Un'esperienza da quindici miliardi di euro
ITER:
un'esperienza da 15 miliardi di euro
Il reattore a fusione: pericoloso
13 luglio 2011: Un lettore mi ha segnalato che un hacker aveva modificato, sul server, una parola nel codice, "search" era stato sostituito da "custom", rendendo il motore di ricerca inutilizzabile. Questa modifica di una parola intera non può corrispondere a un bug.
L'aggiornamento è stato effettuato. Grazie La riga di codice annullata:
Ristabilimento: Ora il motore di ricerca interno funziona
http://www.dissident-media.org/infonucleaire/iter.html
13 luglio 2011:
Una reazione di un lettore:
ho letto il tuo articolo: illuminante.
ho trovato questo in ricordo:
Vi si ritrovano cose interessanti Ti consiglio vivamente ai lettori di cliccare su questo link, che vi farà scoprire il mondo del surreale scientifico-tecnico più imparo più mi preoccupa Si potrebbe riassumere così:
spreco improvvisazione imprudenza "non avevano visto arrivare i problemi" negoziazione metodo Coué "chi non prova niente non ha niente"
13 luglio 2011:
Una seconda reazione di un lettore, che apprezzerete:
Caro collega, Fisico dei plasmi al CNRS, ho letto con interesse il documento su ITER "Esperienza da 15 miliardi di euro".
È ottimo e non contiene errori.
Ma bisogna sapere che tutti i fisici dei plasmi seri e onesti sanno molto bene tutto questo, compresi gli ingegneri-fisici al CEA (purtroppo nel progetto ITER, ci sono sempre meno fisici dei plasmi).
È chiaro che coloro che sostenessero il contrario sarebbero o del tutto disonesti, o del tutto inetti, o teorici distanti da questo mondo.
Da qui il rifiuto di dibattito su questo argomento...
Cosa fare? Ovviamente bisogna reagire.
Ma conoscendo abbastanza bene alcuni eletti locali, proporrei di mirare a certe persone al Consiglio Generale 13 e al Consiglio Regionale. È localmente che è possibile agire, mentre l'Organizzazione ITER è solo una struttura di gestione tecnica vuota (non c'è gestione scientifica, in particolare).
I politici ecologisti in posizioni di autorità dovrebbero essere buoni consiglieri in questa iniziativa.
Non avendo ancora terminato la mia carriera al CNRS, conto sulla tua discrezione di ex collega per mantenere questo messaggio riservato.
(ho contattato E.... recentemente, e abbiamo avuto una lunga conversazione durante la quale abbiamo constatato le nostre opinioni simili su molti punti).
Cordiali saluti, ......, dal Gruppo di Fisica dei Plasmi Applicati del CNRS Pagina web professionale:
http://www.........
Mail personale: ..........
La persona è direttore di laboratorio......
In sintesi:
1 - Hai ragione pienamente, i tuoi argomenti sono scientificamente rilevanti 2 - Bisogna reagire!
3 - Ma tenetemi fuori da tutto questo, perché non ho ancora terminato la mia carriera al CNRS....
[L'annuncio relativo a questa indagine pubblica](/sauver_la_Terre/ITER/OUVERTURE ENQUETE PUBLIQUE_LA PROVENCE 26 MAI 2011 A (1).pdf)
http://www-fusion-magnetique.cea.fr/cea/next/couvertures/blk.htm
13 luglio 2011: Un lettore mi ha segnalato che un hacker aveva modificato, sul server, una parola nel codice, "search" era stato sostituito da "custom", rendendo il motore di ricerca inutilizzabile. Questa modifica di una parola intera non può corrispondere a un bug.
L'aggiornamento è stato effettuato. Grazie La riga di codice annullata:
Ristabilimento:
Dei lettori mi hanno indicato di provare a contattare Eva Joly, o Nicolas Hulot, o altre personalità con forte impatto mediatico, per informarli dell'esistenza di tali soluzioni, perfettamente e immediatamente operative. Ho effettuato delle procedure di contatto.
13 luglio 2011: Un lettore mi ha segnalato che un hacker aveva modificato, sul server, una parola nel codice, "search" era stato sostituito da "custom", rendendo il motore di ricerca inutilizzabile. Questa modifica di una parola intera non può corrispondere a un bug.
L'aggiornamento è stato effettuato. Grazie La riga di codice annullata:
Ristabilimento:
/sauver_la_Terre/ITER/experience_quinze_milliards_es.htm
Lien verso il riassunto finale di questa pagina
Il 16 maggio 2011 una delegazione del parlamento europeo è scesa all'hotel du Roy René, ad Aix en Provence, dove ha ascoltato diverse presentazioni fatte dai responsabili del progetto ITER. Ho potuto consegnare alla parlamentare Michèle Rivasi, poco prima di questa riunione, 40 copie di un memoriale che avevo stampato a casa mia, metà in colore, rappresentante una versione ridotta del testo che seguirà. Li ha distribuiti ai parlamentari.
Davanti all'hotel circa 200 manifestanti anti-nucleari si erano radunati. È poco, considerando i rischi, e ero l'unico scienziato, o addirittura l'unico ingegnere o tecnico. I manifestanti erano "antinucleari di base".
È vero che persone come me si svegliano dopo la puntura di ricordo rappresentata da Fukushima. Ma questa consapevolezza, per me, del carattere mortale del nucleare, è definitiva. Non mi ero mai interessato alla questione. Prima, i primi attivisti hanno subito i colpi delle "forze dell'ordine", i getti di granate lacrimogene, o persino i getti di granate difensive che hanno causato la morte dell'attivista Michalon, manifestante contro l'installazione del reattore a fast neutron a Creys-Malville, il 31 luglio 1977, che ha preso una di queste granate in pieno petto, dove è esplosa.
Anche oggi, ci sono persone che si legano ai binari su cui passeranno i convogli che portano i rifiuti radioattivi al "centro di riprocessamento di La Hague" (in realtà un centro di estrazione del plutonio, con il quale viene prodotto il combustibile nucleare made in France MOX, che equipaggia 20 reattori in Francia, il reattore numero 3 di Fukushima, e che la Francia vende all'estero). Questi vengono scacciati con violenza, feriti, mentre si battono perché noi e i nostri figli restiamo in salute, evitiamo gli agire lucrativi dei nucleari.
