이터라는 사회적 프로젝트

반복: "사회적 프로젝트"라는 이름의 프로젝트

2006년 3월 17일

2008년 8월 29일: 입이 열리다

예, 어제 페르투이스의 회의장에서 우리가 참석한 토론 자리에서, ITER를 소개하러 온 관계자들이 이렇게 말했다. 환경에 미치는 영향에 대해 "모든 것이 예정되어 있다"는 말을 듣고 나서, 나는 겨우 마이크를 빼앗아 말할 수 있었다. 예를 들어, 지속적인 연설 중에, 이 플루토물리학 복합 시설(그리스어로 '플루토스'는 '값비싼'이라는 뜻)의 인근에서 꽃과 벌레를 보존하기 위해 모든 조치가 취해졌다고 말했다. 합성 이미지를 통해 건물의 외관, 숙소 구조, 도로 인프라 등이 보여졌다.

나는 이 발표에서 과학과 기술은 어디에 있는지 궁금했다. 이 발표는 고급 부동산 프로젝트와 메디테라네안 클럽 마을 건설 사이의 중간 지점에 있었다. 나는 이 토론이 언제 시작될지도 궁금했다.

사실, ITER는 비엘팡이 자신의 첫 번째 고용 계약에 대해 말한 것과 비슷하다. 법은 이미 존재하고, 정부는 관련자들이 제기할 수 있는 모든 세부 사항에 대해 논의할 준비가 되어 있다고 밝히고 있다.

ITER도 마찬가지다. 이미 위계 구조에서 결정된 사안들에 대해 다시 논의할 생각은 없어 보인다. 우리가 프랑스 국민으로서, 이 결정에 대해 전혀 상의받지 않은 채, "상층부의 책임자들"이 결정했다.

ITER는 오늘날 우리 세계의 상징이다. 수십억 유로가 쓸모없는 곳에 쌓여 있다면, 럭셔리와 가장 비싼 여가 활동에 투자하라. 120피트급 요트 제조업체들의 주문서는 이미 가득 찼다. 두바이의 1000제곱미터 아파트는 빵처럼 팔린다. 작고 작위적인 생각은 하지 말고, 수익성에 얽매이지 말라. 유용한 것은 잘 팔리지 않으며, 불필요한 것이 유행이다. 내가 말하고 싶은 것은, ITER를 한 번의 경력 동안 누릴 수 있는 소수의 '행복한 소수'가 기계가 수익을 내는지 여부를 전혀 신경 쓰지 않을 것이라는 점이다.

골프장의 헥타르당 수익률에 관심이 있는가?

ITER는 작동할 것인가? 이 질문에 대해 관계자들은 더 이상 말을 하지 않는다. 블라블라트론은 즉시 멈춘다. 나는 60년 전, 전쟁 직후부터 인간이 제어된 핵융합을 추구해 왔지만 큰 성과를 내지 못했다고 지적했다. 이 기술은 기존에 없던 사례였다는 점을 다시 상기시켰다. 인간은 비행기를 발명했고, 빠르게 높이 날아올랐으며, 자동차도 운행하기 시작했다. 1938년에 원자력은 막 시작했고, 1942년에 에니코 프레미가 시카고 대학의 스타디움 아래에서 건설한 세계 최초의 원자로는 이미 비정상적으로 작동했다. 그 후 핵무기와 민간 원자로가 등장했고, 로켓은 발전했으며, 인간은 달에 도달했다. 이 모든 것은 비교적 짧은 시간 안에 이루어졌다. 반면 제어된 핵융합은 끝없이 길어지는 동화처럼 보이며, 매번 한 걸음 나아갈 때마다 새로운 문제가 나타난다. 그러나 60년이 지난 지금도, 러시아의 아르티시모비치가 발명한 토카막 기반의 접근 방식의 타당성을 의심하는 사람은 아무도 없다.

단지 규모 문제일 뿐이다...

결국, 20년 후(ITER의 성과를 평가하기 위해 제시된 기한)에 여전히 작동하지 않는다면, 기계가 수십 초 안에 멈춘다면, 그건 단지 너무 작았기 때문일 뿐이다. 더 크고 더 비싼 기계를 짓기만 하면 된다.

돈 내고 조용히 있어라.

나는 25년 전 카다라슈에서 토레 수프라 프로젝트의 개요를 발표한 관계자들을 보았던 기억을 떠올렸다. 그때는 "실험실 내 태양"이라고 말했다. 블라블라트론은 이미 완전 가동 중이었다. 25년이 지난 지금, 핵융합은 여전히 없지만, "초전도 자석은 작동 중이다". 초전도 자석 하나를 개발하는 데 25년이 걸린다는 것은, 특히 이 기술이 혁신적이지 않은 점을 고려하면 너무 오래 걸린다고 생각한다. 이 기술은 이미 입자 가속기의 버블 캐비티에서 사용되고 있다.

