Uitleg over de Z-machine

Uitleg over de Z-machine

Uitleg

20 juni 2006.

Laatste update: 14 juli 2006 (onderaan)

21 juni 2006: Bericht op Agoravox, editie van 19 juni. Titel:

"2 miljard graden. De mensheid ontdekt het absolute vuur en iedereen geeft er niets om". 128 reacties

Na een kijkje te hebben genomen in het forum agoravox.fr, merkte ik op dat sommigen de betekenis van de doorbraak in mei 2005 bij Sandia met de Z-machine wel hadden begrepen, terwijl anderen nog steeds een vrij onscherpe voorstelling hadden van het geheel, waarschijnlijk omdat ik mezelf niet goed genoeg heb uitgelegd. Ik zal hier dus antwoorden op de vragen die uit dat forum zijn voortgekomen of op verkeerde opmerkingen. In willekeurige volgorde, uit het hoofd:

Opmerking van een lezer:

Deze twee miljard graden zijn niets bijzonders. Je bereikt veel meer in deeltjesversnellers.

Antwoord:

Dat heeft niets met elkaar te maken. Je kunt inderdaad deeltjes versnellen en ze met een relatieve snelheid V op elkaar laten botsen. Aangezien deze deeltjes een massa m hebben, kun je "de equivalente temperatuur afleiden". Een lezer zegt dat in deeltjesversnellers botsingen van 200 kernen worden veroorzaakt. Kan men die populatie beschouwen als "een gas"? Dat is te bespreken. Maar in elk geval blijft het extreem verdund vergeleken met een plasma, laat staan een dicht plasma zoals dat in de Z-machine wordt gegenereerd.

Over het algemeen mag je niet uit redeneringen die gelden in de "hoog-energetische fysica", gebaseerd op extreem verdunde media, conclusies trekken die van toepassing zijn op de hyper-dichte plasma's van de "inertiale fusie".

Ik merk op dat lezers nog steeds niet goed begrijpen wat "inertiaal beperking" betekent. De atomen worden gedwongen dicht bij elkaar te blijven "gedurende een bepaalde tijd". Als de omstandigheden zodanig zijn dat het gemiddelde vrije pad van de reactie (hier: fusie) klein is ten opzichte van de tijd waarin dit medium geconfinieerd blijft, dan vindt de reactie (fusie) plaats.

Een waterstofbom werkt via inertiale beperking. Lithiumhydride wordt samengedrukt en blijft "geconfinieerd" gedurende een voldoende lange tijd zodat fusiereacties kunnen plaatsvinden. Bij bommen gaat het om tientallen nanoseconden.

Opmerking van een lezer:

Deze twee miljard graden zijn niets bijzonders. Je bereikt veel meer in deeltjesversnellers.

Antwoord:

Dat heeft niets met elkaar te maken. Je kunt inderdaad deeltjes versnellen en ze met een relatieve snelheid V op elkaar laten botsen. Aangezien deze deeltjes een massa m hebben, kun je "de equivalente temperatuur afleiden". Een lezer zegt dat in deeltjesversnellers botsingen van 200 kernen worden veroorzaakt. Kan men die populatie beschouwen als "een gas"? Dat is te bespreken. Maar in elk geval blijft het extreem verdund vergeleken met een plasma, laat staan een dicht plasma zoals dat in de Z-machine wordt gegenereerd.

Over het algemeen mag je niet uit redeneringen die gelden in de "hoog-energetische fysica", gebaseerd op extreem verdunde media, conclusies trekken die van toepassing zijn op de hyper-dichte plasma's van de "inertiale fusie".

Ik merk op dat lezers nog steeds niet goed begrijpen wat "inertiaal beperking" betekent. De atomen worden gedwongen dicht bij elkaar te blijven "gedurende een bepaalde tijd". Als de omstandigheden zodanig zijn dat het gemiddelde vrije pad van de reactie (hier: fusie) klein is ten opzichte van de tijd waarin dit medium geconfinieerd blijft, dan vindt de reactie (fusie) plaats.

