ۵۰ MW «انرژی تزریق‌شده» در مدت ۶ دقیقه است.
پس از اتمام این مرحله، اولین راکتور هسته‌ای همجوشی، DEMO، باید در ژاپن متولد شود تا اثبات امکان‌پذیری صنعتی این مفهوم را تا افق ۲۰۵۰ ارائه دهد.
در زمینه بحران اقتصادی که ما تجربه می‌کنیم، آیا دولت‌های ذی‌ربط دست به جیب خواهند شد؟ این قطعی نیست و در صورت عدم تأمین مالی متناسب با انتظارات، دانشمندان ممکن است مجبور شوند دامنه پروژه را کاهش دهند.
پاسکال فارسی (Pascal Farcy)
۱- راکتور ترمو هسته‌ای آزمایشگاهی بین‌المللی (ITER) هدف آن است که به بشریت اجازه دهد به الگوی تولید انرژی خورشید در نیمه دوم قرن ۲۱ نزدیک شود.۲- در سال ۲۰۰۷، بودجه کل شامل ۴.۵۷ میلیارد یورو برای ساخت (۱۰ سال)، ۴.۸ میلیارد یورو برای بهره‌برداری (۲۰ سال) و ۰.۵۳ میلیارد یورو برای تخریب (۱۰ تا ۱۵ سال) بود.
متن من از سال ۲۰۰۶:
وقتی من به یک «بحث» ظاهری که در ۱۶ مارس گذشته در پرتوی (Pertuis) برگزار می‌شد رفتم، ضد هسته‌ای‌ها آمده بودند. آن‌ها ماسک‌های سفید خود را پوشیدند و شعارها را فریاد زدند، در مقابل لبخند مردم CEA، به رهبری پاتریک لگراند که در یک بروشور نوشته بود: «بحث جایگاه خود را پیدا کرده است».
«بحث جایگاه خود را پیدا کرده است»
مردم بسیار شگفت‌زده شدند که محتوای سخنرانی من را کشف کردند. لگراند در نهایت با لبخند بزرگ به من گفت:
*- خب، آرام باشید. ما یک میکروفون به شما می‌دهیم. شما می‌توانید سؤالتان را بپرسید و ما پاسخ خواهیم داد. *
اما سؤال من این بود:
*- چگونه مردم این پروژه قصد دارند با سرمایش رادیاتی شدید ناشی از تابش ترمز (bremsstrahlung) که پس از کنده شدن هسته‌های سنگین از دیواره رخ می‌دهد، مبارزه کنند؟ *
و ناگهان، دیگر کسی نبود. لگراند، با فک پایین افتاده، حرکات انکار انجام می‌داد. همین وضعیت برای مسئول اداری پروژه یا یک متخصص محیط زیست که آمده بود تا توضیح دهد که «در این پروژه اجتماعی» ما قلباً از گل‌ها و سوسک‌ها محافظت خواهیم کرد، برقرار بود.
در نهایت ما مهندسی را یافتیم که کنار من نشسته بود و با لکنت گفت:
- هوم... این یک سؤال خوب است.....
در واقع، این سؤال صد یورویی است، که تحت هیچ شرایطی نباید پرسیده شود. سریع‌ترین اتم‌های هیدروژن همیشه از مانع مغناطیسی عبور خواهند کرد و با برخورد با دیواره، اتم‌هایی را کنده خواهند کرد که بلافاصله کاملاً یونیزه می‌شوند. در حالی که تلفات ناشی از تابش ترمز (Bremstrahlung) مرتبط با تعامل با الکترون‌های آزاد متناسب با مجذور بار الکتریکی تغییر می‌کند. پلاسما آلوده و سرد خواهد شد. دیگ ITER خفه خواهد شد....
