Aan de wetenschappers die werken binnen de teams die kandidaten voor de presidentsverkiezingen van 2007 ondersteunen: Voor een kernenergie zonder radioactiviteit en vervuiling!
8 december 2007
Door Jean-Pierre Petit, voormalig directeur van onderzoek bij het CNRS
Astronoom en fysicus, gespecialiseerd in magnetohydrodynamica (MHD)
De beheersing van energie, op nationaal en wereldschaal, is een belangrijk thema binnen de politiek van alle staten. Nicolas Hulot positioneert zich als "spits van de aanval" in deze bewustwordingscampagne over het milieu, met nadruk op een klimaatverandering die duidelijk zichtbaar en versnelde vormen aanneemt. Dit gesprek leidt onmiddellijk naar de manieren waarop energie wordt geproduceerd. Ik heb zijn boek gelezen. Helaas, behalve het pleiten voor een beleid van besparing, strijd tegen verspilling en "energetische austeriteit", vindt men in de paar pagina’s die hij aan dit onderwerp wijdt, alleen de klassieke oplossingen: wind- en zonne-energie. Nicolas Hulot is zich ervan bewust dat deze alternatieven zowel zeer duur zijn als relatief weinig efficiënt, vergeleken met de prijs per kilowattuur afkomstig van aardolieproductie. Een prijs die bovendien brutto is, zonder rekening te houden met de gevolgen of de afvalverwijdering. Ik denk dat ons land een onderzoekscentrum zou moeten opzetten voor alle nieuwe manieren om energie te produceren. Zo’n activiteit zou een afdeling van het ministerie van onderzoek en technologie kunnen zijn. In deze context wil ik graag aan deskundige activisten de mogelijkheden van fusie zonder neutronen, of zwak neutronen, uitleggen. Laat me verduidelijken. Voor iedereen is fusie uitsluitend het mengsel van de twee zware isotopen van waterstof: deuterium en tritium, die neutronen produceren, die "de omgeving activeren". Professor Gilles de Genne heeft sterk twijfel gezaaid over het feit dat het supergeleidende systeem dat de magnetisatie in Iter garandeert, kan weerstaan tegen de effecten van een onvermijdelijke neutronenbestraling. Daar komt nog bij het afkoelen van de plasma door het losmaken van zware kernen van de wand, enzovoort... Al lang is bekend dat er fusiereacties bestaan die geen neutronen produceren, zoals de reactie lithium-7 + waterstof H1, die twee heliumkernen oplevert, of bori-11 plus waterstof H1, die drie heliumkernen oplevert. De eerste reageert bij een temperatuur van
500 miljoen graden,
de tweede bij
een miljard graden.
Deze tweede aanpak is tot nu toe nooit serieus overwogen, vanwege de temperatuur die nodig is, die leek te behoren tot de... wetenschappelijke fantasie. De lithium-waterstof aanpak wordt al sinds de jaren vijftig gebruikt in ... waterstofbomben. In het hart van een thermonucleaire explosie heerst dus een temperatuur van ongeveer 500 miljoen graden. Dat is ook de ontbrandingstemperatuur van de reactie, die wordt bereikt door het fokken van het röntgenstralingssignaal dat wordt geproduceerd door een A-bom, die fungeert als lucifer of ontsteker. Maar hier zijn we ver af van industriële toepassingen.
De deutérium-tritiumreactie begint bij
100 miljoen graden.
Dat is wat werd bereikt gedurende enkele seconden in de Engelse Tokamak van Culham, een resultaat dat als basis dient voor het kostbare en zeer problematische project Iter. Met zo’n formule is het volledig uitgesloten om dit soort werking continu te laten verlopen, zoals bij een ketel, bij de temperaturen die nodig zijn voor de Li-H- en B-H-aanpak
(respectievelijk 500 miljoen en een miljard graden).
Er zou moeten worden gekozen voor een impulsvormige werking.
Maar deze overgang van continue naar impulsvormige werking is al met succes uitgevoerd in onze technologie en bleek zo effectief dat de oude methode direct werd opgegeven. Dat is niets anders dan deze technologische transformatie
die de mensheid van het stoommachine-tijdperk naar het explosiemotor-tijdperk heeft gebracht.
Dus in de logica van technisch-wetenschappelijk denken. En als ik Iter kritisch zou moeten omschrijven, naast alle onopgeloste technische en wetenschappelijke problemen die het meebrengt, zou ik het kunnen noemen: "de stoommachine van de drieëntwintigste eeuw". Het zou veel winstgevender en logischer zijn om een werking te kunnen overwegen zoals een "explosiemotor", met hogere temperatuurschommelingen, die het mogelijk maakt om niet-vervuilende en vrijwel radioactievrije fusiereacties te kiezen, zoals eerder genoemd;
een kernenergie zonder radioactiviteit en vervuiling!