Een waterstofbom werkt via inertiale beperking. Lithiumhydride wordt samengedrukt en blijft "geconfinieerd" gedurende een voldoende lange tijd zodat fusiereacties kunnen plaatsvinden. Bij bommen gaat het om tientallen nanoseconden.

Opmerking van een lezer:

Twee miljard graden halen is mooi, maar je moet die temperatuur ook kunnen handhaven! Ik herinner eraan dat dat het probleem is bij tokamaks en machines zoals ITER "die nog vele mooie dagen voor zich hebben".

Antwoord:

Bij "inertiale fusie" is de beperking juist veroorzaakt door inertie en is ze van zeer korte duur. Maar die duur is voldoende zodat fusiereacties kunnen plaatsvinden. Een waterstofbom is een systeem met inertiale beperking waarbij lithiumhydride plotseling wordt samengedrukt door de stralingsdruk van de ontploffing van een atoombom (in de vorm van röntgenstralen). Eenvoudiger gezegd: een atoombom werkt via inertiale beperking. Een holle bol van plutonium wordt plotseling samengedrukt met behulp van een explosief. Alles speelt zich af in tientallen nanoseconden. En het werkt al met "alleen maar" 500 miljoen graden. Als je een naald van lithiumhydride op de as van de "wire liner" van de Z-machine zou plaatsen, zou ik denken dat de fusie direct zou plaatsvinden bij twee miljard graden. Ik denk dat de Amerikanen zich haastten om dit experiment uit te voeren, maar het niet overal hebben uitgeroepen, gezien de "verdedigingsimplicaties". Dat zou ook de beslissing van het Amerikaanse Congres kunnen verklaren om de 6000 kernkoppen van de VS te vervangen door "nieuwe bommen".

Aan de andere kant, in het hart van de zon waar het maar 20 miljoen graden is, duurt de fusie langzaam.

Het beroemde "Lawson-criterium" wordt simpelweg verkregen door te stellen dat tijdens de periode waarin de temperatuur bereikt wordt, de fusiereacties voldoende tijd hebben om plaats te vinden. Het gaat om "effectieve botsingssecties". Bij een tokamak zoals ITER is de fusie uiteraard traag (anders zou de machine... als een bom ontploffen).

De explosiemotor is een goede vergelijking voor een reactie in inertiale beperking. De verbranding is zeer snel en vindt plaats tijdens de korte temperatuurstijging (bij een dieselmotor aan het eind van de compressie). De vergelijking van ITER met... een stoommachine is dus niet zo dom als het lijkt. Bij een stoommachine worden calorieën continu geleverd in een ketel. Bij een "explosiemotor" worden ze impulsief geleverd, gedurende zeer korte tijden.

Opmerking van een lezer:

Twee miljard graden halen is mooi, maar je moet die temperatuur ook kunnen handhaven! Ik herinner eraan dat dat het probleem is bij tokamaks en machines zoals ITER "die nog vele mooie dagen voor zich hebben".

Antwoord:

Bij "inertiale fusie" is de beperking juist veroorzaakt door inertie en is ze van zeer korte duur. Maar die duur is voldoende zodat fusiereacties kunnen plaatsvinden. Een waterstofbom is een systeem met inertiale beperking waarbij lithiumhydride plotseling wordt samengedrukt door de stralingsdruk van de ontploffing van een atoombom (in de vorm van röntgenstralen). Eenvoudiger gezegd: een atoombom werkt via inertiale beperking. Een holle bol van plutonium wordt plotseling samengedrukt met behulp van een explosief. Alles speelt zich af in tientallen nanoseconden. En het werkt al met "alleen maar" 500 miljoen graden. Als je een naald van lithiumhydride op de as van de "wire liner" van de Z-machine zou plaatsen, zou ik denken dat de fusie direct zou plaatsvinden bij twee miljard graden. Ik denk dat de Amerikanen zich haastten om dit experiment uit te voeren, maar het niet overal hebben uitgeroepen, gezien de "verdedigingsimplicaties". Dat zou ook de beslissing van het Amerikaanse Congres kunnen verklaren om de 6000 kernkoppen van de VS te vervangen door "nieuwe bommen".

