اعمال اعلامی
۱۰ مه ۲۰۱۲
از زمانی که شروع به علاقه‌مندی به پروژه ITER و تُکاماک‌ها کردم، اعمال اعلامیه‌ای بیش از پیش افزایش یافته است. واژه « اختلال » در ویکی‌پدیا ظاهر شده است. در بازدیدهای اخیر، مردم در کاداراچ نه تنها از مدل زیبایی که به آن‌ها نشان داده می‌شود لذت می‌برند و ساکن به سخنان یک میزبان زیبا می‌مانند، بلکه شروع به پرسش‌هایی می‌کنند.
این روزها یک مقاله جدید حمایت‌کننده پروژه ITER در وب‌سایت‌ها ظاهر شده است. من به طور گسترده با پیام‌هایی در این زمینه مواجه شدم و تصمیم گرفتم در وب‌سایتم به آن پاسخ دهم. دوباره همه چیز یک سخن‌بازی کامل است. این احساس من بود که توسط تماس‌هایی که با متخصصان پلاسماهای داغ انجام دادم تأیید شد و آن‌ها مجبورند سکوت کنند، چون هنوز در سمت کاری هستند.
در ده روز آینده یک سخنرانی در منطقه برای گفت‌وگو درباره ITER و انرژی هسته‌ای به طور کلی خواهم داشت، اگر زمان کافی برای این کار داشته باشم. یک ویدیوی طولانی (یک ساعت و پنجاه دقیقه) در وب‌سایت Enquête et Débat وجود دارد که توصیه می‌کنم تماشا کنید، جایی که من به انتقال انتقاداتی که گلن ووردن در سال ۲۰۱۱ در کنفرانسی در پرینستون در مورد تکاماک‌های آینده مطرح کرده بود، پرداخته‌ام (که چند ماه پیش یک ساعت با او صحبت کرده بودم). در این ویدیو، من اسلایدهای او را که به زبان انگلیسی ارائه شده بودند، به دنبال آن به زبان فرانسوی توضیح می‌دهم. این مورد در بخش "best off" وب‌سایت Enquête et Débat قرار دارد (جعبه بالای 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 تنها به رویدادهای زمانی محدود می‌شود. من به فیلیپ بروس، رئیس این انجمن که ۹۰۰ انجمن را جمع کرده است، پیشنهاد دادم که یک آیکون روی صفحه اصلی قرار دهد که به مقالات محتوایی در مورد جنبه‌های علمی و فنی انرژی هسته‌ای منتهی شود. هرگز به من پاسخ نداد. این‌ها سازندگان رویدادهای موقت هستند.
سخنرانی که قرار است برگزار کنم، به صورت ویدیویی ضبط خواهد شد و فوراً در اینترنت منتشر خواهد شد. افرادی که تصویر و صدا را ضبط می‌کنند، مسئولیت ادغام تصاویری را خواهند داشت که من به آن‌ها ارائه می‌کنم. این کار کمی زمان می‌برد. همچنین باید این تصاویر دقیقاً در زمان مناسب و به مدت مناسب قرار داده شوند.
امروز در حال آماده‌سازی مجموعه‌ای از مدل‌های کوچک هستم که بر اساس توکن‌های کوچک پلی‌استایرین با قطر ۳۰ سانتی‌متر ساخته شده‌اند که دیروز در آیکس خریداری کردم. سعی خواهم کرد یک مدل اولیه ایجاد کنم: تلاش برای توضیح اصول عملکرد یک تکاماک، یعنی ITER، چیزی که مردم کاملاً نمی‌دانند. باید بگویم که انتخاب عبارت « میدان مغناطیسی پولوئیدال » مناسب برای روشن شدن این موضوع نبود.
سعی خواهم کرد همه چیزی که می‌توانم در ۴۵ دقیقه جای دهم، زیرا این حداکثر زمان توجهی است که مخاطبان می‌توانند اختصاص دهند.
سازندگان تلاش کرده‌اند این رویداد را به شکل یک گفت‌وگو داده باشند. میشل کلاسنس، مسئول ارتباطات در ITER، ابتدا موافقت کرده بود. اما وقتی فهمید که با من مواجه خواهد شد، انصراف داد و گفت که نمی‌خواهد با کسی که « بیش از حد منفی» است، گفت‌وگو کند (...).