در کولهام (Culham)، انگلیسی‌ها یک ثانیه همجوشی را به دست آورده‌اند. ITER در ۲۰ تا ۴۰ سال آینده ده، شاید بیست ثانیه همجوشی تولید خواهد کرد. هیچ‌کس صرفاً پیش‌بینی نکرده است که چگونه این مشکل خاموش شدن دیگ را مدیریت کند، مگر با گفتن «که یک ضریب مقیاس وجود دارد». تلفات رادیاتی در ماشین‌های بزرگ‌تر و بزرگ‌تر نسبتاً کمتر است. وقتی ده‌ها ثانیه همجوشی به دست آید، گفته خواهد شد «باید یک سوپر-ITER، گران‌تر و این بار، کار خواهد کرد» ساخته شود.
*ما یک پروژه با این وسعت و این هزینه را آغاز نمی‌کنیم، وقتی راه‌حل‌های مشکلات جدی و اجتناب‌ناپذیر، آماده و موجود نباشند. *
مگر اینکه ITER تنها یک اسباب‌بازی گران‌قیمت یا یک «پروژه اجتماعی» باشد، همان‌طور که من در پرتوی شنیدم و خواندم.
ITER بیشتر نمونه‌ای از فقدان کامل تخیل دانشمندان ما است، معادل در حوزه تجربی برای ابرریسمان‌ها (supercords) در حوزه نظری. همجوشی با راه‌حل توکامک (Tokamak) از نیم قرن پیش راکد است. از ما ۳۰ تا ۴۰ سال صبر اضافی خواسته می‌شود، در حالی که تا آن زمان فیزیک ما شاید کاملاً تغییر کرده باشد. همان‌طور که هنگام ترک سالن گفتم:
ITER ماشین بخار هزاره سوم است
توره-سوپرا (Tore-Supra)، توکامک فرانسوی، ۲۵ سال پیش با همان آهنگ «بلبل‌زنی» («خورشید در آزمایشگاه» و...) شروع شد و وعده‌هایش را برآورده نکرد. همجوشی: صفر. افزایش دما بسیار محدود. اما «آهن‌ربای ابررسانا کار می‌کند». چه مسئله زیبایی! ۲۵ سال برای ساخت آهن‌ربای ابررسانا که ۴ تسلا (teslas) می‌دهد: یک تکنولوژی کاملاً تکمیل‌شده در تمام اتاق‌های حباب شتاب‌دهنده‌های ذرات در سراسر جهان. اما در فرانسه ما سریعاً برای شکست‌ها تبریک می‌گوییم.
حاضران آخرین تبادل با متخصص، کسی که گفت «سؤال خوب»، را به خاطر سپردند.
- آیا ما امروز توانایی پرداخت چنین «رقصی» را داریم؟ - اوه، به نظر می‌رسد پول زیادی است، اما به عنوان درصدی از تولید ناخالص ملی، بسیار کمتر است.....
ببینیم.
قبل از ترک سالن، من دیدگاه خود را توضیح دادم. این نه به همجوشی است، بلکه نه به همجوشی‌ای که «همجوشی واقعی» نیست، همان‌طور که ماشین بخار نسبت به موتور احتراقی است. مقایسه مناسب است. در ITER ما سعی می‌کنیم به صورت پیوسته، در دمای بسیار پایین، با واکنش آلوده کار کنیم، *که ساختارهای اطراف را فعال خواهد کرد و باعث انباشت زباله‌های رادیواکتیو جدید خواهد شد، در حالی که آینده این است:
همجوشی پاک: بور ۱۱، هیدروژن ۱، به صورت پالسی، با یک میلیارد درجه.
یا:
لیتیوم ۷ + هیدروژن ۱: ۵۰۰ میلیون درجه.
روز بعد، گویا به طور تصادفی، آزمایشگاه سانیا (Sandia) در نیومکزیکو نتایج ماشین Z خود (در گوگل z machine را جستجو کنید) را اعلام کرد.
منابع:
http://www.sandia.gov/media/z290.htm
http://www.sandia.gov/news-center/news-releases/2003/nuclear-power/Zneutrons.html
http://www.futura-sciences.com/news-z-machine-depasse-deux-milliards-degres_8419.php
محتوای مقاله Futura-science:
ماشین Z دماهایی را تولید کرد که به راحتی از دو میلیارد درجه فراتر رفتند!