Aan de andere kant, in het hart van de zon waar het maar 20 miljoen graden is, duurt de fusie langzaam.

Het beroemde "Lawson-criterium" wordt simpelweg verkregen door te stellen dat tijdens de periode waarin de temperatuur bereikt wordt, de fusiereacties voldoende tijd hebben om plaats te vinden. Het gaat om "effectieve botsingssecties". Bij een tokamak zoals ITER is de fusie uiteraard traag (anders zou de machine... als een bom ontploffen).

De explosiemotor is een goede vergelijking voor een reactie in inertiale beperking. De verbranding is zeer snel en vindt plaats tijdens de korte temperatuurstijging (bij een dieselmotor aan het eind van de compressie). De vergelijking van ITER met... een stoommachine is dus niet zo dom als het lijkt. Bij een stoommachine worden calorieën continu geleverd in een ketel. Bij een "explosiemotor" worden ze impulsief geleverd, gedurende zeer korte tijden.

Opmerking van een lezer:

Ik zie niet hoe je een Z-machine kunt omzetten in een elektriciteitsgenerator. Je moet telkens alles opnieuw opbouwen, toch?

Antwoord:

De eerste kanonnen werden niet door de loop geladen. Je moest poeder, veren en kogel plaatsen. Dat was... traag. Bij een mitrailleur of een snelvuurkanon is het... aanzienlijk sneller, omdat tussen tijdens de ontwikkeling van de patroon is uitgevonden. Stel je dus "patronen" voor die bestaan uit schijvenvormige elektroden, een draadliner (de "zangvogelkooi") en een doelwit van lithiumhydride (bewapend, het is een zacht metaal), geplaatst langs de as. Stel je voor dat je deze patronen snel in de machine kunt plaatsen.

Deze gedachte komt van een niet-wetenschappelijke lezer!

Opmerking van een lezer:

Ik zie niet hoe je een Z-machine kunt omzetten in een elektriciteitsgenerator. Je moet telkens alles opnieuw opbouwen, toch?

Antwoord:

De eerste kanonnen werden niet door de loop geladen. Je moest poeder, veren en kogel plaatsen. Dat was... traag. Bij een mitrailleur of een snelvuurkanon is het... aanzienlijk sneller, omdat tussen tijdens de ontwikkeling van de patroon is uitgevonden. Stel je dus "patronen" voor die bestaan uit schijvenvormige elektroden, een draadliner (de "zangvogelkooi") en een doelwit van lithiumhydride (bewapend, het is een zacht metaal), geplaatst langs de as. Stel je voor dat je deze patronen snel in de machine kunt plaatsen.

Deze gedachte komt van een niet-wetenschappelijke lezer!

Opmerking van een lezer:

Ik zie niet hoe je een Z-machine kunt omzetten in een bom. Het is zwaar en ruimteverslindend.

Antwoord:

Lees mijn dossiers opnieuw. De Z-machine levert 20 miljoen ampère in een fractie van een microseconde (0,1 µs). Maar de Russische schijfgenerator levert 35 miljoen ampère in een fractie van een microseconde en is een explosiefapparaat met een gewicht van ongeveer honderd kilo. Op mijn website vindt de lezer als meccano-onderdelen alle elementen om een lithiumhydridebom met "reine fusie" te bouwen door magnetisch-pyrotechnische systemen (Russisch) te koppelen. Als deze fusie bij Sandia is bereikt (en ik ben ervan overtuigd dat dat het geval is), dan zouden de teams van Los Alamos en Livermore (zie artikel van Los Angeles Times) al een jaar lang nacht en dag aan deze systemen werken.