한 "주도자"(이 말은 G.O.라는 단어를 떠올리게 한다)가 두 가지 말을 했다. 먼저, 내 얼굴이 다소 불쾌해 보인다고 지적하며, 관중에게 보여주라고 제안했다. 나는 즉시 일어나서 그 말을 따랐다. 그리고 단지 프랑스 세금 납부자로서, 이런 프로젝트에 직면한 사람의 얼굴일 뿐이라고 덧붙였다. 두 번째로, 내가 "사회적 프로젝트"라는 표현이 전기 생산을 목적으로 하는 기계에 어울리는지 의아해하자, 그는 말했다.

하지만, 씨, ITER는 단순한 연구 프로젝트를 넘어서는 것입니다...

이 말에서 나는 분명히 뭔가를 놓친 것 같았다.

내 질문을 듣고 답변을 주겠다고 요청했다. 나는 이렇게 물었다. "이 프로젝트의 구성원들이 플라즈마 내부의 고전하 전하핵이 벽에서 떨어져 나와 오염을 일으키는 브레멘 방사로 인해 발생하는 급격한 방사 냉각을 어떻게 관리할 계획인지 궁금합니다."

G.O.는 손을 흔들며 즉시 철수했다. 나는 다른 테이블에 앉은 여러 인물들, 특히 이 문제에 어느 정도 책임이 있는 것으로 보이는 여성에게 시선을 돌렸다. 그녀는 연구 정책에 오랜 경험을 가진 사람답게 끊임없이 미소를 지었다. 하지만 그녀는 아무 말도 하지 않았다. 꽃과 벌레 전문가 역시 침묵했다.

상황은 예상과 달리 흘러갔다. 이런 마을 같은 사람들 사이에 왜 플라즈마 물리학자가 섞여 있는가? 게다가, 내가 상기시킨 대로, 이전에 니스, 아비뇽, 아이크에서 이미 충분히 논의된 바 있지 않은가?

결국, 나는 앞줄에 앉아 있는 한 사람, 카다라슈에 근무 중인 미셸 샤텔리에에게 안내받았다. 내가 말한 문장의 의미를 유일하게 이해한 사람으로, 그는 단지 "좋은 질문이에요"라고 말했다.

사실, 이것은 피하고 싶은 질문이다.

"영국에서 핵융합이 3초간 작동했지만, 그건 자석이 구리로 만들어졌기 때문이에요. 더 오래 작동하도록 설계된 건 아니었죠." 그런데 왜 프랑스는 지속적으로 작동할 수 있는 초전도 자석 시스템을 보유하고 있음에도 불구하고, 같은 핵융합 반응을 이뤄내지 못했을까?

만약 영국이 초전도 코일을 사용했다면, 외부 에너지를 방출하는 핵융합 반응이 유지되었을까? 나는 확신하지 못한다. 충돌성 플라즈마는 빠르게 움직이는 원자들을 포함하며, 이들은 자기 격리 장벽을 넘어서 벽의 원자를 떼어내고, 플라즈마를 오염시킨다. 이로 인해 강력한 방사 냉각이 발생한다. 나는 이 보일러가 몇 초, 수십 초, 또는 몇 분 안에 멈출 것이라고 예측한다. CEA에서 발행한 고급 플래카드에는 이 문제에 대해 전혀 언급되지 않았다.

하지만 괜찮다. ITER는 "사회적 프로젝트"다.

이 시대에 이렇게 문제 많고 위험한 프로젝트에 이렇게 많은 자금을 투입하는 것이 얼마나 놀라운지 생각하지 않나요? 우리가 이처럼 '춤추는 여자'를 사는 데 여유가 있는가? 나는 말했다.

미셸 샤텔리에의 답변:

많은 돈처럼 보이지만, 백분율로 보면 훨씬 적습니다.

그는 이 모든 것을 설명해 줄 필요가 있다. 나는 그의 연락처와 전화번호를 받았다. 카다라슈에 가서 그에게 수많은 질문을 던질 것이다. 특히 이전의 "사회적 프로젝트"인 토레 수프라의 이야기를 포함해, 고온 플라즈마, 핵융합, 방사 손실, 격리 시스템에 대해 이야기할 것이다. 또 다른 핵융합 접근 방식, 즉 펄스 방식, 더 높은 온도에서의 핵융합도 이야기할 것이다. 예를 들어, 10억 도 정도의 온도를 목표로 하는 것.

나는 이 대화 내용을 내 칼럼에 보고할 것이다. 그가 제공하는 답변을 정확히 재현할 것이다.