(اعتبار: رندی مونتویا)
به طور معمول، ماشین Z به این شکل کار می‌کند: ۲۰ میلیون آمپر از یک شبکه سیم‌های تنگستن به عرض یک مو عبور می‌کند. در یک هسته، به اندازه یک کلاف پشم، سیم‌ها بلافاصله حل می‌شوند تا پلاسما تولید کنند، که سپس با سرعت بالا توسط یک میدان مغناطیسی شدید فشرده می‌شود، تا جایی که ضخامت یک نوک مداد را اشغال کند. پس از فشرده شدن، یون‌ها و الکترون‌ها جایی برای رفتن ندارند («نقطه توقف») و، مانند یک گلوله پرتاب شده با تمام سرعت به دیوار، ناگهان متوقف می‌شوند و مقدار قابل توجهی انرژی را به شکل اشعه X هدر می‌دهند. بنابراین، ماشین Z برای تولید دماهای چند میلیون درجه، نزدیک به دماهای فوران‌های خورشیدی، طراحی شده بود.
«نقطه توقف» ترجمه نادرست «stagnation point» است که به معنای «نقطه توقف» است. نقطه توقف نقطه‌ای است که در آن سرعت یک جریان گاز به صفر کاهش می‌یابد. مثلاً دماغ یک شاتل فضایی را در نظر بگیرید. نقطه توقف نقطه‌ای در دماغ است که سرعت گاز صفر است. منطقی است، در این چیدمان، باید از «خط توقف» (stagnation line) صحبت کرد، زیرا پلاسما به محور سیستم همگرا می‌شود. اگر این متن را رمزگشایی کنیم، به نظر می‌رسد که این پلاسما در پایان فشرده‌سازی، هنگامی که سرعت صفر می‌شود، شکل و حجم یک «نوک مداد» را دارد.
اما دانشمندان هرگز فکر نمی‌کردند که با جایگزینی سیم‌های تنگستن با سیم‌های فولادی استوانه‌ای پهن‌تر، می‌توانند دماهایی فراتر از یک میلیارد درجه به دست آورند: «در ابتدا، ما نمی‌خواستیم باور کنیم. ما بارها آزمایش را تکرار کردیم، تا مطمئن شویم که اشتباهی وجود ندارد»، توضیح می‌دهد سرپرست پروژه، کریس دینی (Chris Deeney).
اما در واقع، چه چیزی در آزمایشگاه سانیا رخ داد؟ در مقاله‌ای که این ماه در Physical Review Letters منتشر شد، مالکوم هاینز (Malcolm Haines)، مشاور برای سانیا، فرضیه‌ای را مطرح می‌کند که این دمای شگفت‌انگیز ناشی از ظهور ناپایداری‌های متعدد در «نقطه توقف» است، که منجر به تبدیل مقدار قابل توجهی انرژی مغناطیسی به انرژی حرارتی، و این در فاصله چند نانوثانیه، می‌شود.
باید آن مقاله را پیدا کنیم تا ببینیم دقیقاً چه چیزی در آن وجود دارد.
تحقیقات در حال انجام است تا بیشتر درباره این پدیده بدانیم. در هر حال، طبق نظر مالکوم هاینز، دستیابی به دماهای چنین می‌تواند بسیار مفید باشد: این مطالعه فوران‌های خورشیدی را تسهیل می‌کند،
و همچنین می‌تواند اجازه دهد ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای فشرده‌تر و ارزان‌تر.
محتوای مقاله Futura-science:
ماشین Z دماهایی را تولید کرد که به راحتی از دو میلیارد درجه فراتر رفتند!
(اعتبار: رندی مونتویا)
به طور معمول، ماشین Z به این شکل کار می‌کند: ۲۰ میلیون آمپر از یک شبکه سیم‌های تنگستن به عرض یک مو عبور می‌کند. در یک هسته، به اندازه یک کلاف پشم، سیم‌ها بلافاصله حل می‌شوند تا پلاسما تولید کنند، که سپس با سرعت بالا توسط یک میدان مغناطیسی شدید فشرده می‌شود، تا جایی که ضخامت یک نوک مداد را اشغال کند. پس از فشرده شدن، یون‌ها و الکترون‌ها جایی برای رفتن ندارند («نقطه توقف») و، مانند یک گلوله پرتاب شده با تمام سرعت به دیوار، ناگهان متوقف می‌شوند و مقدار قابل توجهی انرژی را به شکل اشعه X هدر می‌دهند. بنابراین، ماشین Z برای تولید دماهای چند میلیون درجه، نزدیک به دماهای فوران‌های خورشیدی، طراحی شده بود.