Opmerking van een lezer:

Je moet wachten tot dit resultaat, deze twee miljard graden, is bevestigd door andere teams.

Antwoord:

Momenteel levert deze impulsgenerator, want de machine van Sandia is vooral dat, 20 miljoen ampère in 0,1 µs. Ze is de enige die dit kan leveren. De generator van het militaire onderzoekscentrum van Gramat (Frankrijk, Lot) levert 2,5 miljoen ampère, ook in een sub-microseconde regime. De Engelse generator Magpie levert 1,4 miljoen ampère. De Russen hebben misschien nog geen equivalent van de Z-machine, nog niet, maar dat zal niet lang duren.

Tot nu toe vonden mensen het niet nodig om hogere stroomsterkten te nastreven, omdat deze machines voornamelijk waren ontworpen als röntgenbronnen met temperaturen aan het eind van de compressie van enkele miljoenen graden (2 miljoen graden bij Sandia enkele jaren geleden, in 1999, geloof ik).

Een machine zoals de Z-machine van Sandia kost 100 miljoen dollar, het honderdste van ITER (10 miljard dollar en waarschijnlijk meer bij gebruik). Logischerwijs zou dit onmiddellijk moeten worden opgezet. Bavay had in zijn proefschrift (zie mijn website) 60 miljoen ampère in 100 nanoseconden aanbevolen. De Fransen hebben ruimschoots de expertise om dit in minder dan een jaar te bouwen. Geloof me, "andere teams worden opgebouwd", maar waarschijnlijk onder het mom van defensiegeheim. Wat de Z-machine betreft, zal zij binnenkort een grote zus hebben, de ZR, met 27 miljoen ampère.

Tot slot: de overvloed aan meetapparatuur bij Sandia, de serieusheid van het team, de competentie van mensen zoals Malcom Haines, enzovoort, maken een fraude onwaarschijnlijk. Deeney zei zelfs: we hebben de proef N keer herhaald om zeker te zijn dat we niet droomden!

Waarom plotseling zo'n sprong in temperatuur, een stijging met een factor duizend in minder dan vijf jaar? Omdat in de Z-machine geen plasma (gasvormig, gevoelig voor vele MHD-onstabiliteiten) wordt samengedrukt, maar staafjes roestvrij staal op elkaar worden afgevuurd. Het metaal (proefschrift van Bavay) sublimeert relatief traag, "het hart blijft koel". Op dit moment wordt de sublimatiesnelheid van roestvrij staal onderzocht. Als die lager is dan die van wolfraam, zou dat de sprong kunnen verklaren: het systeem blijft langer in de vorm van dichte metaalstaafjes, dus kan de beperking groter zijn dan bij wolfraam.

Opmerking van een lezer:

Je moet wachten tot dit resultaat, deze twee miljard graden, is bevestigd door andere teams.

Antwoord:

Momenteel levert deze impulsgenerator, want de machine van Sandia is vooral dat, 20 miljoen ampère in 0,1 µs. Ze is de enige die dit kan leveren. De generator van het militaire onderzoekscentrum van Gramat (Frankrijk, Lot) levert 2,5 miljoen ampère, ook in een sub-microseconde regime. De Engelse generator Magpie levert 1,4 miljoen ampère. De Russen hebben misschien nog geen equivalent van de Z-machine, nog niet, maar dat zal niet lang duren.

Tot nu toe vonden mensen het niet nodig om hogere stroomsterkten te nastreven, omdat deze machines voornamelijk waren ontworpen als röntgenbronnen met temperaturen aan het eind van de compressie van enkele miljoenen graden (2 miljoen graden bij Sandia enkele jaren geleden, in 1999, geloof ik).