내가 우선 말하고 싶은 것은 다음과 같다.

거대하고 비싼 기계에 기반한 이 핵융합은 여전히 너무 문제 많아, 20년 후에 더 큰 기계를 만들기 위한 추가 자금을 요청할 가능성이 높은 기업에 이토록 큰 투자를 승인하기 어렵다.
이러한 지출은 전기 생산을 위한 다른 기술 연구 분야에서 필수적인 자금을 빼앗을 것이다.
핵융합 측면에서, 우리는 목표를 너무 낮추고 있다. 1억 도에서는 수소의 이소토프인 중수소와 트리튬을 융합할 수 있다. 하지만 여전히 오염을 일으킨다. 10억 도에서는 다음과 같은 반응이 가능하다.

붕소

수소

→ 삼 헬륨

중성자 없음, 오염 없음. 모든 입자는 전기적으로 전하를 띤다. 따라서 전기 생산은 MHD(자기유체역학)를 우아하게 활용할 수 있다. 프랑스에서는 30년 전부터 이 기술이 거의 잊혀졌지만 말이다.

폐기물은 무엇으로 만들까? 공기 방울을 만들 수 있다. 많은 사람이 알지 못하지만, 오염 없이, 폐기물 없이, 부작용 없이 핵융합을 실현할 수 있다는 점을 알고 있다.

그러려면 약간의 상상력이 필요하다. 토카막은 이미 알려진 길이며, 물리학의 모든 관습의 중심점이다. 이는 과학이 아니며, 진정한 혁신이 아니라 기술적 고집이다.

10억 도의 플라즈마를 지속적으로 격리하는 것을 고려하는가? 나는 그렇게 생각하지 않는다. 나는 훨씬 저렴한 펄스 방식을 탐색해야 한다고 생각한다. 펄스 방식의 성능을 활용하는 기계를 하나 예로 들겠다.

증기기관 대비 폭발 엔진

수많은 시스템이 놀라운 온도를 만들어내며, 항상 펄스 방식으로 작동한다.

단순한 펌프의 날개를 돌릴 때, 차가운 물 속에서 캐비테이션을 일으켜 구리를 녹일 수 있다.
피에조 전기 결정이 생성하는 초음파로 1만 도의 플라즈마를 만들 수 있다. 소노루미네센스가 이를 증명한다.
1950년대, 안드레이 사카로프는 MHD에 의해 초점화된 충격파의 이상한 성질을 탐구했다.

나는 걱정된다. ITER는 3세기의 증기기관일지도 모른다. 게다가 작동이 매우 문제 많을 것이다.

2008년 8월 29일

ITER: 입이 열리다

내가 익명을 원하는 한 기자로부터 이 메일을 받았다. 아래는 내가 이미 지적한 결함들 외에도 추가된 내용이다.

초전도 자석이 중성자 강한 방사에 견딜 수 있는지 시험하지 않음
플라즈마의 오염을 해결할 방안 없음. 충돌성 플라즈마 내에서 빠르게 움직이는 수소 이온이 벽을 떼어내, 무거운 이온을 만들어 플라즈마를 오염시킴 (볼츠만 분포의 꼬리 부분)
부적절한 입지 선택: 에스파론 강의 담수 저수지 근처. 수소의 반감기가 12년인 트리튬이 불가피한 방출 시, 이 물이 생태계에 즉시 흡수될 수 있음. 이 가벼운 동위원소는 방출 시 공기 중으로 확산되어 빠르게 분산되며, 주로 강한 바람에 의해 발생하는 난류 층(롤러 형태)에 의해 영향을 받음. 입지 선정 전에 기상 조사가 전혀 이루어지지 않았다.

이 수소가 대기 중으로 올라갈 것이라고 생각하는 것은 오류다. 만약 이 방출이 눈에 띄는 방식(예: 방울)으로 이루어지지 않는다면, 떨어지는 물방울처럼 빠르게 떨어지지 않는다. 같은 양의 물이 흩어져 공기 중에 섞이면, 미세한 방울로 분해되며 낙하 속도는 훨씬 느려진다. 수소 방출 시에는 '수소 방울'이 생기지 않는다. 먼저 난류로 인해 구름이 분해되고, 그 후 분자가 공기 중에서 매우 느리게 확산되어 거의 갇힌 상태가 된다. 이는 바람의 방향에 따라 이동하거나 지표면에 떨어질 수 있다.

받은 메일 내용:

존경하는 씨,

ITER에 관해 글을 쓰고자 하신다. 당신의 주장 외에도, 세 가지 요점을 간략히 추가하고자 합니다.