JPP
:
«نقطه توقف» ترجمه نادرست «stagnation point» است که به معنای «نقطه توقف» است. نقطه توقف نقطه‌ای است که در آن سرعت یک جریان گاز به صفر کاهش می‌یابد. مثلاً دماغ یک شاتل فضایی را در نظر بگیرید. نقطه توقف نقطه‌ای در دماغ است که سرعت گاز صفر است. منطقی است، در این چیدمان، باید از «خط توقف» (stagnation line) صحبت کرد، زیرا پلاسما به محور سیستم همگرا می‌شود. اگر این متن را رمزگشایی کنیم، به نظر می‌رسد که این پلاسما در پایان فشرده‌سازی، هنگامی که سرعت صفر می‌شود، شکل و حجم یک «نوک مداد» را دارد.
اما دانشمندان هرگز فکر نمی‌کردند که با جایگزینی سیم‌های تنگستن با سیم‌های فولادی استوانه‌ای پهن‌تر، می‌توانند دماهایی فراتر از یک میلیارد درجه به دست آورند: «در ابتدا، ما نمی‌خواستیم باور کنیم. ما بارها آزمایش را تکرار کردیم، تا مطمئن شویم که اشتباهی وجود ندارد»، توضیح می‌دهد سرپرست پروژه، کریس دینی (Chris Deeney).
اما در واقع، چه چیزی در آزمایشگاه سانیا رخ داد؟ در مقاله‌ای که این ماه در Physical Review Letters منتشر شد، مالکوم هاینز (Malcolm Haines)، مشاور برای سانیا، فرضیه‌ای را مطرح می‌کند که این دمای شگفت‌انگیز ناشی از ظهور ناپایداری‌های متعدد در «نقطه توقف» است، که منجر به تبدیل مقدار قابل توجهی انرژی مغناطیسی به انرژی حرارتی، و این در فاصله چند نانوثانیه، می‌شود.
JPP
:
باید آن مقاله را پیدا کنیم تا ببینیم دقیقاً چه چیزی در آن وجود دارد.
تحقیقات در حال انجام است تا بیشتر درباره این پدیده بدانیم. در هر حال، طبق نظر مالکوم هاینز، دستیابی به دماهای چنین می‌تواند بسیار مفید باشد: این مطالعه فوران‌های خورشیدی را تسهیل می‌کند،
و همچنین می‌تواند اجازه دهد ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای فشرده‌تر و ارزان‌تر.
سرپرست این پروژه، جرالد یوناس (Gérald Yonas)، است که من در سال ۷۶ در سانیا ملاقات کردم (کتاب من «فرزندان شیطان» را ببینید). به این موجود نگاه کنید. این ۳۰ سال پیش بود. منبع: Pour la Science، ژانویه ۱۹۷۹، صفحات ۵۲-۵۳ (شما همچنین مقاله درباره وارونگی کره را که من با ریاضیدان برنارد مورین (Bernard Morin) هم‌امضا کرده بودم، پیدا خواهید کرد).
آزمایش یوناس، سانیا ۱۹۷۶. پرتوهای الکترون روی یک هدف «به اندازه تخم کبوتر»
جرالد پیر پس از ۳۰ سال، تازه‌کار در زمینه جریان‌های الکتریکی قوی نیست. اصل «ماشین Z» نسبتاً ساده است. یوناس در مجموع ۲۰ میلیون آمپر را به یک مجموعه سیم‌های با قطر یک دهم مو می‌فرستد. این سیم‌ها به گونه‌ای چیده شده‌اند که یک ساختار استوانه‌ای تشکیل می‌دهند:
**چیدمان سیم‌های فلزی که جریان از آن‌ها عبور می‌کند.
هر یک به پلاسما تبدیل می‌شود و این سیستم در نهایت نوعی پرده پلاسما تولید می‌کند که به سمت محور سیستم فرو می‌ریزد (implode می‌شود).**
این شبیه به تکه‌تکه شدن یک پرده استوانه‌ای است. تکه‌تکه شدن به مجموعه‌ای از هادی‌ها، برای به دست آوردن توزیع جریان یکنواخت‌تر و اجتناب از ناپایداری‌ها.