De deskundigen die zich met dit onderwerp hebben beziggehouden, komen allemaal tot de conclusie dat de beste reactie de bori-11-waterstofreactie is. Als deze reactie volledig neutronenloos is, bestaan er toch parasitaire reacties die wel neutronen produceren, en hetzelfde geldt voor de lithium-waterstofreactie. Maar deze productie is veel kleiner dan in de deutérium-tritiumaanpak. In vergelijking is het verwaarloosbaar. We kunnen het dus "bijna neutronenloos" noemen.
Zo zien we dus een nieuwe aanpak opkomen: die van een impulsvormige fusiegenerator.
1 - Een mengsel van bori-11 en waterstof wordt samengedrukt. Fusiereacties geven energie vrij – er ontstaat een plasma bij zeer hoge temperatuur dat uitbreidt.
2 - Deze uitbreiding vindt plaats in een magnetisch veld, in een regime met een hoog magnetisch Reynoldsgetal (waarbij het plasma en het magnetisch veld zeer sterk gekoppeld zijn). "Het magnetisch veld wordt samengedrukt."
3 - Dit leidt tot de vorming van een geïnduceerde stroom, en energieproductie die, modulo een eenvoudige transformator, via directe MHD-conversie kan worden uitgehaald en op het net gebruikt. Dit systeem is al experimenteel getest door de Russen (team van Andrei Sakharov) sinds de jaren vijftig. Het rendement is zeer goed.
4 - Een deel van de energie moet worden opgeslagen in een soort "vliegwiel" (zoals bij een explosiemotor), dat nodig is om de volgende fusiebelading te comprimeren.
De meest dichtbijzijnde analogie zou zijn:
een "diesel met fusie"
Zo ziet het principe eruit, al sinds lang bekend. De compressor is van het MHD-type. Dat betekent dat een zeer sterke elektrische stroom, van tientallen miljoenen ampère, wordt ingevoerd in een systeem dat al lang bekend is, de zogenaamde "liner", die onder invloed van Laplace-krachten naar binnen krimpt langs zijn as. Kan men met een dergelijk systeem een temperatuur van een miljard graden bereiken? Het antwoord was positief en werd gegeven door een Amerikaans team in 2005, werk gepubliceerd in februari 2006 door professor Haines, directeur van het laboratorium voor plasmafysica van Imperial College in Cambridge. Dit resultaat was .. onverwacht.
http://www.jp-petit.com/science/Z-machine/papier_Haines/papier_Haines.htm
In het Sandia-laboratorium, New Mexico, bouwden de leerlingen van Gérold Yonas, pionier in de jaren zeventig op het gebied van pulserende hoge elektrische vermogens, wat bekend staat als een "Z-machine". Waarom die naam? Omdat ze een plasma comprimeren "langs de as OZ". Het schema is absoluut eenvoudig. Men laat tientallen miljoenen ampère door een cilindrisch geleidend systeem stromen (langs de generatrices van de cilinder). Deze energie moet worden ingevoerd in een tijd die korter is dan de implosietijd, ongeveer 100 nanoseconden. Maar deze techniek, al jaren beheerst, poseert geen probleem. Deze stroomplaat creëert een magnetisch veld. De combinatie van elektrische stroom I en magnetisch veld B geeft Laplace-krachten die gericht zijn langs de as, waardoor de atomen van het metaal dat deze "liner" vormt, naar de as worden getrokken.