Een machine zoals de Z-machine van Sandia kost 100 miljoen dollar, het honderdste van ITER (10 miljard dollar en waarschijnlijk meer bij gebruik). Logischerwijs zou dit onmiddellijk moeten worden opgezet. Bavay had in zijn proefschrift (zie mijn website) 60 miljoen ampère in 100 nanoseconden aanbevolen. De Fransen hebben ruimschoots de expertise om dit in minder dan een jaar te bouwen. Geloof me, "andere teams worden opgebouwd", maar waarschijnlijk onder het mom van defensiegeheim. Wat de Z-machine betreft, zal zij binnenkort een grote zus hebben, de ZR, met 27 miljoen ampère.

Tot slot: de overvloed aan meetapparatuur bij Sandia, de serieusheid van het team, de competentie van mensen zoals Malcom Haines, enzovoort, maken een fraude onwaarschijnlijk. Deeney zei zelfs: we hebben de proef N keer herhaald om zeker te zijn dat we niet droomden!

Waarom plotseling zo'n sprong in temperatuur, een stijging met een factor duizend in minder dan vijf jaar? Omdat in de Z-machine geen plasma (gasvormig, gevoelig voor vele MHD-onstabiliteiten) wordt samengedrukt, maar staafjes roestvrij staal op elkaar worden afgevuurd. Het metaal (proefschrift van Bavay) sublimeert relatief traag, "het hart blijft koel". Op dit moment wordt de sublimatiesnelheid van roestvrij staal onderzocht. Als die lager is dan die van wolfraam, zou dat de sprong kunnen verklaren: het systeem blijft langer in de vorm van dichte metaalstaafjes, dus kan de beperking groter zijn dan bij wolfraam.

Opmerking van een lezer:

Blijf kalm. Er zit altijd een lange tijd tussen een ontdekking en haar toepassingen. Kijk naar fusie. We hebben een halve eeuw gewerkt. Dit is te recent, je moet wachten, vermijd "verkeerde informatie".

Antwoord:

Contra-voorbeeld: tussen de eerste beginnelen van de splijding in 1938 en Hiroshima: 7 kleine jaren. Voor "grote toepassingen" was het vrij snel. En voor de bom was de eerste reactor, ontworpen door Fermi, al eerder geëxplodeerd. Mensen hebben die feiten vaak uit het oog verloren.

Opmerking van een lezer:

Blijf kalm. Er zit altijd een lange tijd tussen een ontdekking en haar toepassingen. Kijk naar fusie. We hebben een halve eeuw gewerkt. Dit is te recent, je moet wachten, vermijd "verkeerde informatie".

Antwoord:

Contra-voorbeeld: tussen de eerste beginnelen van de splijding in 1938 en Hiroshima: 7 kleine jaren. Voor "grote toepassingen" was het vrij snel. En voor de bom was de eerste reactor, ontworpen door Fermi, al eerder geëxplodeerd. Mensen hebben die feiten vaak uit het oog verloren.

Opmerking van een lezer:

Hoe kan je energie opslaan in een elektrische fusiegenerator?

Antwoord:

In enkele dagen hebben mensen al talloze oplossingen en formules bedacht. De bedoeling is natuurlijk niet om de Z-machine zoals die is om te zetten in een generator. De omzetting van de fusie-energie, meegenomen door heliumkernen die met hoge snelheid worden uitgezonden (maar geen neutronen!) poseert

geen probleem

. We koppelen het aan een MHD-generator met inductie, een eenvoudige spoel waarin de expansie van het plasma een geïnduceerde stroom veroorzaakt, met een rendement van 90%. Je kunt niet simpeler denken.

Het herladen van de kamer poseert ook geen probleem. Wat overblijft is energieopslag. Dat is ingenieurswerk. Er zijn duizenden mogelijke oplossingen en in een generator zijn er geen eisen aan gewicht en ruimte. Voor info: mechanische opslag is mogelijk met een multi-rotor-systeem.