در میان دانشمندان مؤسسه تحقیقات فیوژن مغناطیسی که در کاداراچ، در داخل دیوارهای آن، پایگاه فیوژن در فرانسه است، همین اقدام را دیدیم. میشل چاتلیه، گابریل مارباخ، مدیران سابق. آلان بکوله، متخصص در ITER، فیلیپ ژندری، مدیر تحقیقات در این مؤسسه، « آقای فیوژن در CNRS ».
ما صندلی‌های خالی با نام‌های آن‌ها قرار خواهیم داد و فیلم خواهیم کرد.
همه این موارد خسته‌کننده است و من خسته‌ام. ۷۵ ساله بودن، چیزی است که کمی سنگین است.
خوب، بیایید به این اعمال اعلامیه بپردازیم. باید به ترتیب، هر کدام را به صورت مجزا بررسی کنیم و همه این موارد را در این صفحه رد کنیم.
سازمان ITER منابع، پول و امکاناتی دارد که می‌تواند یک گسترش اطلاعات را به راه بیندازد، در حالی که تا به امروز عموم مردم و کاربران اینترنت مجبور به سکوت بودند. اینجا مربوط به یک اعلامیه اخیر درباره « محدودیت گرینوالد » است. ابتدا اعلامیه را تکرار می‌کنم، سپس توضیح می‌دهم:
منبع:
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69903.htm
علوم فیزیکی و نانوتکنولوژی
قدمی بیشتر به سمت کنترل فیوژن هسته‌ای؟
دو فیزیک‌دان در ایالات متحده اخیراً یک توضیح ممکن برای یکی از مشکلات اصلی که باعث می‌شود فیوژن هسته‌ای پیشرفت نکند، کشف کرده‌اند. آن‌ها یک راه‌حل پیشنهاد می‌کنند که اگر به صورت آزمایشی تأیید شود، باید پیشرفت قابل توجهی در عملکرد تکاماک‌ها به وجود آورده باشد. این چیزی است که امیدهای ما را برای کنترل این فناوری جدید و استفاده از آن در صنعت برای تولید برق تقویت می‌کند.
در واقع، در زمانی که آینده انرژی کره زمین در میان نگرانی‌های اصلی قرار دارد، فیوژن هسته‌ای یک منبع انرژی ایده‌آل محسوب می‌شود، زیرا فراوان و کم‌آلوده است. با این حال، شرایط سختی که فیوژن را ممکن می‌کند، دشوار است و به همین دلیل این 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 است. جوامع علمی ملی و بین‌المللی در پروژه‌های بزرگی وارد شده‌اند که به اندازه این چالش بزرگ هستند. حجم سرمایه‌گذاری‌ها باعث شده است که بخشی از جامعه از این موضوع سردرگم باشد. امروزه توسعه فیوژن هسته‌ای موضوع بحث و گفت‌وگو درباره منطقی بودن سرمایه‌گذاری در این میزان برای یک نتیجه غیرقطعی است. در این زمینه، انتظارات زیاد و فوری هستند.
بنابراین، با هیجان، لوس دلگادو-آپاریسیو و دیوید گیت، هر دو فیزیک‌دان در آزمایشگاه پلاسما پرینستون دپارتمان انرژی ایالات متحده، اخیراً این کشف خود را اعلام کردند.
آن‌ها به ناپایداری‌هایی که ممکن است در پلاسما در پیکربندی‌های نوع "تکاماک" رخ دهد، و که مشکل اصلی مانع از توسعه آن‌ها می‌شود، توجه کردند.
ظهور این ناپایداری‌های سه‌بعدی به نام "اختلالات" به عنوان چیزی که غیرقابل اجتناب است، حتی در شرایط معمولی محدودیت شناخته شده است.