La carovana mortifera deve passare a ogni costo
Riconosco di provare vergogna per aver reagito così tardi, e un certo disagio nel non vedere nessuno dei miei colleghi scientifici, o ingegneri, unirsi a questa legittima protesta. La consapevolezza del pericolo folle del nucleare sta emergendo, stimolata dalla catastrofe di Fukushima, e questo nonostante il blackout che si osserva nei grandi media, azionato dai baroni dell'atomo.
Ma prima che accadesse, coloro che manifestavano contro il nucleare erano considerati dei marginali, dei sognatori, mentre avevano semplicemente una visione molto più chiara e anticipata della situazione.
Come si vedrà in seguito, le cose sono molto peggiori di quanto si possa pensare.
Finora, gli argomenti avanzati contro l'installazione di ITER erano soprattutto di natura ambientale, o paesaggistica. Ho appena visto un video grottesco, sconvolgente, registrato durante la presentazione del sito, dove la guida indica che si è accuratamente spostato un gruppo di pipistrelli, disturbati nel loro habitat naturale, per indurli a nidificare altrove. Si è anche preso cura di specie floreali protette
*Che sciocchezza, quando scoprirete cosa seguirà. *
Si conoscono le critiche riguardo alla radioattività del trizio, sostanza radioattiva che ha una vita media di 12,3 anni. Sì, il problema è reale. Il trizio è un isotopo dell'idrogeno, il cui nucleo contiene un protone e due neutroni, accompagnato, come per l'idrogeno leggero, normale (nucleo costituito da un solo protone), come per l'isotopo deuterio (nucleo costituito da un protone e un neutrone), da un unico elettrone. Questo elettrone costituisce ciò che si chiama il "guscio elettronico dell'atomo considerato". È questo guscio che determina le proprietà chimiche della sostanza considerata.
Così, dal punto di vista della chimica, l'idrogeno leggero e i suoi due isotopi, il deuterio e il trizio, hanno esattamente le stesse proprietà chimiche.
Quando l'idrogeno "pesante" si combina con l'ossigeno, si ottiene ciò che si chiama "acqua pesante". Tutte le combinazioni sono possibili, tra cui quelle in cui la molecola d'acqua può contenere uno o due atomi di trizio.
*Quest'acqua triziata sarà quindi radioattiva. *
Gli oppositori al programma ITER argomenteranno che, poiché il trizio è idrogeno, è estremamente difficile da confinare in modo sicuro (non c'è rischio zero, diranno). Le molecole di idrogeno pesante, come le molecole di idrogeno leggero, essendo minuscole, tendono a superare gli ostacoli costituiti da valvole o giunti. Peggio ancora, l'idrogeno passa attraverso le pareti solide! Il trizio è un campione nell'evitare, passa attraverso i giunti e la maggior parte dei polimeri.
Quando si tratta di idrogeno leggero, o persino di deuterio, il pericolo è insignificante, dal punto di vista biologico. Riguardo al trizio, è un'altra storia. La molecola di idrogeno ha la proprietà di potersi legare a una serie di altri atomi, per dare un numero considerevole di molecole, appartenenti alla chimica "minerale" o alla biochimica.
*In questo modo, il trizio può integrarsi nelle catene alimentari e persino nel DNA umano. *
I sostenitori di ITER potranno obiettare che un rilascio o una perdita di trizio, corrispondente al funzionamento della macchina di prova, o delle sue discendenti, non si tradurrebbe che in una inquinamento insignificante, "non presentando un pericolo dal punto di vista della salute pubblica".
Siamo abituati a sentire questo da tutti i nucleari, da decenni.
Un altro argomento, avanzato dai sostenitori del progetto ITER: esistono, nel corpo umano, "cicli dell'acqua". Se dell'acqua triziata venisse assorbita, il corpo umano la rimetterebbe rapidamente nella natura. La sua "periodo biologico" (da un mese a un anno) è inferiore alla sua "periodo radioattivo" (Wikipedia).
http://fr.wikipedia.org/wiki/Tritium#Fixation_biologique_du_tritium
http://fr.wikipedia.org/wiki/Tritium#Cin.C3.A9tique_dans_l.27organisme
Le cose sarebbero diverse se degli atomi di trizio si trovassero legati, ad esempio, a molecole di DNA. Si tocca qui le conseguenze legate a inquinamenti molto bassi, che esercitano i loro effetti su lunghe durate, e che colpiscono soprattutto le donne incinte e i bambini.
Anche in questo caso, i sostenitori del progetto ITER alzeranno le spalle, dicendo che le quantità di trizio in gioco resteranno molto basse, e che anche un serbatoio d'acqua dolce, potabile, vicino, riceverebbe acqua triziata, questo sarebbe con un tasso di diluizione così basso che ... ecc.
*Pertanto, forse non è su questo terreno che bisogna cercare critiche efficaci. *
C'è, ovviamente, il costo del progetto, che esplode e il suo triplicamento non costituisce che un inizio, come si vedrà in seguito, unito ai rischi del calendario, con questa domanda fastidiosa:
*- Quando energia elettrica? *
Gli aspetti tecnico-scientifici che andremo a esaminare in seguito rendono impossibili queste previsioni, sia nel tempo che nei costi, e semplicemente in termini di fattibilità e di convenienza.
**Cominciamo quindi a cercare l'origine del progetto ITER. **
http://www.iter.org/fr/proj/iterhistory
Si legge che questo progetto deriverebbe da una discussione tra Gorbaciov e Reagan, a Ginevra, nel 1985, in uscita dalla Guerra Fredda.
Reagan e Gorbaciov a Ginevra, nel 1985
Per l'umanità, la detenzione di enormi stock di armi nucleari e missili dava all'atomo un'immagine totalmente negativa, appena attenuata dalla connotazione positiva derivata dal nucleare civile. Si sa infatti che un reattore civile può essere convertito in reattore plutinogeno e così produrre l'esplosivo tipico delle bombe a fissione: il plutonio.
-
Aggiungiamo i problemi inestricabili legati al deposito dei rifiuti e alla dismissione degli impianti nucleari, verso i quali non si aveva neppure l'inizio di una soluzione.
-
Aggiungiamo il fenomeno inevitabile di diffusione delle armi nucleari.
