השפעות על אייטר והנוקליארי

מסמך ללא שם

אפקטים של הפרסום

10 במאי 2012

מאז שהתחילתי לחקור את עניין ITER וטוקאמקים, התרחבה סדרת אפקטים של הפרסום. המילה "הפרעה" הופיעה בוויקיפדיה. במהלך ביקורים בקדרש, הציבור כבר לאcontented להערכה של המודל המודרך הנראה להם ולשמוע בשקט את המילים של מדריכה חביבה. אנשים מתחילים לשאול שאלות.

בימים אלה, נוצר מאמר מיליטנטי חדש שמכבד את הפרויקט ITER, באתרים שונים. נתקלתי בדוא"ל רבים בנושא, ופתרתי לעצמי לענות באתר שלי. שוב, זה פשוט שקר מוחלט. זו הייתה הרגשה שלי, אשר נאכדה על ידי שיחות עם מומחים לפלזמה חמה, שחייבים silencio, שכן הם עדיין עובדים.

בעוד ימים ספורים, אני עומד להרצאה באזור מסוים על ITER ועל הגרעין בכולל, אם אמצא זמן לעשות זאת. יש וידאו ארוך (שעתיים וחצי) באתר "שאלה ודיון", שמרחיב על נושא זה, ואנוכי ממליץ על תצפית בו, שבו אני מתייחס למבטים שנשאו בسبטמבר 2011 על ידי גלן וורדן (ששוחחתי איתו שעה לפני כמה חודשים), שנאמרו בכנס על טוקאמקים עתידיים בספטמבר 2011 בפרינסטון. בווידאו אני מפרט את ה"שקופיות" שלו, שנוסחו באנגלית ואז מייד בשפה הצרפתית. זהו "ההצגה הטובה ביותר" של האתר "שאלה ודיון" (תיבה עליונה ימינה, ירוקה).

אבל שעתיים וחצי זה הרבה. היה צריך לחלק את זה לסדרות. בזמנו, כל זה נרשמה בפעם אחת, ללא עיבוד. היה טוב יותר אם היה קיים קישור קבוע באתר "לצאת מהגרעין", שמתמחה רק ב אירועים. הצעתי לפיליפ בראוס, נשיא הקבוצה שכוללת 900 ארגונים, להכניס אייקון בדף הבית, המוביל למאמרים עיקריים על היבטים מדעיים וטכניים של הגרעין. הוא לא ענה לי לעולם. אלה הם מארגנים של אירועים.

ההרצאה שאמור להתקיים תופסק בווידאו ותישלח מיד לנט. אלה שמבצעים את הקלטת התמונה והשמע יטלו על עצמם את הכניסה של תמונות שאספק להם. זה מה שדורש זמן. יש גם לסדר את התמונות בדיוק בזמן הנכון ובערך זמן מתאים.

היום אני מוכן אוסף של מודלים, מבוססים על טורים קטנים של פוליסטירן, בקוטר של 30 ס"מ, שרכשתי אתמול באקס. אנסה לערוך את זה: לנסות להסביר את עקרונות הפעולה של טוקאמק, כלומר של ITER, מה שאנשים לא יודעים כלל. יש לומר שהבחירה בביטוי "שדה מגנטי פולואידלי" לא הייתה מועילה להבנת הדברים.

אני אנסה לשים כל מה שאוכל ב-45 דקות, הזמן המקסימלי של תשומת לב שקהל יכול להקדיש.

המארגנים ניסו לתת לפעילות זו מראה של דיון. מיכל קלסנס, מנהל התקשורת ב-ITER, קבל בначית. לאחר מכן, כשידע שהוא יעמוד מול אני, נסוג, ואמר שהוא לא רוצה לדייק עם מישהו "מאוד שלילי" (...).

אותו ניסיון להימלט גם בקרב המדענים מהמכון לחקר התפוצצות מגנטית, שמקובע בקדרש, מ fortress של התפוצצות בצרפת. מיכל שטלייה, גבריאל מרבח, מנהלי מוקדם. אלן בקולה, מומחה ל-ITER, פיליפ גנדריך, מנהל מחקר במכון זה, "האיש התפוצצות ב-CEA".