این جریان بنابراین یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که منجر به نیروهای لاپلاس J x B می‌شود که بر محیط، که بلافاصله به پلاسما تبدیل شده، اثر می‌گذارند. ما این سیستم‌ها را در سال ۱۹۷۶ «ماشین‌های پینچ» (pinch machines) می‌نامیدیم. Pinch به معنای «نیشگون» است. اما ماشین‌های پینچ بر اساس یک تخلیه در یک ستون گازی که به پلاسما تبدیل می‌شد، استوار بودند. فروپاشی (implosion) ناپایدار بود. پرده سیم یوناس شبیه یک «لوله توخالی» است که به مقدار زیادی «سیم» تکه‌تکه شده است. هنگامی که تخلیه رخ می‌دهد، تمام این سیم‌ها به ستون‌های پلاسما تبدیل می‌شوند که با هم ترکیب می‌شوند و در نهایت مانند آنچه در یک لوله توخالی که جریان از آن عبور می‌کند، رفتار می‌کنند. تفاوت این است که این «تکه‌تکه شدن» در نهایت یک پرده جریان منظم‌تر تولید می‌کند. هرچه باشد، نتیجه یک فروپاشی (implosion) این پرده پلاسما به سمت محور با «فشرده‌سازی اینرسی» است.
در ابتدا یوناس می‌خواست از این سیستم‌ها به عنوان منابع اشعه X استفاده کند. به نظر واضح است (من سعی خواهم کرد مقالات را با جزئیات بیشتر تحلیل کنم) که هدف این آزمایشات قبل از هر چیز نظامی بود. هدف به دست آوردن یک منبع اشعه X به اندازه کافی قوی برای همجوشی یک هدف (که احتمالاً بر محور مرکزی قرار دارد)، بنابراین شبیه‌سازی عملکرد یک بمب بدون استفاده از یک بمب A به عنوان منبع.
به نظر می‌رسد یوناس بین هدف (قرار گرفته بر محور) و پرده سیم‌ها که به پلاسما در حال فروپاشی تبدیل می‌شوند، نقش فشرده‌کننده را ایفا می‌کند، یک «فوم» (foam) قرار داده است. پایداری این سیستم فشرده‌سازی پیش از ارزیابی غیرقابل محاسبه بود. می‌دانیم که در همجوشی با لیزر، این مسئله کلیدی است. ما نمی‌توانیم به صورت متقارن کروی فشرده کنیم. به همین دلیل، مگاجول (Mégajoule)، واقع در بارپ (Barp)، نزدیک بوردو، نوع دیگری از ITER، پروژه‌ای هم گران و هم بسیار پرخطر است. یک «اسباب‌بازی» دیگر برای نظامیان و مهندسان پلوتکنیک.
یوناس بر روی محور فشرده می‌کند. و آنجا، شگفتی، افزایش دماها چشمگیر و حتی غیرمنتظره است. در ادامه، قدرت‌های ساطع شده توسط سیستم، به عنوان منبع اشعه X، آورده شده است.
**در راه همجوشی؟
پژوهشگران سانیا همچنان قدرت ساطع شده توسط ماشین خود به شکل اشعه X را افزایش می‌دهند. ****یک پیشرفت اساسی با استفاده از مجموعه سیم‌ها چیده شده بر روی یک سطح استوانه‌ای انجام شده است. ****وقتی تخلیه آغاز می‌شود، این سیستم به پلاسما در حال فروپاشی تبدیل می‌شود. این سیستم اجازه داده است تا یک بهره‌برداری افزایش یافته از قدرت خروجی (تا ۲۹۰ TW) به دست آید. **
اینجا ماشین در حال کار است. تصاویر کوچک بازتولید شده اجازه نمی‌دهند درک کنیم چه اتفاقی می‌افتد.