Aggiungiamo in passaggio che un anno dopo questa incontro fu Chernobyl
Si sentì quindi il bisogno di trovare un "atomo pacifico", che non potesse dare una nuova arma, il cui rifiuto fosse costituito da un gas inoffensivo: l'elio, che non potesse dare luogo a una diffusione di "materiali sensibili".
Subito si pensò a generatori a fusione deuterio-trizio, immediatamente dotati di tutte le virtù.
Un'energia "inesauribile", si diceva. E si evocavano le quantità fenomenali di deuterio e trizio (o di litio, a partire dal quale si può produrre il trizio) contenute nell'acqua degli oceani (vedere più avanti).
L'energia derivata dalla fusione è quindi inizialmente un mito, molto forte, quello dell'"atomo benefico", senza pericolo, pacifico e di "energia illimitata".
Aggiungiamo un'immagine che parla all'immaginario umano, quella del "sole in provetta".
L'uomo ha sempre collegato i grandi fenomeni della natura a costruzioni mitologiche. L'acqua che cade dal cielo permette di ottenere buone raccolte. Nei precolombiani, si implorava il cielo di dispensare questo liquido vitale: la pioggia. Ma l'acqua è anche quella delle inondazioni, quella che distrugge, che uccide.
Lo stesso vale per il Sole. Nell'antico Egitto, gli dei non erano spesso che la declinazione della divinità centrale, solare. Ra era il sole benefico, che assicurava buone raccolte, mentre Seth era suo fratello, il terribile dio sole del deserto arido, che seccava le raccolte e faceva morire di sete il viaggiatore smarrito.
Esiste un mito sull'atomo. Quando Oppenheimer, che sapeva leggere il sanscrito, vide per la prima volta scatenarsi sotto i suoi occhi il fuoco nucleare, recitò istintivamente un poema indiano della Bhagavad Gita (versetto 33, capitolo 11), che terminava con:
Io sono la morte, distruttrice di tutti i mondi
http://en.wikipedia.org/wiki/Bhagavad_Gita
L'atomo iniziò quindi a mescolarsi alla storia, a prendere posto nell'immaginario degli uomini, nella forma di un dio terribile, paragonabile al fulmine di Giove, al martello di Thor, con echi biblici dell'Apocalisse, della fine del mondo.
Poi venne il tempo dell'atomo pacifico, dispensatore di conforto, di vivere meglio. Un atomo che riscalda le case, alimenta i motori dei TGV che ci trasportano così comodamente e velocemente.
Ma i drammi di Chernobyl e Fukushima si impongono come ricordi bruschi, violenti. Allora l'atomo diventa una sorta di peste bianca, invisibile, inodore, lentamente mortifera.
- Non morirebbero tutti, ma tutti sarebbero colpiti.....
Anche quando il funzionamento degli impianti sembra effettuarsi senza intoppi, si osservano incidenti, a livello sanitario, su coloro che vi lavorano. Uno studio dell'INSERM mostra che si trovano due volte più cancri su coloro che operano nel mantenimento degli impianti, anche quando i loro dosimetri indicano dosi inferiori agli standard fissati (arbitrariamente) dall'Autorità di Sicurezza Nucleare.
[Lien audio](/AUDIOS/11 maggio 2011.mp3)
Ecco l'atomo civile, nonostante il potente lobbying condotto dai nucleari, che assume un aspetto preoccupante.
Allora, perché non rivolgersi a "questo sole in provetta", questo atomo tornato benefico, senza rischi. Infatti, se un aereo di linea si schianta su un tokamak, o un terrorista lo danneggia con un esplosivo, che importa! Quali sarebbero le conseguenze? Un po' di deuterio, trizio, litio e elio andrebbero in giro, senza più, si dice, e il giorno dopo non ci si penserebbe più.
*A causa della fusione, emerge il mito di un "atomo senza rischi né rifiuti". *
Su questo secondo piano, è solo parzialmente vero. La fusione deuterio-trizio produce neutroni. Questi contamineranno tutte le strutture dei reattori, che diventeranno radioattive per "attivazione", a causa delle trasmutazioni che creeranno nei materiali questi flussi di neutroni. Così, lo smantellamento di un reattore a fusione sarebbe altrettanto complesso, problematico e costoso di uno a fissione.
I sostenitori del programma ITER obietteranno che si tratterebbe allora di rifiuti i cui tempi di dimezzamento non si contano che in secoli, mentre la fissione genera radionuclidi mortali *per centinaia di migliaia di anni. *
Questo preambolo essendo fatto, bisogna cercare di uscire dal mito, dimenticare le belle frasi, come quelle "del sole in provetta" e "dell'energia illimitata", tornare un po' sulla Terra e esaminare la cosa in termini di fattibilità.
Per fare questo, dovrò dover usare un discorso di fisico. Ove possibile, cercherò che questo discorso rimanga accessibile.
La fusione resta un'alta torre d'avorio, protetta dalla complessità estrema dei fenomeni che le sono collegati, e ciò permette al nucleocrate di tagliare corto a ogni domanda rispondendo "è molto complicato". Allora esporrà davanti al suo interlocutore, eventualmente politico, il nuvolo di inchiostro di questa complessità, che gli permetterà di evitare le domande, come il polpo che lancia il suo nuvolo di inchiostro.
Entriamo quindi nel vivo di queste domande scientifiche e tecniche, superando il classico blabla per il profano.
Il progetto ITER si basa su due insiemi di risultati. D'una parte il risultato inglese, quello del JET (Joint European Torus), ottenuto nel laboratorio di Culham nel ottobre 1991, dove durante un secondo l'iniezione in forza di diverse forme di energia ha permesso l'attivazione di reazioni di fusione, con un coefficiente
Q = 0,7
Cosa significa questo coefficiente Q? È il rapporto tra l'energia grezza, prodotta dalla fusione, e quella che si inietta sotto forma di onde radio, iniezione di "neutroni", ecc...
Un reattore a fusione produce un'energia il cui flusso è proporzionale al volume della sua caldaia nucleare, quindi al cubo della sua dimensione caratteristica (prendiamo ad esempio il diametro del toro di plasma).
Le perdite di energia avvengono alla parete, quindi sono proporzionali alla superficie della camera, che varia come il quadrato della dimensione caratteristica.