נשכיח כיסאות ריקות עם שמם ונצלם.

הכל זה מتعب, ואני מتعب. 75 שנים – זה מושך קצת.

טוב, נגיע לאותם אפקטים של הפרסום. עלינו לערוך אותם אחד אחרי השני, לפי רשימה, ולדחות את כל זה בעמוד זה.

הארגון של ITER מתקיים ב средства, בכסף, ביכולת למשוך הפרסום, מול הקהל והמשתמשים בנט, שעד כה היו חסרי תקדים. כאן מדובר בפרסום אחרון על "הגבול של גריןואולד". אני מעתיק את ההודעה ראשית, ואז מסביר:

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69903.htm

מקור:

מדע פיזיקלי וنانוטכנולוגיה צעד נוסף לקראת שליטה בתפוצצות גרעינית?

שני פיזיקאים בארצות הברית גילו לאחרונה הסבר אפשרי לאחד מהבעיות הגדולות שמונעות את פיתוח התפוצצות גרעינית. הם מציעים פתרון שאם יימשך ניסויית, יאפשר תוספת משמעותית ביעילות בטוקאמקים. זהו דבר שיכולים להניע את תקווה שלנו לשליטה בטכנולוגיה חדשה כדי להשתמש בה industrially לייצור חשמל.

אכן, ברגע שבו עתיד האנרגיה של הפלנטה נמצא במרכז העניין, התפוצצות גרעינית יכולה להפוך למקור אנרגיה מושלם בגלל abundance ומעט פולוטציה. עם זאת, התנאים הקפדניים שמאפשרים את התפוצצות הם קשים להטמעה, כך שהטכנולוגיה עדיין במדידה וניסוי היום. המטרה להשיג תחנת תפוצצות שتحول את החום שמשוחרר מהתגובות של התפוצצות לחשמל, עדיין רחוקה. הקהילות המדעיות הלאומית והבינלאומית נטלו על עצמן פרויקטים גדולים שמתאימים לאתגר גדול זה. גודל ההשקעות מטיל ספק בחלק מהאוכלוסייה. פיתוח התפוצצות גרעינית כיום הוא נושא דיון על ערך של הוצאה כזו על תוצאה לא מובטחת. בהקשר זה, התפוצצות מופיעה רבות ומאוד דרמטית.

לכן, עם תקווה רבה, לואיס דלגו-אפריציו ודבי גייטס, שניהם פיזיקאים ב-Princeton Plasma Physics Laboratory של מחלקת האנרגיה של ארצות הברית, הודיעו לאחרונה על גילוייהם.

הם התמקדו באי-יציבות שיכולים להופיע בתוך הפלזמה במבנים מסוג "טוקאמקים", והן מהוות את הבעיה העיקרית שמאטירה את פיתוחם.

הופעת אי-יציבות תלת-ממדית שנקראת "הפרעה" הוכרה כבלתי נמנעת, גם בתנאים רגילים של חיזוק.

הן מתארות איבוד חם ורץ של החיזוק של הפלזמה, ויכולים לפגוע באופן משמעותי בציוד. יתר על כן, הסיכון לפגיעות גדול יותר ככל שהכוח של הטוקאמק גדול. לכן, הפרויקט הפסיבי של טוקאמק של הכוח ITER, שבנייתו מתבצעת כרגע בקדרש, עלול לראות את כל ההתקנה מושחתת באופן חמיר.

אחת הסיבות החשובות להפרעות היא עליית צפיפות הפלזמה מעבר לערכים קריטיים מסוימים שנקראים "הגבול של גריןואולד". הגבול נראה עולמי, ומקורו עד כה מטושטש.