**ماشین Z: شروع شد! **
آنچه می‌بینید قوس‌های الکتریکی هستند که به هر سمت می‌روند. یوناس، نیکولا تسلا (Nicolas Tesla) زمان ماست.
چند یادداشت سریع درباره آنچه به نظر می‌رسد اصل عملکرد این ماشین Z است. ابتدا اصل «تتا-پینچ» (théta-pinch) را نشان دهیم.
ما یک جریان قوی را موازی با مولدهای استوانه (گازی) عبور می‌دهیم. میدان مغناطیسی ایجاد شده همراه با نیروهای لاپلاس است که تمایل دارند این استوانه پلاسما را بر محور فشرده کنند. سیستم ناپایدار است. اگر جایی نیشگون (pinch) شود، چگالی جریان افزایش می‌یابد و نیروهای JxB نیز.
اصل ماشین Z:
دو سیم که جریان‌های موازی از آن‌ها عبور می‌کند را در نظر بگیرید. آن‌ها تمایل دارند یکدیگر را جذب کنند. همین برای یک سیستم «سیم‌های قفسی». در آزمایش اولیه، یوناس سعی کرد فروپاشی (collapse) این سیم‌ها، که به «پرده پلاسما» تبدیل می‌شوند، بر محور سیستم به دست آورد. چند محاسبه سریع و ساده با یک قفس ۱۰۰ سیم و ۲۰ میلیون آمپر در مجموع. میدان اولیه ۲ تسلا خواهد بود. وقتی سیم‌ها به پرده پلاسما تبدیل می‌شوند، می‌توان چگالی جریان را ۳ × ۱۰^۱۲ آمپر بر متر مربع تخمین زد. باید از یوناس تأیید بخواهم. این فقط تخمینی و تقریبی است. من ۶۰ مگابار به عنوان فشار اولیه، مرکزگرا، پیدا می‌کنم که باید این پلاسما را با سرعت ۵ کیلومتر بر ثانیه به سمت محور پرتاب کند. به همین شکل، این پلاسما که از اتم‌های فلزی تشکیل شده، دما افزایش می‌یابد و من تصور می‌کنم این راه‌حلی است که یوناس برای تولید باران اشعه X imagined کرده است.
با تخمین تقریبی حجم استوانه پلاسما قبل از فروپاشی و نتیجه‌گیری که آن بر محور به شکل شیئی با قطر نوک مداد (۲ میلی‌متر) فشرده می‌شود، عوامل فشرده‌سازی چشمگیری به دست می‌آید. یادآوری می‌کنیم که در همجوشی با لیزر، ما سعی می‌کنیم یک هدف هیدروژن سنگین، مایع، فشرده کنیم و هدف کاهش شعاع به ضریب ۱۰ است. این برای به دست آوردن شرایط لاسون (Lawson) در هدف کافی خواهد بود. فشرده کردن یک مایع، افزایش دمای شدیدی ایجاد می‌کند. با محاسبات ساده من (chickzalés، همان‌طور که مهندسان پلوتکنیک می‌گویند)، من ضریب فشرده‌سازی حدود ۴۰ پیدا می‌کنم. بنابراین اگر ماده یک مخلوط همجوشی بود، ممکن بود کار کند.
در همین حین توجه کنید که دغدغه‌های یوناس غیرنظامی نیستند. این تحقیقات نظامی هستند. تصور کنید که به جای عبور جریان از تنگستن (نقطه ذوب بالا، برای حفظ حالت جامد تا حد ممکن و حفظ تقارن)، از پلوتونیوم استفاده شود. با فشرده کردن آن بر محور: بوم.....
اما، در مرحله دوم، او به نظر می‌رسد برای یک آزمایش پیچیده‌تر را انتخاب می‌کند. تنگستن و فولاد، مخلوط همجوشی من نیستند. یوناس بنابراین یک چیدمان سه جزئی، ظاهراً، استفاده می‌کند.