Andere opmerking: tokamaks waarbij het magnetisch veld impulsief wordt gegenereerd, gebruiken een rotor waarin energie in kinetische vorm is opgeslagen. Door deze koppeling aan de spoel van de machine zetten we dit "elektrische motor" praktisch kortsluiting en kunnen we een miljoen ampère leveren. Bij oude tokamaks zoals die van Fontenay-aux-Roses werd het korte magnetisch veld gecreëerd door... een berg condensatoren. Condensatoren geven scherpe ontladingen maar bevatten weinig joules, weinig energie. Ik weet niet of met de joules van de Z-machine je een kip zou kunnen koken.

Opmerking van een lezer:

Hoe kan je energie opslaan in een elektrische fusiegenerator?

Antwoord:

In enkele dagen hebben mensen al talloze oplossingen en formules bedacht. De bedoeling is natuurlijk niet om de Z-machine zoals die is om te zetten in een generator. De omzetting van de fusie-energie, meegenomen door heliumkernen die met hoge snelheid worden uitgezonden (maar geen neutronen!) poseert

geen probleem

. We koppelen het aan een MHD-generator met inductie, een eenvoudige spoel waarin de expansie van het plasma een geïnduceerde stroom veroorzaakt, met een rendement van 90%. Je kunt niet simpeler denken.

Het herladen van de kamer poseert ook geen probleem. Wat overblijft is energieopslag. Dat is ingenieurswerk. Er zijn duizenden mogelijke oplossingen en in een generator zijn er geen eisen aan gewicht en ruimte. Voor info: mechanische opslag is mogelijk met een multi-rotor-systeem.

Andere opmerking: tokamaks waarbij het magnetisch veld impulsief wordt gegenereerd, gebruiken een rotor waarin energie in kinetische vorm is opgeslagen. Door deze koppeling aan de spoel van de machine zetten we dit "elektrische motor" praktisch kortsluiting en kunnen we een miljoen ampère leveren. Bij oude tokamaks zoals die van Fontenay-aux-Roses werd het korte magnetisch veld gecreëerd door... een berg condensatoren. Condensatoren geven scherpe ontladingen maar bevatten weinig joules, weinig energie. Ik weet niet of met de joules van de Z-machine je een kip zou kunnen koken.

Opmerking van een lezer:

Wat verdacht is, is dat de media hier geen aandacht aan besteden.

Antwoord:

Franse wetenschapsmedia zijn onder controle van lobby's. In een Franse popularisatieblad wordt vooraf gecontroleerd of er niemand door het onderwerp wordt gestoord. Stel je voor het effect van de twee miljard graden van Sandia op projecten zoals Megajoule en ITER, die gericht zijn op honderden miljoenen en nooit hoger zullen gaan. Nog verontrustender, meurs.

Een blad als Pour la Science is gewoon een vertaling van Scientific American. De redactie zal dus rustig wachten tot het Amerikaanse blad erover schrijft. Andere bladen wachten op de voetstukken van Science of Nature, enzovoort.

Maar wat verbaast is het zwijgen van deze grote Anglo-Saksische wetenschapsmedia als Scientific American, Science, Nature, drie maanden na het gebeuren. Niets, geen woord, zelfs niet kritisch. Dit zwijgen lijkt mij

zeer verdacht.

Opmerking van een lezer:

Wat verdacht is, is dat de media hier geen aandacht aan besteden.

Antwoord:

Franse wetenschapsmedia zijn onder controle van lobby's. In een Franse popularisatieblad wordt vooraf gecontroleerd of er niemand door het onderwerp wordt gestoord. Stel je voor het effect van de twee miljard graden van Sandia op projecten zoals Megajoule en ITER, die gericht zijn op honderden miljoenen en nooit hoger zullen gaan. Nog verontrustender, meurs.

Een blad als Pour la Science is gewoon een vertaling van Scientific American. De redactie zal dus rustig wachten tot het Amerikaanse blad erover schrijft. Andere bladen wachten op de voetstukken van Science of Nature, enzovoort.