כדי שיתרחש התפוצצות בפלזמה, יש צורך שהפלזמה תהיה מספיק צפופה וساפה כדי לאפשר קירוב של גרעינים קלים שנמצאים בפלזמה ולהביא ליצירת גרעינים כבדים יותר. התפוצצות זו מלווה בהנחת חום רבה, שאותה אנו רוצים להחזיר כדי לייצר חשמל לאחר מכן. התפוצצות זו מתרחשת באופן טבעי בשמיים ובכוכבים רבים. באופן כללי, ככל שנכניס יותר אנרגיה לפלזמה, נצפה להגדיל את הצפיפות, ולכן להגביר את תגובות התפוצצות. הגבול של גריןואולד מפריך את האינטואיציה הזו. יתר על כן, בהתחשב בכך שקצב התגובות הגרעיניות פרופורציונלי לריבוע צפיפות הפלזמה, הגבול הזה מגביל את הביצועים של טוקאמק בגדלים מסוימים. לכן, המדענים מנסים להסביר את מקורו במשך עשורים.

המחקר העמוק של L. Delgado ו-D. Gates מתייחס לבעיה זו. הם מציעים הסבר חדש, שונה מההסבר שהציע גריןואולד, הפיזיקאי מה-MIT שקבע את המשוואה המתארת את הגבול (שנקרא על שמו). הערה שלי: גריןואולד לא יצר את המשוואה שלו על בסיס תיאורטי. זהו מה ש-CEA קרא לו, במסמך שפורסם באתר שלו, שנועד להרוס את דעתי (וכיון שלא הצלחתי להגיב), "חוק מהנדס", כלומר נוסחה אמפירית לגמרי, שנגזרה מהצפות. תמצאו את הנוסחה היפה הזו על ידי הרכבת "גריןואולד גבול" בוויקיפדיה:

ניתן לראות שحسب חוק זה, בלתי אפשרי לעבור, בטוקאמק, את הערך הזה של הצפיפות, שפרופורציונלי ל"זרם הפלזמה", לזרם שזורם בפלזמה (מיליון וחצי אמפר ב- Tore Supra, 15 ב-ITER) והפוך פרופורציונלי לריבוע ערך "הרדיוס הקטן" של החדר הטורואידי. המחקר הזה התחיל על ידי גריןואולד בשנות ה-80 בצורה של אמפירית לגמרי.

נחזור להודעה שמבוססת על המאמר הזה:

לפי גריןואולד, האי-יציבות נובעת מרדייה מוגזמת של הפלזמה בקצוות שמעוררת ירידה בטמפרטורה, מה שמעלה את התנגדותה. הזרם שזורם בפלזמה מועבר מאזור החוץ למרכז, כך שצפיפות הזרם במרכז מגיעה לערך החסם (הנקרא KS, פרופורציונלי לשדה הטורואידי), מה שמאפשר את הופעת אי-יציבות מגלית-הידרודינמית (MHD): הפלזמה מתפתלת ומכירה את הקיר של הטוקאמק שם היא מתקררת. הזרם של הפלזמה מועבר למסגרת, מה שגורם לפגיעות.

עם זאת, התחלה והסתיים של התהליך לא ברורים.

הניסוח שמציע L. Delgado ו-D. Gates מתמקד ב"איולות מגנטיות" שנוצרות כאשר הגבול מושג. הם מראים על ידי משוואות שאותן הם מתייחסים לאיולות כגורם לשבירת הפלזמה.

היחס בין האיולות לשבירה אינו חדש, אך היחס בין סיבה לתוצאה לא הוכח במחקרים קודמים.

לכן, זהו הסצינה החדשה שהם מציעים: האיולות אחראיות לשני אפקטים שליליים:

מצד אחד, הם אוספים חומרים זעירים מהקירות של הטוקאמק שמאירים את הפלזמה, ומצד שני, הם פועלים כמו חיזויים נגד הוספת אנרגיה נוספת למערכת. כאשר הכוח המושם מופחת מהכוח שמשוחרר מהאיולות בפעולה של ג'ול, היציבות מתפרקת.

האיולות מתפתחות עד למידה מספיק גדולה כדי לגרום לשבירה של הזרם החשמלי שמאפשר את החיזוק של הפלזמה. הפלזמה מתפוגמת תוך מספר מילישניות.