Il corollario è che il coefficiente Q segue la legge di evoluzione:
Se il JET si limitava a questo valore Q = 0,65 è perché la macchina era troppo piccola. ITER, due volte più grande, deve permettere di raggiungere un coefficiente due volte più alto, cioè:
Q = 1,4
Nei fogli di presentazione di ITER si legge che i suoi progettisti sperano di ottenere un fattore superiore a 5, con un tempo di funzionamento di 400 a 1000 secondi.
Qualche dettaglio su questa esperienza condotta sul JET. Questo tokamak non è dotato di un magnete superconduttore. Il campo magnetico è creato da un solenoide con avvolgimenti di rame. L'intensità che lo attraversa si misura in mega-ampere, e il rilascio di calore per effetto Joule impedisce di prolungare l'esperienza.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Joint_European_Torus
http://claude.emt.inrs.ca/VQE/sources/fusion_futur.html
I sistemi di riscaldamento di ITER (onde radio, iniezione di neutroni) sono delle estensioni di quelli utilizzati nel JET.
*Quindi ITER "funzionerà". *
Nessuno ne dubita. La fusione deuterio-trizio sarà ottenuta, con un coefficiente Q superiore all'unità, e per un tempo molto più lungo, reso possibile dall'uso di un magnete superconduttore.
*Ma è tutto? *
*La macchina, come mostreremo, è incompleta. *
Nello stato attuale, non può neppure apparire come un prototipo, focalizzato sulla validazione. Semplicemente perché manca un, e persino elementi essenziali, se si include quelli il cui funzionamento non è mai stato testato.
Il reattore sarà caricato con un mix 50/50 composto da due isotopi dell'idrogeno, deuterio e trizio. La reazione di fusione esaurisce questo mix, producendo un nucleo di elio, dotato di due cariche positive, che trasporta un'energia di 3,5 MeV e un neutrone, dotato di un'energia di 14,1 MeV.
Fusione deuterio trizio
Un'immagine che è stata data al pubblico per decenni, mentre rappresenta solo metà della storia!
Il campo magnetico di confinamento si oppone all'evasione di questo nucleo di elio, quanto possibile. Scambiando energia con gli ioni deuterio e trizio, contribuirà a mantenere la temperatura del plasma, che tende a raffreddarsi continuamente per irraggiamento. Ma questo campo non ha effetto sul neutrone che non è elettricamente carico e andrà inevitabilmente a colpire la parete. Catturato dai suoi materiali, creerà della radioattività nei suoi elementi, per "attivazione", diverse trasmutazioni.
Il premio Nobel Gilles de Gennes dubitava che si potesse proteggere il delicato materiale del magnete superconduttore dal bombardamento dei neutroni di fusione. I materiali superconduttori sono fragili. I danni provocati dai neutroni possono, causando trasmutazioni, far scomparire localmente la superconduttività, mettere fuori servizio il costoso magnete, o persino provocarne la distruzione.
Di fronte a questo, i responsabili di ITER rispondono che dietro la prima parete ("the first wall") e il magnete si interpone una copertura di litio, o meglio un composto a base di litio che, in ogni caso, assorbendo i neutroni, rigenera il trizio, attraverso la reazione esotermica:
http://www-fusion-magnetique.cea.fr/gb/cea/next/couvertures/blk.htm#ch1
**Vedi anche **:
Si noterà nel passaggio che questa reazione è una reazione di fissione, stimolata, di fissione di un atomo di Litio sette, che si trova in uno stato instabile e si divide in due atomi, che possiedono rispettivamente 4 (elio) e 3 (trizio) nucleoni.
Questa copertura tritigena è in forma liquida, formando un mix di Litio e Piombo. Il piombo ha la funzione di rallentare i neutroni e, colpito da un neutrone, può emetterne due. Questa massa liquida a 500°C è raffreddata da acqua pressurizzata. Non è assolutamente possibile che questo mix di metalli in forma liquida venga messo in contatto con questa acqua. Il litio fonde a 180°C e si vaporizza a 1342°C.
Il litio non brucia nell'aria, a temperatura normale, come fa il suo cugino alcalino, il sodio. Ma se la temperatura è sufficiente, brucia come il suo altro cugino: il magnesio, e questa combustione è molto esotermica.
http://www.plexiglass.fr/materiaux/metaux/lithium.html
http://www.youtube.com/watch?v=ojGaAGDVsCc
****http://www.youtube.com/watch?v=hSly84lRqj0&feature=related
****http://www.youtube.com/watch?v=oxhW7TtXIAM&feature=related
Estratti :
Il litio è l'unico metallo alcalino che può essere manipolato all'aria senza pericolo, mentre gli altri si ossidano con, spesso, infiammazione. All'aria asciutta, il litio si ricopre lentamente di una pellicola di ossido e nitruro.
All'aria umida, l'attacco, catalizzato dal vapore acqueo, è molto più rapido.
Il metallo non si infiamma nell'ossigeno asciutto sopra i 200 °C dando l'ossido Li2O e non il perossido, proprietà che lo differenzia nettamente dai suoi omologhi superiori e lo avvicina agli alcalino-terrosi.
La combustione del litio è molto esotermica e si accompagna all'emissione di una luce bianca intensa come il magnesio.
Litio in fiamme nell'aria, in presenza d'acqua: esplosione immediata Fuoco di litio nell'acqua :
Litio più acqua :
In presenza d'acqua, a 500°C, lo decompone, e gli prende l'ossigeno liberando ... idrogeno. Trovate una reazione simile a quella delle guaine di zirconio che circondano i combustibili, nei reattori di Fukushima, e in generale in tutti i reattori raffreddati con acqua, quando la temperatura sale al punto che questa acqua passa allo stato di vapore.
L'idrogeno prodotto dalla reazione del litio con l'acqua che lo raffredda, emana idrogeno che, combinandosi con l'aria, può causare un'esplosione, come quelle che avete visto a Fukushima. Il litio è un corpo estremamente reattivo, che può combinarsi con l'ossigeno, l'idrogeno (, dando l'idruro di litio, l'esplosivo tipico delle bombe a idrogeno). Può persino combinarsi con ... l'azoto, a temperatura ambiente, dando i nitruri di litio. Tutte queste reazioni sono esotermiche, suscettibili di un aumento dannoso.