Maar wat verbaast is het zwijgen van deze grote Anglo-Saksische wetenschapsmedia als Scientific American, Science, Nature, drie maanden na het gebeuren. Niets, geen woord, zelfs niet kritisch. Dit zwijgen lijkt mij

zeer verdacht.

**21 juni 2006 **

Reactie van een lezer op het forum Agoravox

Zoals ik het fenomeen begrijp (ik ben ook geen specialist, maar ik werk in een aangrenzend vakgebied. Mijn mening is dus vergelijkbaar met die van een tandarts als je hem vraagt hoe botgroei werkt)... het idee is om dit monster te gebruiken als een soort explosiemotor: je voert frequente schoten uit met een extreem heet plasma en activeert de thermonucleaire reactie in zeer korte perioden. Maar de som van deze perioden zou meer moeten opleveren dan continu aansteken: net zoals een explosiemotor vergeleken met een stoommachine. Zo vermijd je de noodzaak om het plasma te beperken om op extreme drukken over een zeer lange tijd te verbranden.

Laat me je voorstellen hoe praktische moeilijkheden zullen ontstaan als je dit proces wil industrialiseren: schoten elke seconde uitvoeren en de hieruit verkregen energie op een betrouwbare, niet-afgebroken manier omzetten in elektriciteit gedurende vele jaren.

Deze praktische moeilijkheden zullen een tijdje duren voordat ze opgelost zijn en er zullen andere problemen ontstaan die we nu nog niet kunnen voorzien. De wetenschappelijk-industriële wereld zit vol voorbeelden waar het wetenschappelijke principe is vastgesteld, maar de industriële implementatie tientallen jaren kost. Het voorbeeld van de tokamak is daar een van...

Ik denk persoonlijk dat ITER nog vele mooie jaren voor zich heeft voordat we meer weten over de praktische toepassing van de Z-machine.

Het lijkt mij dus even absurd om de Z-machine niet te bestuderen, als om ITER op te geven, dat al erg dicht bij een industriële prototype is, terwijl je een proces gebruikt waarvan de industriële implementatie nog steeds in het domein van de fantasie ligt.

Mijn commentaar

Deze uitspraken doen denken aan wat een specialist in stoommachines zou kunnen zeggen als hij geconfronteerd wordt met een project voor een explosiemotor: "Stel je voor welke schokken je 'elektrische generator die werkt op diesel' zoals jij het noemt, per cyclus zal ondergaan. Dat veroorzaakt aanzienlijke problemen. Bij een stoommachine wordt de stoom geleidelijk in de cilinder gebracht. Maar met wat jij voorstelt, stel je voor welke schokken het krukaswerk zou ondergaan! Je 'explosiemotor' zou gewoon exploderen, mijn beste heer. Of anders moet je talloze technische problemen oplossen en dat zal een eeuwigheid duren!"

Hij verwijst naar tokamaks om aan te tonen dat implementatie moeizaam kan zijn en lang duurt (in dit geval een halve eeuw). Maar misschien is het juist omdat de formule niet goed is. Goed ontworpen dingen werken snel, zelfs als het monsters zijn. Voorbeelden: de eerste kernreactor, de atoombom, de waterstofbom, de V1, V2, de helikopter, het reactiemotorvliegtuig, de Russische poeder-MHD-generatoren, de landing van mensen op de maan, enzovoort...

ITER: erg dicht bij een industriële prototype? Wat doen we met de... onopgeloste problemen die deze toespreker "die geen specialist is" volledig lijkt te negeren?

Zijn laatste twee zinnen verklaren de volledige onwetendheid van deze toespreker over wetenschapsbeleid in Frankrijk. ITER en Megajoule hebben simpelweg alle andere onderzoeksactiviteiten die een andere aanpak hadden kunnen bieden, uitgeroeid, zoals de experimenten met impulserende fusie via elektromagnetische compressie. Het klassieke argument was "je moet keuzes maken". En we hebben alle eieren in deze twee manden gelegd, zonder ruimte voor iets anders. Elke vorm van kritiek op het Franse beleid ten aanzien van de weg naar energie uit fusie veroorzaakt een heftig en direct vuurwerk. De reactie is zelfs... uiterst gewelddadig.