עכשיו נשאר רק לבדוק את ההנחות ניסויית, כפי שמתוכנן בקרוב על טוקאמקים C-Mod של MIT ו-DIII-D של General Atomics בסן דייגו. בזכות הביטוי החדש של הבעיה, L. Delgado ו-D. Gates חשבו על פתרון אפשרי להגעה לצפיפות מעבר לגבול של גריןואולד:

הוא יתבצע על ידי הכניסה של אנרגיה ישירות ללב האיולות.

אם יתגלה שפעולה זו עובדת, התנאים הנדרשים לתפוצצות (טמפרטורה גבוהה וצפיפות גבוהה) יוכלו להימשך בצורה הרבה יותר קלה בעתיד.

"אם..." כמו שאמרו הלסדים. כדי לברר עוד, צור קשר:

• אתר רשמי של "המחלקת למדעי האנרגיה של ארצות הברית": http://science.energy.gov/ - אתר רשמי של "מכון פיזיקת פלזמה של פרינסטון": http://www.pppl.gov/ - אתר רשמי של ITER: http://www.iter.org/ - אתר רשמי של "מרכז מדעי פלזמה ותפוצצות" ב-MIT: http://www.psfc.mit.edu/research/alcator/ - אתר רשמי של צוות "מחקר התפוצצות גרעינית של General Atomics" בסן דייגו: https://fusion.gat.com/global/Home - מאמר חינוכי של D.F. Escande על פלזמה תרמונוקליארית מוגבלת מגנטית: http://redirectix.bulletins-electroniques.com/9cUmA - תיק של CEA על התפוצצות מגנטית: http://www-fusion-magnetique.cea.fr/ - מידע כללי על התפוצצות: http://redirectix.bulletins-electroniques.com/QWoZ1 - BE מספר 282: "פיתוח התפוצצות גרעינית על ידי חיזוק אינרציאלי: האקדמיות האמריקאיות מוסיפות לכך": http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69455.htm מעריכים:

קתرين מריס, מזכיר מדעי משלים; deputy-phys.mst@consulfrance-houston.org; תמצאו את כל פעילויותינו ב- http://france-science.org.

מה שכאן הופך ממאמר חדש יותר (הרצאה מ-2001)

אם קוראים את המאמר של גריןואולד, תראו כמה זה לא מתבסס על בסיס תיאורטי. זה אמפיריות טהורה. הוא הביא את הרעיון הזה לחוק, בלב של היד, ובדק את זה. והגרפים שהם מציגים נראים להתאים למה שחשב. אך אין קשר ברור של סיבה ותוצאה. זה מראה את חוסר היכולת של התיאורטיקנים להפוך את הבעיה של פלזמות חמות תחת שדות מגנטיים.

גריןואולד הוא מperimental, שסיים את התזה שלו על המכונה ALCATOR בארצות הברית בשנות ה-80. הוא הגדיל באופן מתמיד את הצפיפות בחדר על ידי הכניסה של קוביות קרח של מימן. זה יצר עלייה בצפיפות מקומית, אך התפשטה במהירות בכל החדר. הוא זיהה ערך גבול של צפיפות, שניסה לדייק עם ערכים שונים של זרם פלזמה, פרמטר שיכל לשלוט בו. שם הוא ראה שצפיפות הקריטית תלויה בריבוע עוצמת הזרם, בצורה די מדויקת. אך זו הייתה רק תצפית של מperimental.

/NUCLEAIRE/ITER/ITER_fusion_non_controlee/greewald_limit_1988.pdf

בהמשך, הוא שיפר את העבודה שלו, והדבר הבא נלקח מתקשורת מ-2001

אחד הגרפים שגריןואולד התייחס אליהם כמקרים של הפרעות.

בנוגע להפרעות, הוא מראה במאמר שלו גרף שמראה את הקיצוניות של השבירה של הזרם:

הנה המסקנה שנותנת גריןואולד:

• זהו צעד משמעותי להבין את הבעיה, שהיא גם חשובה וגם מעניינת (...)

• מרגש שחוק אמפירי פשוט יכול להפוך את היכולת לשליטה על בעיה מורכבת כל כך.

• העובדה שחוק זה יכול להישלח גם לטווח רחב של מערכות חיזוק מרגשת.

• ........

• אך להבין מה עומד מאחורי התופעה הזו נשאר אתגר.