http://www.jp-petit.com/science/Z-machine/z_machine2.htm
Hier komen de verschrikkelijke MHD-onstabiele situaties op. Als de liner een eenvoudige cilinder is (koper of aluminium), is het onmogelijk om de regelmatigheid van de stroomplaat te behouden. Het resultaat is niet meer een cilindrisch plasma dat imploseert, maar een steeds verder vervormd object, gekrompen en geplaagd door "contorsies" veroorzaakt door het ontstaan van deze magnetohydrodynamische onstabiele situaties (waarvan ik gespecialiseerd ben). Dit is al lang bekend en experimenteel vastgesteld sinds de jaren zeventig, zelfs eerder. Als de implosie niet regelmatig is, zal de temperatuurstijging daar natuurlijk ook onder lijden. Het team van Yonas, geleid door Chris Deeney, had dus de idee opgegeven om hier een alternatieve fusie aanpak te ontdekken. De doeltemperaturen waren bescheidener: tussen één en tien miljoen graden. De Amerikaanse Z-machine was dus ontworpen als een krachtige röntgenstraler, bedoeld om de effectiviteit van het versterken van nucleaire koppen te testen. Totdat een geheel onverwachte gebeurtenis plaatsvond. Om de asymmetrie van de liner zo lang mogelijk te behouden, bedacht het team van Chris Deeney om de koperen cilinder te vervangen door een verzameling van 240 dunne stalen draden, met een diameter van enkele micrometers. Voor een duidelijk beeld: een dergelijke "draadliner" is 8 cm in diameter en 5 cm hoog. In de experimenten van 2005 was de totale ingevoerde stroom 18 miljoen ampère, met een ontladingstijd van 100 nanoseconden. Tot grote verbazing van iedereen, verdampen de metalen draden niet direct, maar sublimeren ze "relatief traag" (die "relatief traag" wordt gemeten in tientallen nanoseconden). De liner kon dus worden omgezet in een extreem hete plasma-koord van anderhalve millimeter diameter. Alles werd gemeten. Een betrouwbare temperatuurmeting werd ook uitgevoerd, gebaseerd op het fenomeen van de Dopplerbreedte van lijnen. De resultaten, volledig reproduceerbaar, verbaasden en verblufden de experimentatoren.
Bereikte temperatuur: 3,7
miljard
graden!
Dit is dus
3,7 keer
de ontbrandingstemperatuur van het bori-11-waterstofmengsel
(één miljard graden),
7 keer
die in de kern van waterstofbomben
(20.500 miljoen graden),
37 keer
die van Iter
(100 miljoen graden),
180 keer
die in de kern van de zon
(20 miljoen graden). De Amerikanen zullen in 2007 een nieuw apparaat, genaamd ZR, in gebruik nemen, waarbij de elektrische stroom bij de eerste schot al 27 miljoen ampère bereikt. Het technisch-wetenschappelijke uitdaging is aanzienlijk. In feite is er niets dat belemmert dat nog hogere temperaturen kunnen worden bereikt met dit soort machine. Het is niet onmogelijk dat machines van dit type, waarbij de eindtemperatuur evenredig is met het kwadraat van de ingevoerde elektrische stroom, ooit temperaturen kunnen bereiken die heersen in de kern van supernova’s: 1000 miljard graden. De doorbraken van het Sandia-laboratorium openen dus de mogelijkheid tot systemen die energie produceren "via zuivere fusie", die uiteraard vooral militaire toepassingen hebben via nieuwe fusiewapens die geen fissionsschakelaar, geen "A-bom" nodig hebben om de reacties te starten. Een technologie die ontzettend "verspreidbaar" is. De Amerikanen, Russen en diverse andere landen werken actief aan deze nieuwe generatie van ...
reinere bommen!
Bommen die niet alleen miniaturiseerbaar zijn (de beroemde "mini-nukes") maar ook "onopvallend", zonder "nucleaire signatuur". Daarom is er een enorme strategische interesse. Hoe produceren we de hoge elektrische stromen die nodig zijn? Antwoord: met explosieven, volgens technieken die al in de jaren vijftig door de Russen zijn ingevoerd. Sinds februari 2006 heb ik uitgebreid uitleg gegeven over dit onderwerp op mijn website, en ik ben bereid om deze kwesties met mensen van uw team voor de presidentsverkiezingen van 2007 te bespreken, zolang ze deskundig genoeg zijn om een dialoog mogelijk te maken. Ik heb ook gesproken met mensen die grote ervaring hebben met fusie (... oude medewerkers van bommen). Er is een onderzoeksprogramma opgezet, geschat op ... 50 miljoen euro. Deze onderzoeken zijn in vergelijking met de gigantische projecten zoals Iter en Megajoule ongelooflijk goedkoop (200 keer goedkoper dan het Iter-project). Rond een "Franse Z-machine" zou men 50 mensen moeten verzamelen: fysici, ingenieurs, technici. Het gaat verder dan universitaire onderzoek, maar veel minder dan militaire uitgaven of grote industrie. Tijdens dit proces, voor redenen die ik graag uitleg bij goede fysici, biedt dit project een deur naar fundamentele natuurkundige onderzoeken die
tot nu toe volledig onbekend waren:
de studie van bitemperature plasma’s, buiten evenwicht, waarbij de ionentemperatuur honderd keer hoger is dan die van de elektronen!