E nessuno vi ha mai detto nulla
Nessuno ha menzionato cosa accadrebbe se, in un reattore "a fusione", il litio iniziasse a bruciare, o a combinarsi con l'acqua che è supposta raffreddarlo. Queste coperture tritigene non sono state testate. Come ha notato Michèle Rivasi durante questa riunione, sarebbe meglio testare il comportamento di queste coperture tritigene su altre macchine, come il JET, o le macchine tedesche (l'ASDEX, al Max Planck Institute), o giapponesi, prima di lanciarsi in un progetto
- costoso
- pericoloso
- problematico
Intorno a queste coperture tritigene, di cui scoprirete l'immagine di seguito (fonte: sito del CEA) avete due cose:
- Direttamente a contatto, la prima parete, in berillio. È un metallo che fonde a 1380°C. Il suo comportamento in un tokamak non è stato testato. Il berillio è molto tossico, causa una malattia chiamata berilliosi, una patologia polmonare incurabile. È inoltre cancerogeno.
Fonte :
http://fr.wikipedia.org/wiki/B%C3%A9ryllium#Contamination_du_corps_humain
Elemento di una copertura tritigene (un'altra "esperienza inedita")
Alcuni potrebbero obiettare che il litio, in questi elementi, si trova sotto forma di lega, forse allora meno infiammabile, a causa della componente piombo. La temperatura di ebollizione del litio è di 1342°C e quella del piombo di 1749°C. In caso di aumento di temperatura, il litio si vaporizza per primo e si separa dal piombo, formando bolle, molto meno dense.
Dall'altra parte troverete l'ingegnere superconduttore, raffreddato con elio liquido, a 3 gradi assoluti. A qualsiasi aumento di temperatura, questa superconduttività cessa. La parte dell'ingegnere che perde questa proprietà di superconduttività diventa resistiva, sede di un effetto Joule violento, che propaga gradualmente questa distruzione della superconduttività, vaporizzando il refrigerante, l'elio liquido.
Quando questi conduttori sono in stato di superconduttività, non c'è effetto Joule, non c'è emissione di calore. Il sistema criogenico che li gestisce è lì solo per impedire che il calore proveniente dall'ambiente circostante venga a riscaldare questi elementi, che sono immersi in elio in forma liquida.
Se in qualche punto questa superconduttività viene rotta, l'elemento in questione diventa resistivo, emettendo calore. Un incidente si è verificato al CERN nel 2008. È avvenuta una perdita di superconduttività in una saldatura. La corrente che attraversa gli elettromagneti è di 9000 ampere. Si è verificato un arco elettrico che ha evaporato l'elio liquido circostante. L'esplosione ha spostato magneti da 40 tonnellate di diversi metri (...).
Su un reattore a fusione, dotato della sua indispensabile copertura tritio, una catastrofe è allora possibile, con:
- Combustione violenta del litio contenuto nella copertura tritio (questo brucia come il magnesio. Bisognerà farne una dimostrazione su un piano televisivo).
*- In presenza di acqua: esplosione. *
*- Il calore emesso, perturba l'indicatore superconduttore vicino, che si volatilizza. *
*- Questo incendio del litio porta con sé vapore di piombo (tossico: saturnismo) così come il trizio (radioattivo) che era stato sintetizzato nella copertura tritio. *
- La "prima parete" (da uno a due millimetri di berillio) è anche vaporizzata e si mescola ai contaminanti tossici.
*- Aggiungiamo la dispersione dei pochi chilogrammi di trizio che rappresentano la carica del reattore. *
La totale....
Non preoccupatevi, un'esplosione del reattore smetterebbe immediatamente ogni reazione di fusione al suo interno. C'è già questo. È ciò che vi ripetono da decenni, vantando la sicurezza di questi reattori nucleari del prossimo secolo.
Ma, dal punto di vista della chimica, è ... Seveso.
Durante questi incontri su ITER, Michèle Rivasi ha creato un imbarazzo evidente quando ha chiesto "chi pagherebbe in caso di guasto, di catastrofe? Chi sarebbe responsabile?". La risposta è stata un silenzio imbarazzante, significando:
*- Ma insomma, di cosa parliamo? Quale catastrofe? Tutte le precauzioni saranno state prese, ovviamente! * ****
| Questa presenza di litio, indispensabile per costituire questa copertura tritio | rende il reattore | fondamentalmente pericoloso | . |
|---|
Questa pericolosità ineliminabile è stata accuratamente nascosta al pubblico, davanti al quale è stato srotolato il velo di fumo della "reazione di base della fusione", quella del mix di deuterio-trizio.
Capiamo bene. Un "reattore a fusione" funziona, non con una sola reazione, ma con due.
Dettagliamole :
2Deuterio + ** 3Tritio ** dà 4Elio ** più 1****neutrone, più energia.
( la reazione più mediatica della storia del nucleare )
I neutroni rappresentano da soli l'80% dell'energia emessa: 14 MeV, (Mega elettronvolt)
L'elio rappresenta il 20% di questa energia. Si conta su questa energia, trasmissibile nel plasma attraverso le collisioni per mantenere la temperatura di 100-150 milioni di gradi nel reattore.
I neutroni, privi di carica elettrica, attraversano la "barriera magnetica" e vanno a colpire la "prima parete", in berillio. O li attraversano senza interagire, o interagiscono e vengono coinvolti in una reazione:
9Berillio + neutrone dà 2 4Elio più 2 **1neutrone
La seconda reazione, se non altro per un reattore a fusione, è quella che rigenera il trizio :
1****neutrone + 6Litio** dà 4Elio più 3Tritio, più energia.
Possiamo raggruppare queste due reazioni di base:
2Deuterio + ** 3Tritio ** dà 4**Elio ** più 1neutrone, più energia (fusione).
1****neutrone + 6Litio** dà 4Elio più 3Tritio, *più energia *(fissione stimolata)
in una sola:
2 Deuterio + 6 Litio dà 2 4 Elio , più energia
Così "un reattore a fusione", che ha un legame di parentela con i reattori a proliferazione, non consuma un mix di Deuterio e Tritio ma Deuterio e Litio, queste due sostanze effettivamente abbondanti nell'acqua di mare.
Dove nasce l'idea "di energia illimitata".