내 이름은 말씀드릴 수 없지만, 이 프로젝트를 매우 가까이에서 지켜보았다는 점은 말씀드릴 수 있습니다.

설계:

핵반응로와 달리, 주회로는 사고 발생 가능성에 대해 고려되지 않았다. 냉각 증기관이 하나 이상 파손되는 상황을 가정해 주회로의 설계 압력을 정할 수 있었을 것이다. 그러나 실제로는 주토어가 정상적인 누출이나 약간의 사고로 인한 낮은 압력에만 견딜 수 있다. 이 설계 원칙은 안전성 측면에서 매우 부족하다.

폐기물:

ITER는 프로토타입이며, 그 중 하나의 교훈은 플라즈마에 의해 강하게 방사된 주커버의 교체 주기이다. 만약 매년 또는 2년마다 교체해야 한다면, 고도로 독성인 혼합 베타-감마 및 트리튬 폐기물이 쌓일 것이다. ITER 국제기구는 프로토타입 운영만 책임지므로, 폐기물 관리는 프랑스에 맡겨진다. 따라서 카다라슈에서 폐기물 보관을 관리하고, 기존보다 훨씬 많은 트리튬 방출을 처리해야 한다. 트리튬은 금속 필터로 포집되지만, 여전히 문제다.

방사선 보호:

정상적으로 유지보수가 원격으로 이루어지겠지만, 직원의 방사선 노출은 피할 수 없다. 그들은 트리튬과 베릴리움(주회로 내 존재)의 병합 노출 문제에 직면하게 된다. 두 원소 모두 폐암 유발 물질이므로, 독성은 단순히 더해지는 것이 아니라 상호 강화된다. 각각의 한계량은 알려져 있지만, 두 물질의 병합 노출 한계는 알려져 있지 않다.

이 프로젝트가 완성될 것이라고 믿기 어렵다. 언젠가, 우리는 4세대 원자로에 더 많은 자금을 투자할 것이다.

성심껏

지나가며...

2008년 8월 29일 보도자료

벨기에, 스페인, 독일, 오스트리아, 슬로베니아, 우크라이나, 프랑스

유럽, 핵사고로 인한 타격

트리카스틴에서 여러 사건이 발생한 매우 방사능이 높은 여름을 보낸 프랑스는 유럽에서 핵사고로 인한 피해를 입은 유일한 국가가 아니다. 일부 국가에서는 거대한 스캔들로 여론이 뜨겁다.

벨기에에서는 8월 24일, 퓨르스의 방사성 원소 연구소(IRE)에서 3단계 사고가 발생했다. 핵 관련 사고일 때마다 늘 그렇듯, 경고는 지연되었고, 벨기아 연방핵감시청(AFCN)은 초기에 결과를 최소화했다. 그러나 오늘날, 방출된 방사능이 처음 공지한 것보다 더 크며, 정원 채소와 우유 섭취가 금지되었다. 새로운 정보가 나올지도 모른다.

스페인에서는 8월 24일, 바델로스 II 원자력 발전소(카탈로니아)에서 큰 화재가 발생했다. 이 발전소는 이미 정지 상태다. 올해 들어 스페인 원자력 발전소에서 30건 이상의 사고가 발생했다. 4월, 아스코 I 원자력 발전소(카탈로니아)에서 6개월 전 방사능 누출이 있었다는 것이 밝혀졌으며, 운영사는 중대한 제재를 받을 예정이다.

독일에서는 6월 말, 126,000개의 원자력 폐기물이 저장된 염광에서 수년간 대규모 오염이 진행 중이라는 사실이 주민들에게 알려졌다. 광산은 "7천만 년 동안 안정되어 있으며, 거의 투과되지 않는다"고 설명되었지만, 현재 폐기물은 실제 지하 호수에 빠져들어, 주변 지하수층에 위협을 가하고 있다.

오스트리아에서는 8월 2일 밤, 비엔나에서 35km 떨어진 국제원자력기구(IAEA) 실험실에서 사고가 발생했다. 다행히도 큰 사고는 피할 수 있었다.

우크라이나에서는 6월 10일, 리브네 원자력 발전소(우크라이나 서부)에서 방사성 물질 누출로 인해 한 개의 원자로가 정지되었다.

슬로베니아에서는 6월 4일, 크스코 원자력 발전소에서 방사성 누출이 발생해 유럽 차원의 경보가 발령되었으며(유럽 연합의 26개국이 긴급 통보), 상황의 심각성은 최소화되었지만, 정확한 원인은 누구도 알지 못했다.

프랑스는 이 여름 동안 여러 사고를 겪었다. 소카트리-아레바(볼레네, 보클루즈; 7월 7일 우라늄 누출), FBFC-아레바(로망-수르-이제르, 드롬