Deze onderzoeken vormen een uitgebreid assortiment aan ... doctoraalscripties. Het is onmogelijk dat dergelijke onderzoeken naar extreem dichte en heet milieu niet veelzijdige resultaten zullen opleveren, buiten de toepassing op elektriciteitsproductie. Alleen al het doel om in Frankrijk fundamenteel onderzoek te starten op het hoogste niveau, innovatief en nieuw, rechtvaardigt het opzetten van een dergelijk project, dat onmiddellijk een Europese en zelfs internationale schaal zou moeten krijgen (in het kader van een bredere actie die alle alternatieve technologieën omvat, die kan worden ingebed in een wereldwijd initiatief: "energie zonder grenzen"). In geen geval is dit geld verspild, omdat de Fransen ten minste kunnen verwachten dat ze de Amerikaanse resultaten zullen terugvinden. Ter verduidelijking: de Fransen beschikken over alle benodigde competenties om een dergelijk project snel te realiseren.
Frankrijk heeft zijn eigen "Z-machine" (militair, gelegen in Gramat, Lot). Maar die is te zwak om een vergelijkbare doorbraak te bereiken als het team van Deeney (de Franse machine produceert 4 miljoen ampère tegenover 18 bij het Sandia-laboratorium). Mijn inspanningen om bewustwording te creëren, gedurende tien maanden, hebben eindelijk een begin van echo veroorzaakt... onder de Franse militairen, die natuurlijk volledig onverschillig zijn voor elektriciteitsproductie. Er is een vergadering gepland bij het SGDN (Algemene Dienst van Nationale Veiligheid). De zorg van het leger zou zijn om deze onderzoeken zo snel mogelijk onder de sluier van nationale veiligheid te plaatsen, gezien de duidelijke mogelijkheid van het ontstaan van "verspreidbare" technologieën. Volgens de laatste informatie die ik heb, is de politiek: "liever niets doen dan het risico lopen dat via civiele toepassingen gevoelige, verspreidbare technologieën ontwikkelen."
Dat is de klassieke Franse "wachten en zien". Zoals 25 jaar geleden in MHD.
Volgens mij, door zich te richten op toepassingen en strategische risico’s, zijn we gewoon... naast het punt. Een land dat kiest voor intensieve ontwikkeling van thermonucleaire wapens met zuivere fusie, onder de sluier van nationale veiligheid, in plaats van een leider te zijn op het gebied van onderzoek naar nieuwe manieren om elektriciteit te produceren, doet niets anders dan meedoen aan de grote wereldwijde onzin. Een Z-machine-project met civiele doelen is niet alleen mogelijk, maar dringend nodig. Dat wil niet zeggen dat een twee-tijd-fusieproject direct binnen handbereik is. Er blijft nog een lange weg te gaan, alleen al om te zorgen dat fusiereacties kunnen starten en zichzelf kunnen onderhouden nadat de ontbrandingstemperatuur is bereikt (Lawson-voorwaarden voor dit soort inertieconfinement). Als de Fransen zo’n project zouden starten, zou dat ook een voorbeeld zijn voor de verschillende Europese landen, en zelfs voor alle landen ter wereld, met een combinatie van competenties en deling van kennis zonder beperking, in een visie:
Energie zonder grenzen
Bovendien is het moeilijk voor te stellen dat landen zoals de VS (en Rusland, China, die sterk zijn in MHD) alleen in deze nieuwe richting kunnen gaan, met een doel dat helaas gericht is op het produceren van nieuwe wapens, zonder dat enig land reageert. Momenteel zien de lobbies Iter en Megajoule de mogelijke opkomst van een dergelijke "outsider"-aanpak met grote bezorgdheid. Ze oefenen druk uit, duidelijk effectief, op wetenschappelijke media en zelfs op groepen wetenschappers, om dit onderwerp te laten onderdrukken. Dit fenomeen betreft niet alleen Frankrijk, maar alle landen die betrokken zijn bij het Iter-project, en dat zijn er veel.
8 december 2006
Jean-Pierre Petit, voormalig directeur van onderzoek bij het CNRS, fysicus, astronoom, gespecialiseerd in MHD
e-mail: jppetit1937@yahoo.fr
http://www.jp-petit.com/science/Z-machine/lettre_ouverte_politiques.html
Uitzonderlijk is het toegestaan om deze webpagina te dupliceren en verspreiden op alle ondersteunende media en in alle media.
Download de Word-versie van dit tekst,
print hem uit en stuur hem naar uw afgevaardigden, uw kranten.
Gebruik hem eventueel als basis voor een petitie.