Tutto questo è vero. Tuttavia bisogna sapere far funzionare la reazione di rigenerazione del trizio, estremamente pericolosa e non sperimentata. Sarà solo "testata su ITER".
È stato necessario un intenso lavoro di disinformazione, di anestesia mediatica, che si è protratto per decenni, perché la popolazione locale, se si escludono alcuni "ecologisti estremisti", vedesse con una tale passività un progetto pericoloso installarsi nella regione. Maryse Joissains, sindaca di Aix, ha riaffermato il suo supporto incondizionato a ITER.
La copertura tritio dovrebbe essere costituita da un numero N di elementi come quello descritto nella figura sopra. Nell'esperimento ITER si metteranno solo alcuni elementi di questo tipo. Forse anche uno solo, gli altri sostituiti da una carcassa che funge da barriera rispetto ai neutroni. Del semplice piombo, probabilmente.
Il dispiegamento di questa copertura tritio, tutt'intorno alla camera, sarà per DEMO, il giocattolo successivo.
Dovunque si guardi, riguardo al progetto ITER, si trova su problemi molto complessi, accompagnati da soluzioni, non testate, che non lo sono meno. E dove c'è complessità c'è durata di sviluppo e esplosione dei costi.
Dal punto di vista della complessità c'è tanto distanza tra ITER e un reattore nucleare a fissione quanto tra un jet e una pentola.
Ai progettisti di ITER si può porre la domanda :
*- Il comportamento dell'insieme « prima parete », fiancheggiata dalla sua copertura tritio, associata a un sistema di smaltimento del calore darà soddisfazione? Non si tratta forse di un'« esperienza inedita »? *
Un altro problema legato al funzionamento di ITER si riferisce all'ablazione della prima parete, a causa dell'impatto degli ioni idrogeno. Lì, le idee direttive si basano sui risultati ottenuti in Francia sull'apparato Tore Supra, un tokamak francese installato a Cadarache, dotato di un magnete superconduttore che sviluppa 4 tesla. Le temperature ottenute non hanno raggiunto i valori necessari per ottenere la fusione. A meno che non mi sbagli (sarei felice di ricevere ulteriori informazioni) queste erano di alcuni milioni di gradi. Ma il tempo di funzionamento ha raggiunto una durata record di 6 minuti.
È così stato possibile studiare il comportamento delle pareti, molto vicine o in contatto con un plasma caldo. La camera è stata quindi rivestita di piastrelle di carbonio (CFC), abbastanza simili a quelle della navetta spaziale. Cioè un mix di carbonio e fibre di carbonio. Il carbonio conduce bene il calore e presenta una buona resistenza termica. I ricercatori hanno quindi studiato la cattura del calore, per conduzione, attraverso una parete detta "limiter". È questa sorta di percorso circolare che si vede in basso nella camera toroidale.
La camera di Tore Supra. In basso, il suo limite
Le pareti della camera sono state testate con flussi di calore di 1 Megawatt per metro quadrato, questo flusso arrivando a 10 Megawatt per metro quadrato nel limite, la cui temperatura di superficie raggiunge 1200-1500°. Questo limite è un scambiatore, dietro il quale scorre acqua a 220°, sotto 40 bar, questo montaggio permettendo di testare la possibilità di recuperare il calore in un tokamak.
Un'osservazione in passaggio, che mi è stata confermata recentemente. È stato annunciato a gran voce "che la fusione Deuterio-Trizio, quella del "coppia magica", era stata effettuata sul JET. In realtà, e questo è probabilmente poco conosciuto, la maggior parte degli esperimenti di fusione sono stati effettuati con il deuterio, questa richiedendo una temperatura leggermente superiore, 150 milioni di gradi.
****http://fr.wikipedia.org/wiki/Fusion_nucl%C3%A9aire
Le reazioni che si producono in un reattore che utilizza il deuterio come combustibile di fusione
Fonte:
• deuterio + deuterio → (elio 3 + 0,82 MeV) + (neutrone + 2,45 MeV)
• deuterio + deuterio → (trizio + 1,01 MeV) + (protone + 3,03 MeV)
• deuterio + trizio → (elio 4 + 3,52 MeV) + (neutrone + 14,06 MeV)
• deuterio + elio 3 → (elio 4 + 3,67 MeV) + (protone + 14,67 MeV)
Gli inglesi hanno effettuato alcuni test con deuterio-trizio, per validare il concetto. Ma, secondo la mia fonte, la maggior parte dei test sarebbero stati condotti con il deuterio, forse per motivi di semplice costo del prodotto.
**Le perdite radiative. **
Il plasma perde energia per irraggiamento, la specie irraggiante è « il gas di elettroni ». C'è innanzitutto l'irraggiamento sincrotrone, che rappresenta la perdita di energia di queste particelle cariche, che orbitano nel campo magnetico della macchina. La seconda fonte di perdita è il « raggio di frenamento », o bremsstrahlung. Quando un elettrone passa vicino a un ione, ne devia la traiettoria. Si rallenta e emette questo tipo di irraggiamento, la cui intensità cresce come il quadrato della carica elettrica Z dell'ione.
Raggi di frenamento (bremsstrahlung)
Il carbonio era quindi interessante per i seguenti motivi:
*- La sua buona resistenza termica (queste "piastrelle" sono molto simili a quelle della navetta spaziale) - La sua buona conduttività termica - Il piccolo numero di cariche elettriche portate dagli ioni di carbonio (quattro). *
Perciò, in questo meccanismo di perdita per irraggiamento di frenamento, un ione di carbonio (strappato alla parete e che inquina il plasma) dà una perdita 16 volte maggiore rispetto alle interazioni tra un elettrone e un ione idrogeno, che ha una sola carica.
Ma il carbonio subisce un fenomeno di usura e si comporta come una vera pompa a idrogeno, che assorbe, producendo al contempo idrocarburi. Se questi si mescolano con atomi di trizio, rappresenta una contaminazione del carbonio che diventa allora radioattivo (il periodo del trizio è di 12 anni).
Quindi, via il carbonio, se non (vedremo più avanti) come assorbitore di rifiuti.