این‌ها به یک از از دست دادن شدید و بسیار سریع محدودیت پلاسما منجر می‌شوند و می‌توانند به طور قابل توجهی تجهیزات را آسیب بزنند. علاوه بر این، خطرات آسیب به همین میزان بیشتر هستند که قدرت تکاماک بیشتر باشد. بنابراین، نمونه‌ای از تکاماک قدرتی که در حال ساخت در کاداراچ است، می‌تواند کل سیستم خود را به شدت آسیب ببیند.
یکی از دلایل 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 ماهیت آن تاکنون رمزآلود باقی مانده 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 یک آزادسازی قوی انرژی به صورت گرما همراه است که ما سعی می‌کنیم آن را بازیابی کنیم تا بتوانیم برق تولید کنیم. این واکنش فیوژن به طور طبیعی در خورشید و اکثر ستارگان رخ می‌دهد. به نظر می‌رسد که هرچه بیشتر انرژی به پلاسما وارد شود، چگالی آن بیشتر شود و بنابراین واکنش‌های فیوژن را ترجیح دهیم. محدودیت گرینوالد این شهود را به چالش می‌کشد. علاوه بر این، با توجه به اینکه نرخ واکنش‌های هسته‌ای به مربع چگالی پلاسما متناسب است، این محدودیت عملکرد یک تکاماک با اندازه مشخص را محدود می‌کند. بنابراین دانشمندان از دهه‌ها پیش به دنبال توضیح منشأ این محدودیت بوده‌اند.
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 بود (که معادله‌ای را که این محدودیت را توصیف می‌کند، ایجاد کرده بود و به نام او نامیده شده است) ارائه می‌دهند.
من در اینجا توضیح می‌دهم: گرینوالد معادله خود را بر اساس پایه‌های نظری ایجاد نکرده است. این چیزی است که CEA در متنی که در وب‌سایتش منتشر کرده بود (که به منظور نقض اعتبار من بود و من به دلیل آن حق پاسخ دادن نداشتم) به آن « قانون مهندسی » می‌گوید، 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:
می‌بینید که بر اساس این قانون، غیرممکن است که در یک تکاماک، این مقدار چگالی را فراتر ببریم، که به « جریان پلاسما » متناسب است، جریانی که در پلاسما بسته می‌شود (یک میلیون و پانصد هزار آمپر در Tore Supra، ۱۵ در ITER) و به صورت معکوس متناسب با مربع مقدار « شعاع کوچک » اتاق توروئیدال است. این مطالعات توسط گرینوالد در دهه ۱۹۸۰ به صورت کاملاً تجربی آغاز شد.
مقاله‌ای از او، به سال ۱۹۸۸
بیایید به اعلامیه‌ای که موضوع این بخش است بپردازیم:
بر اساس گرینوالد، ناپایداری از تابش بیش از حد پلاسما در لبه که دمای آن را کاهش می‌دهد، ناشی می‌شود و به این ترتیب مقاومت آن افزایش می‌یابد. جریانی که در پلاسما جریان دارد، از لبه به مرکز منتقل می‌شود، به این ترتیب چگالی جریان در مرکز به مقدار بحرانی (به نام کروسل-شافرانوف (KS)) می‌رسد که متناسب با میدان توروئیدال است، از آن نقطه به بعد ناپایداری مغناطیسی-هیدرودینامیکی (MHD) شکل می‌گیرد: پلاسما می‌پیچد و به دیواره تکاماک می‌خورد و در آنجا خنک می‌شود. بنابراین جریان پلاسما مجبور به نفوذ به دیواره می‌شود که منجر به آسیب می‌شود.
با این حال، شروع و پایان این فرآیند واضح نیست.
رویکرد پیشنهادی L. Delgado و D. Gates بر روی جزایر مغناطیسی تمرکز می‌کند که زمانی که محدودیت به دست می‌آید، شکل می‌گیرند. آن‌ها با استفاده از معادلات نشان می‌دهند که این جزایر عامل فروپاشی پلاسما هستند.
ارتباط بین این جزایر و فروپاشی چیزی جدید نیست، اما رابطه علت و معلولی در مطالعات قبلی به وضوح مشخص نشده بود.
بنابراین این سناریوی جدیدی است که آن‌ها پیشنهاد می‌کنند: جزایر مسئول دو اثر من