Per post:
Meneer of mevrouw de afgevaardigde, uit de kieskring ....... 126 rue de l'université, 75 355 Parijs 07 SP
Afgevaardigden:
www.assemblee-nationale.fr/12/tribun/comm3.asp
Senatoren:
www.senat.fr/listes/france.html
Ministeries:
http://www.conseil-general.com/ministeres/ministeres.htm
Media:
Pers:
www.take-a-pen.org/francais/Journaux.html
Radio & TV:
www.take-a-pen.org/francais/RTV.html
Burgemeesters:
http://www.amf.asso.fr/ad/index.asp
Regionale raadsleden:
http://www.conseil-general.com
Opmerking met een zucht:
Deze grote, volledig onverwachte wetenschappelijke doorbraak heeft gedurende tien maanden geen kop in enig wetenschappelijk medium of zelfs in een gewoon medium gekregen, zelfs niet in het land waar hij is uitgevoerd: de Verenigde Staten. Zelfs de beroemde Scientific American in de VS, of Nature in Groot-Brittannië, hebben deze nieuwsbrief van februari 2006 van Malcolm Haines in Moderne Physics Letters niet op hun voorpagina geplaatst. Daarom denken de media in andere landen: "Als deze tijdschriften dit niet breed uitgeven, dan is het waarschijnlijk niet zo belangrijk. Of nog erger: twijfelachtig." We merken op dat er geen vervolg is gekomen. Deeney, Haines en anderen zouden misschien... verkeerd hebben gelijk, wie weet? Wachten we maar af hoe het zich ontwikkelt...
De waarheid is heel anders en heeft een naam:
ontleedingsbewustzijn.
De militaire implicaties van een dergelijke ontdekking, namelijk zuivere fusie, zijn aanzienlijk, met als gevolg dat deze nieuwe technologie zeer "verspreidbaar" is, het feit dat je geen fissionssystemen of verrijkt uranium hoeft te hebben om massale vernietigingswapens te produceren. De vraag die we kunnen stellen is: waarom zijn deze resultaten gepubliceerd en niet direct onder de zware sluier van nationale veiligheid geplaatst? Hoe kan het dat een dergelijke doorbraak (meer dan 3,5 miljard graden!) geen vervolg heeft gekregen op wetenschappelijk niveau?
Er zijn twee verklaringen. De VS werken hard aan deze nieuwe fusiewapens zonder "nucleaire signatuur", die mogelijk direct worden ingezet als conventionele wapens op het slagveld. Een tweede aspect is de miniaturisatie van zulke wapens, met als gevolg dat ze massaal kunnen worden gebruikt, bijvoorbeeld door ze uit de ruimte te laten vallen, zonder een nucleaire winter te veroorzaken. Het strategische voordeel is aanzienlijk en kan alleen worden bereikt in een sfeer van geheimhouding en ontleedingsbewustzijn. Wanneer je op goud stuit, haast je niet om het overal te roepen. Integendeel: je doet je best om de omvang van de ontdekking te minimaliseren.
De afwezigheid van echo in Frankrijk komt door meerdere factoren. Ten eerste is er de enorme druk van de Iter- en Megajoule-lobby’s, die eenvoudige werkgelegenheidsprojecten zijn in regio’s, waar deze buitenissige technieken een dodelijk gevaar vormen. De tweede barrière is incompetentie, die ervoor zorgde dat de Fransen in de jaren zeventig de cruciale betekenis van MHD niet begrepen, en die barrière blijft actief. Voeg daar nog toe dat ecologen zoals Nicolas Hulot moeilijk een plotselinge associatie kunnen maken tussen kernenergie – geen radioactiviteit – geen vervuiling. Een echte 180-graden draai, moeilijk voorstelbaar binnen een paar maanden. De teams rond de presidentskandidaten zijn waarschijnlijk arm aan wetenschappers, die over het algemeen weinig belang stellen in politiek. Bovendien zijn de activisten waarschijnlijk geen topwetenschappers, die de betekenis van de kwesties kunnen begrijpen.
Het gemeenschappelijke kenmerk van al deze houdingen is het denken: "Wat ik niet begrijp, waar ik geen directe invloed op heb, wat een teken zou zijn van mijn wetenschappelijke, technologische en strategische inferioriteit, heeft waarschijnlijk weinig belang."
Dat is menselijk.
Terwijl ik dit tekstje schreef, gooide ik nog een laatste fles in zee, zonder veel hoop. Ik zou tenminste ... een gerust geweten hebben, maar ik geloof niet één seconde in de effectiviteit van mijn poging, hoewel Guillaume van Oranje ooit zei:
Het is niet nodig om te hopen om te beginnen