ماشین Z برای همجوشی
این‌ها برش‌ها هستند. در ۱ قفس ساخته شده از سیم‌ها. در مرکز، بر محور، یک هدف از مخلوط همجوشی. بین دو، یک «فوم» (foam)، با ترکیب نامعلوم. وقتی جریان فرستاده می‌شود، استوانه سیم‌های فلزی (که به پلاسما تبدیل می‌شود) یک پالس فشرده‌سازی ایجاد می‌کند. به نظر من، این باید منجر به آغاز یک موج شوک استوانه‌ای، مرکزگرا، که در این «فوم»، این «کف»، که نیز توسط این «موج انفجاری» (blast wave) به پلاسما تبدیل می‌شود، حرکت کند. موج بخشی از انرژی را حمل می‌کند. آن در محیطی حرکت می‌کند که میدان مغناطیسی صفر است. از این رو، احتمال عدم وجود ناپایداری‌ها. باید زیاد فکر کرد تا سعی کنیم بفهمیم این «کف» مشهور از چه چیزی می‌تواند تشکیل شده باشد.
دماهای به دست آمده به اندازه‌ای است که فرآیندهای رادیاتی بسیار مهم فرآیند را همراهی می‌کنند. باید بر روی طول بازجذب این تابش بازی کرد. یوناس می‌گوید او با قرار دادن آرگون سعی کرده و افزایش دما رخ نمی‌داد. احتمالاً چون آرگون بیش از حد گرم می‌شود. در این آزمایش محبوس اینرسی، باید چگالی و سرعت برخورد را بر محور سیستم، جایی که هدف قرار دارد، با تأخیر در گرم شدن تا حد ممکن، افزایش داد، به طوری که این گرم شدن فقط در فشرده‌سازی حداکثری، بر «خط توقف» (stagnation line) رخ دهد.
ایده جدید این است که یک فروپاشی (implosion) محورمتقارن (axisymétrique) به نظر پایدار می‌آید، یا حداقل بسیار پایدارتر از حالت کروی. در همجوشی با لیزر، مسئله این است که ضربات لیزر باید کاملاً همزمان بر «فشاردهنده» (pusher)، لایه‌ای که هدف هیدروژن سنگین مایع را احاطه کرده، باشند. این معادل شلیک ۲۵ گلوله (یا بیشتر) به یک تاس است که امیدواریم همه آن‌ها پالس فشار یکسانی ایجاد کنند.
اینجا، یوناس با سیستم سیم‌های چیده شده مانند یک قفس، سعی می‌کند پالس فشار را تا حد ممکن محورمتقارن داشته باشد. او در ابتدا از تنگستن استفاده کرد تا سیم‌هایش «دوام» بیشتری داشته باشند، تقارن محوری را تحمیل کند. بعداً او به سیم‌های ساده استنلس استیل (inox) تغییر کرد. یکنواختی موج فشرده‌سازی اجازه داد افزایش دمای چشمگیر به ۲ میلیارد درجه!
برای همجوشی، مسئله مقدار انرژی نیست، مسئله تمرکز است. ایده کاملاً مخالف با موضوع مرکزی ITER است، جایی که همجوشی پیوسته، در حجم عظیم، با تمام مسائل تکنولوژیک مگاسکال جستجو می‌شود*. من طرفدار این ایده همجوشی پالسی با تمرکز انرژی توسط موج شوک هستم. و حتی می‌گویم دماهای به دست آمده می‌توانند اجازه دهند همجوشی‌های غیرآلوده، بدون انتشار نوترون، مانند Li - H یا B - H (۵۰۰ میلیون درجه یا یک میلیارد درجه) را هدف قرار داد.
اگر با کسی از ITER درباره دماهای چنین صحبت کنید، او از کوره در می‌رود. ماشین اجازه نمی‌دهد این دماها به دست آید.
ما دیدیم که این فرآیند تمرکز انرژی توسط موج شوک اجازه داد برنز را در آب سرد ذوب کند (پدیده کاویتاسیون، کشف شده در ۱۹۰۵)، سپس پلاسمای ۱۰,۰۰۰ درجه با اولتراسون (سونولومینسانس) ایجاد کرد.