Per ITER, la cui parete interna è di 1000 metri quadrati, la scelta è fatta. 700 metri quadrati saranno rivestiti di berillio, il metallo più leggero, la cui temperatura di fusione è di 1280 °C. Si spera che possa resistere al colpo termico grazie a una circolazione subparietale che trasporta il calore (acqua in pressione). Rispetto alla contaminazione del plasma per strappo di ioni, esso porterà 6 cariche elettriche, quindi causerà perdite per irraggiamento 36 volte superiori a quelle che accompagnano un incontro elettrone-atomo di idrogeno.
La fusione produce comunque elio. Un reattore come ITER non potrebbe funzionare con il 10% di elio, che costituisce la "cenere" della reazione. Quindi, bisogna eliminarlo continuamente.
Era anche la funzione del limite, ma gli ingegneri sono stati costretti a immaginare un'altra geometria che ha portato alla concezione di un divertor. Questo corrisponde alle due scanalature che si vedono correre alla base della camera toroidale :
Il divertor è composto da moduli, segmenti che potranno essere manipolati e sostituiti. Ecco uno di essi.
Modulo del divertor
Le parti verdi corrispondono a un rivestimento in tungsteno. Questo metallo, che costituisce i filamenti delle lampade a incandescenza, ha una temperatura di fusione di 3000°C, la più alta per tutti i metalli. La sua forma si spiega se si aggiunge una geometria magnetica particolare, che permette di catturare e intrappolare gli ioni :
**In azzurro chiaro, il berillio. In azzurro scuro, il tungsteno. In nero, il carbonio. **
Si distingue una geometria magnetica a coda di pesce. Le scanalature che si trovano alla fine di queste due scanalature sono destinate a costituire l'orifizio, la labbra che permettono il pompaggio del plasma, quindi la sua reiniezione nella camera, dopo l'eliminazione della "cenere", dell'elio, e degli ioni indesiderati (causa del raffreddamento radiativo): carbonio, berillio e tungsteno.
Il tungsteno è il inquinante più dannoso da questo punto di vista. In effetti, l'atomo porta 74 elettroni. Gli esperti mi hanno detto che gli ioni di tungsteno, mescolati al plasma di fusione, potrebbero portare 50-60 cariche elettriche. Di conseguenza, l'incontro di un elettrone con uno di questi ioni comporta una perdita per irraggiamento di frenamento 3600 volte più intensa rispetto a un incontro con un ione idrogeno.
Si parla qui di perdite radiative per irraggiamento di frenamento, bremsstrahlung. Ma ce ne sono altre che sono molto più importanti, associate a transizioni "libero-legato".
Quando gli elettroni incontreranno ioni Deuterio, o Tritio, o Elio, o Berillio, i nuclei avranno perso tutti i loro elettroni. Non sarà il caso del tungsteno, nelle condizioni di funzionamento. Da 15 a 25 elettroni (su 74) resteranno legati al nucleo. L'incontro con un elettrone libero provocherà quindi un' eccitazione di questa involucro elettronico residuo, seguito immediatamente da una deescazione radiativa, con emissione di un fotone. Nuova perdita, molto importante.
*La contaminazione da ioni di tungsteno potrebbe quindi causare una riduzione del regime fino all'estinzione. *
Dopo aver consultato un esperto, ho appreso che il pompaggio degli ioni pesanti verrà effettuato alla fine delle scanalature che separano due elementi del divertor, attraverso fori centimetrici.
Il JET era inizialmente dotato di un limiter, simile a quello di Tore Supra. Gli inglesi hanno modificato il loro impianto in modo da rivestire la camera di tungsteno e installare un divertor alla base. Come ha notato Michèle Rivasi il 16 maggio scorso ad Aix, sarebbe stato forse opportuno attendere i risultati degli esperimenti inglesi prima di lanciarsi nel "colpo" ITER.
*Messa in guardia anche riguardo alla parete in berillio. *
Il sistema del divertor è mai stato testato da qualche parte?
Riuscirà a garantire la purezza del plasma di fusione?
**Risposta degli esperti : **
***- Solo l'esperienza darà la risposta. ***
Conclusione :
Quando si entra nella macchina ITER si scopre una complessità che dà vertigine. Questo dispositivo è cento volte più complesso di un reattore nucleare a fissione. Porta con sé decine di problemi, con soluzioni che in alcuni casi non sono state testate. L'efficacia del divertor e la capacità di sopportare una parete in berillio restano nel campo del congetturale. Tuttavia, il successo di questa formula di depurazione continua del plasma è una condizione se non altro per poter proseguire lo sviluppo.
Da questo punto di vista, ITER è un'esperienza affascinante, una serie di argomenti di tesi e studi sofisticati. Ma è anche
Un'esperienza a 15 miliardi di euro
(per il momento)**
Ogni problema aggiuntivo porterà a un'ulteriore esplosione del budget. I nostri parlamentari devono essere consapevoli di questo e non lasciarsi abbagliare dalle solite grandi formule, destinate a anestetizzarli, a ingannarli:
- Il sole in provetta - L'energia illimitata ….
Quando ho posto a un ricercatore coinvolto nel progetto la domanda:
*- Quando, e a quale prezzo, si potrà sperare che questa macchina si trasformi in generatore di elettricità? *
La sua risposta è stata :
***- Non bisognerà essere a qualche decina di miliardi di euro vicini, né a qualche decennio vicini. ***
*Il menu è sul tavolo. Troppo caro, troppo lento, troppo problematico. *
**A livello di bisogni energetici, quali sono allora le soluzioni? **
Il nucleare, attraverso la fissione :
*- Pericoloso - Dannoso per l'ambiente, la salute. - Nessuna soluzione per la gestione dei rifiuti. *
La fusione, attraverso ITER :
- Troppo costoso - Troppo problematico - Troppo lento
Sarò presente al convegno DZP (dense Z-pinches) di Biarritz, tra il 6 e il 9 giugno prossimo.
DZP2011 è la principale conferenza per gli esperti che lavorano nel campo della ricerca sui Z-pinches densi e temi correlati. Le precedenti tenute a Laguna Beach (1989), Londra (1993), Vancouver (1997), Albuquerque (2002), Oxford (2005) e Alessandria (2008) hanno attratto più di 100 delegati da circa 20 paesi.
I temi trattati da DZP2011 includono tutti gli aspetti della ricerca sui Z-pinches densi, inclusa la fisica fondamentale dei Z-pinches e l'ampia gamma di applicazioni dei Z-pinches ad aree come la fusione a confinamento inerziale, la fisica dei plasmi astrofisici in laboratorio, i laser a raggi X morbidi e la fisica ad alta densità di energia. Altri tipi di configurazioni di plasma denso come X-pinches, focus di plasma e scariche a capillare ad alta corrente sono tra i temi di interesse.