החלנו לניסות על טוקאמקים כבר בשנות ה-50, כלומר פעלנו במשך עשורים בתפוצצות חמורה, מחריבה, שאנו לא הבנו כלל. אני זוכר את השיחה של שעה שהייתי עם פיליפ גנדריך, מנהל מחקר ב-IRFM, שסיפר על הגבול של גריןואולד כ"גורם חשוב".

לכן מדובר בשליטה אמפירית של תופעה, שתקופתה נקבעה לפני רבע قرن על ידי "חוק מהנדס", שמאז לא התפתחו בה שום תובנות.

שימו לב שגנדריך מושך בלב של כל פגישה עם אני, מוקלטת (ולכן מועברת לנט).

"חוק מהנדס" שנוצר על ידי גריןואולד, כפי שקרא לו האידיוט שכתב את העשר עמודים על אני באתר של CEA, הוא דוגמה לכל מה שיש לנו כדי לנהל טוקאמק, מכונה בעייתית כמו ITER. קראתם שגריןואולד חשב שההפרעות נובעות מהתופעה שמסתכלת קרוב לקירות, ואז מתפשטת ללב הפלזמה.

לנהל ניסוי קטן עם "חוקות מהנדס" – עדיין אפשר. אך זה לא אחראי להטמיע על כלים כאלה של ניהול "הניסוי הפיזיקלי הגדול ביותר אי פעם בעולם".

המאמר שנדון בדף זה, של L. Delgado ו-D. Gates, הושבח כ"גילוי גדול" בדפוס "l'Usine Nouvelle". Delgado ו-Gates מציעים שההפרעות נובעות מהלב של הפלזמה, ולא דרך אי-יציבותים בקצוות שמייצרים קירור, שמתפשט ללב (כמו שגריןואולד מראה). הם מציינים על "איולות" שמתפתחות בפלזמה ומייצרות צורות של טורבולנציה מגנטית בקנה מידה גדול. למעשה, ההתקדמות של החוקרים הללו מייצגת את העניין שמבוסס על מונחים במשוואה.

הפלזמה של טוקאמקים מטושטשת בכפוף, על ידי נקרת אטומים, פחמן מיקרוסקופי מהקירות. אטומים אלו, או אגודות של אטומים, יש להם מספרים אטומיים גדולים (כמו טונגסטן שבעצמו, מטעון, יכול להכיל עשרות מטענים חשמליים). אך האيونים הם הסיבה לעלייה בהפסדים רדיואטיביים, על ידי רדייה של עיכוב. זו גדלה כמו ריבוע המטען האיונתי. לכן פלזמה מטושטשת על ידי אטומים שנקרו מהקירות = קירור רדיואטיבי של הפלזמה. מתחת לטמפרטורה מסוימת, הפלזמה הופכת לمقاوم.

לפני שההפרעה מתרחשת, התנגדות הפלזמה היא זעירה. ב-ITER ניצור זרם של 15 מיליון אמפר, באמצעות שדה מושרה (באמצעות הגדלת איטית של שדה מגנטי שנוצר על ידי סולנואיד קרוב לציר המכונה, ממוקם אנכית), שדה מושרה שקטן מ-1 וולט למטר. לכן התנגדות הפלזמה היא של מיליארדים של אום. לשתי סיבות. ראשית, הפלזמה לא צפופה (לחץ המילוי מתאים למילימטר אחד של כספית). שנייה, האלקטרונים, שזורמים במהירות גבוהה, רואים את הסיכוי למשוך עם האيونים לשקע. אך אפקט ג'ול נובע בדיוק מהתנגשויות בין אלקטרונים ואيونים.

הופעת תופעה אחרת, שלא מושטטת כלל בתיאוריה, חייבת להשתתף. פחמן זה, שמתפזר בכל נפח הפלזמה, יכול ליצור טורבולנציה מיקרו. מה אנו יודעים על זה? לא הרבה. הסיבה פשוטה: אנחנו לגמרי לא יכולים למדל את פעילות הפחמן בצורה מספרית.

האי-יציבות המיקרו שייכת לעולם של *פלזמות