این‌ها مسیرهای خارج از جریان اصلی (outsiders)، نسبت به مسیرهای فوق سنگین مانند توکامک (ITER) که دهه‌ها مسائل تکنولوژیک (گذشته و ... آینده) بسیار پرهزینه را حمل می‌کند. من از آن کسانی هستم که فکر می‌کنند راهی برای رسیدن به همجوشی، با وسایل نسبتاً سبک، وجود دارد. من همچنین رد نمی‌کنم که یوناس ممکن است دماهای بالاتر از ۲ میلیارد درجه خود به دست آورد (...) زیرا عملکرد نهایی بر مقدار انرژی استوار نیست، بلکه بر کارایی تمرکز (نوع فوم، هندسه) استوار است.
در زمانی که «فیزیک در فرانسه در حال سقوط آزاد است»، من اینجا کوهی از موضوعات پایان‌نامه و تجربیات نسبتاً ارزان، و شبیه‌سازی‌های عددی جذاب می‌بینم. اما در فرانسه ما تمام سرمایه را بر توکامک گذاشتیم و مسئله ... تغییر اسب در وسط رودخانه نیست. مردم آماده نخواهند بود بگویند:
- خب، ما نیم قرن وقت و پول زیادی را از دست دادیم
چه کسی می‌تواند چنین چیزی بگوید؟ این توضیح می‌دهد سرسختی بر روی این نوع ماشین و مسیر همجوشی.
از ۴ آوریل ۲۰۰۳، ماشین یوناس اولین نوترون‌های همجوشی اصیل خود را تولید کرده بود. اما اخیراً یک آستانه دیگر نیز به دست آمده است.
ماشین Z اجازه داد دو میلیارد درجه تولید شود
این بدان معناست که همجوشی بور ۱۱ - هیدروژن ۱ امکان‌پذیر می‌شود. در حالی که این یک همجوشی پاک، بدون رادیواکتیو ( ! ...) است، نوترون منتشر نمی‌کند، ساختارهای اطراف را رادیواکتیو نمی‌کند، و فقط هسته‌های ساده هلیوم، باردار الکتریکی، ساطع می‌کند. نه تنها این‌ها می‌توانند به صورت مغناطیسی محبوس شوند، بلکه با فشرده کردن این میدان مغناطیسی، کل مجموعه به یک ژنراتور MHD تبدیل می‌شود. در نهایت، ما یک «دو زمان همجوشی» (که من قبلاً در مقاله ۱۹۷۶ خود در Science et Vie توصیف کرده بودم) به دست خواهیم آورد. این دو میلیارد درجه، هیچ توکامکی هرگز نخواهد توانست به آن برسد.
**نتیجه این است که باید پروژه ITER را فوراً به حالت تعلیق (stand by) درآورد. **
به نظر می‌رسد ما یک مسیر دیگر داریم، که می‌تواند منجر به «همجوشی پاک» شود. باید این کارها را با جزئیات تحلیل کنیم. پیش از هر چیز، ماشین Z یوناس می‌تواند اجازه دهد همجوشی یک مخلوط، با تولید آلفا، هسته‌های هلیوم، به دست آید. این‌ها پلاسمای در حال انبساط را تشکیل می‌دادند. اگر این انبساط در یک میدان مغناطیسی انجام می‌شد، همان‌طور که سیستم در حالت عدد رینولدز مغناطیسی بالا (پیوند نزدیک بین خطوط میدان مغناطیسی و محیط یونیزه) است، نتیجه یک جریان القایی قوی در سولنوئیدها (solenoids) است. ماشین سپس به یک ژنراتور MHD پالسی تبدیل می‌شود. بخشی از این انرژی می‌تواند اجازه دهد یک خازن، آماده برای تخلیه بعدی، شارژ شود. از این رو مفهوم «دو زمان» همجوشی.
همه این‌ها باید با جزئیات بازبینی شوند، اما پیش از هر چیز بسیار جالب به نظر می‌رسد. در هر حال، این تحقیقات بسیار ارزان‌تر و پیچیده‌تر از این «کارخانه گاز» (usine à gaz) حقیقی که پروژه ITER است، هستند.