Il lunedì 6 giugno 2011 alle 8:30 il mio amico Malcom Haines "aprirà" presentando l'analisi dei risultati ottenuti sulle Z-macchine dal 2005, e continuerà con la sua conclusione "a Sandia, più di due miliardi di gradi sono stati ottenuti già nel 2005". La sua intervento, in questo convegno internazionale dedicato alle Z-macchine, è essenziale.
Estratto del programma del convegno di Biarritz, sulle Z-macchine (6-9 giugno 2011)
(un giornalista francese verrà a coprire personalmente l'evento, o si limiterà ai direttissimi del CEA e altri luoghi? )
La spiegazione del fenomeno risiede in queste parole: « resistenza turbolenta ».
Verrò a supportare l'intervento di Malcom.
Malcom Haines,
pioniere della fisica dei plasmi e della MHD
Penso che gli americani disinformino, e mirino alle concezioni di bombe a fusione pura (dove la fusione è iniziata da compressione MHD e non da una bomba A, l'energia primaria è fornita da un esplosivo convenzionale, secondo la buona vecchia metodologia russa). Bombe miniaturizzabili e "verdi" (fusione Bore Idrogeno)
Ho detto che Haines sarebbe presente, ma non ne abbiamo la certezza. Ha infatti in questo momento problemi di salute che potrebbero impedirgli di partecipare al convegno.
Se Haines non è presente, nessuno potrà contraddire, come lui solo potrà farlo, con tutto il peso della sua credibilità scientifica, i falsi, odiosi, scandalosi discorsi degli americani.
Sarà presente anche Eric Lerner, che lavora su una manip Focus e si batte fortemente per una filiera di fusione non inquinante Bore Idrogeno, molto poco neutronica, reazione che inizia a un miliardo di gradi.
Eric Lerner, campione della fusione aneutronica
Come ho già detto nel mio sito da 5 anni, penso che un giorno emergeranno generatori di elettricità basati su questa fusione aneutronica (che avevo già menzionato nella mia storia a fumetti Energicamente Vostro, scaricabile gratuitamente sul sito di Savoir sans Frontières ), che funzionano come dei "due tempi", con un picco di temperatura alla fine della compressione MHD.
http://www.savoir-sans-frontieres.com/JPP/telechargeables/Francais/energetiquement_votre.htm
Come i motori "a scoppio". Sono passati circa un secolo da quando questi hanno sostituito le macchine a vapore.
*ITER non è altro che ... la macchina a vapore del terzo millennio, ipercomplessa. *
Se il nucleare dovesse un giorno riacquistare nuovo slancio, lo farà con generatori a fusione impulsiva.
Si vedranno allora apparire una fusione senza rifiuti di alcun tipo, né sotto forma di prodotti di fusione, né sotto forma di strutture resasi radioattive per bombardamento di neutroni.
Continuare con la fissione, accumulando rifiuti altamente radioattivi (100.000 tonnellate solo in Francia), immagazzinando rifiuti con una durata di vita che si calcola in centinaia di migliaia di anni è una assurdità, rispetto al progresso scientifico futuro.
C'è un rifiuto del potere di progresso delle scienze.
La conquista di Sandia mostra che una via è possibile. Ma, come sempre, sarà:
- Le bombe per prime, l'energia dopo
Niente dice che l'esplorazione di questa filiera di fusione pura Bore Idrogeno possa dare origine a generatori di elettricità rapidamente.
Ma queste macchine costano 500 volte meno di ITER.
Riprendiamo l'esame delle soluzioni :
La fissione: pericolosa, molto inquinante, dannosa per la salute
La filiera della fusione tramite ITER: problematica, incerta, troppo cara
La filiera della fusione aneutronica: orizzonte non definito ma basso costo. Quindi iniziare ricerche a livello fondamentale.
Il gas di scisto: inquinamento delle falde acquifere
Tornare al gas, al petrolio: peso sulle importazioni, risorse limitate, inquinamento (incluso da marea nera), emissione di gas serra.
Restano le energie rinnovabili, immense, varie, con un basso livello tecnologico richiesto.
Se tutti i paesi del mondo accettassero di investire massicciamente in queste soluzioni (molto al di là di semplici installazioni domestiche), dedicando a questi sforzi i soldi spesi per il nucleare e per lo sviluppo delle armi, tutti i problemi si risolverebbero rapidamente!
Ma un tale approccio solleva molte opposizioni accanite, per diverse ragioni.
*- Gli sforzi, gli investimenti faraonici fatti nel nucleare diventerebbero obsoleti. Affrettiamoci ad aggiungere che se tali investimenti sono stati fatti, e continuano a esserlo, è soprattutto nell'ottica di applicazioni militari (funzionamento incentrato sulla generazione di plutonio). *
*- Il basso livello tecnologico richiesto dallo sviluppo di energie rinnovabili (nei deserti, nelle aree geologicamente attive, negli oceani, ecc.) metterebbe sullo stesso piano i paesi tecnologicamente avanzati e quelli considerati fino a oggi incapaci di raggiungere il treno della tecnologia moderna. *
*- Questo approccio rappresenta una politica « anti Nuovo Ordine Mondiale, anti-globalizzazione e persino anti-capitalista ». * ---
L'opinione del Presidente Nicolas Sarkozy, durante la visita a Tokyo, il 31 marzo 2011
- La Francia ha scelto il nucleare .....
Quale Francia? Quella dei suoi rappresentanti eletti, manipolati dai nostri nuclearocrati, dai politecnici del corpo delle <miniere, dai militari? Dai baroni dell'atomo?
I francesi "non hanno scelto il nucleare".
L'opinione del Premio Nobel giapponese Masatoshi Koshiba riguardo a ITER
(1) : Iniezione del mix deuterio-trizio, dal divertor
(2) Il plasma, in giallo
(3) Il flusso di neutroni a 14 MeV che colpisce la copertura generatrice di trizio (4), che serve anche come sistema di raccolta del calore, il quale viene indirizzato verso un insieme scambiatore-turbina-alternatore (5)
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