Laten we een overzicht geven. Sandia beschikt over een machine die de doorbraak heeft bereikt met 20 miljoen ampère. De volgende, ZR, zal pulsen van 27 miljoen ampère leveren. Een bescheiden vooruitgang. Maar herinner je eraan dat deze machines oorspronkelijk alleen waren ontworpen als röntgenbronnen. Frankrijk heeft in Gramat een machine die op 2,5 miljoen ampère komt. Zeer slim, beter ontworpen dan de Amerikaanse machine, goedkoper. Bij Sandia wordt het hele apparaat altijd ondergedompeld in water dat fungeert als isolator. Een formule die meer dan dertig jaar oud is. Zie Pour la Science van januari 1979.

De Engelsen hebben Magpie, die op 1,4 miljoen ampère komt. Te weinig. Het project van een generator die 60 miljoen ampère levert in 100 nanoseconden bestaat al. De Fransen hebben de expertise om dit... direct te bouwen. Stel je voor dat de ontwerpen al bestaan... Kosten: 100 miljoen euro, dus het honderdste van ITER. Zodra het groene licht wordt gegeven, zou deze machine onmiddellijk operationeel zijn, klaar voor gebruik. De Fransen beheersen volledig deze technieken van zeer hoge stromen die in zeer korte tijden worden afgegeven. Er zou geen "lange opbouw" nodig zijn. Het is eigenlijk relatief ruwe engineering. In verhouding tot projecten zoals ITER en Megajoule is het een bescheiden project, goed binnen bereik van Frankrijk en vele andere landen ter wereld. Een project met 60 miljoen ampère was precies waar mensen zoals Bavay (doctoraalstudent, Supélec) en de ontwerper van de machine waarop hij zijn proeven deed, op uitkwamen. Bavay had zelfs zijn dubbele wire liner-compressor meegebracht naar Sandia om gebruik te maken van de stroombron van de... Z-machine, bij Sandia. Lees in zijn proefschrift de resultaten van die proeven. Het was dus geen compleet onbekende buiten de Atlantische Oceaan en het was in de VS dat deze briljante onderzoeker na zijn proefschrift naar... Sandia ging.

Een extra.

Wat zal er gebeuren? Wachten we af. In elk geval, gezien het belang en de relatief geringe kosten zou de reactie snel moeten zijn. Zal die snelheid komen?

Reactie van een lezer op het forum Agoravox

"

Zoals ik het fenomeen begrijp (ik ben ook geen specialist, maar ik werk in een aangrenzend vakgebied. Mijn mening is dus vergelijkbaar met die van een tandarts als je hem vraagt hoe botgroei werkt)... het idee is om dit monster te gebruiken als een soort explosiemotor: je voert frequente schoten uit met een extreem heet plasma en activeert de thermonucleaire reactie in zeer korte perioden. Maar de som van deze perioden zou meer moeten opleveren dan continu aansteken: net zoals een explosiemotor vergeleken met een stoommachine. Zo vermijd je de noodzaak om het plasma te beperken om op extreme drukken over een zeer lange tijd te verbranden.

Laat me je voorstellen hoe praktische moeilijkheden zullen ontstaan als je dit proces wil industrialiseren: schoten elke seconde uitvoeren en de hieruit verkregen energie op een betrouwbare, niet-afgebroken manier omzetten in elektriciteit gedurende vele jaren.

Deze praktische moeilijkheden zullen een tijdje duren voordat ze opgelost zijn en er zullen andere problemen ontstaan die we nu nog niet kunnen voorzien. De wetenschappelijk-industriële wereld zit vol voorbeelden waar het wetenschappelijke principe is vastgesteld, maar de industriële implementatie tientallen jaren kost. Het voorbeeld van de tokamak is daar een van...

Ik denk persoonlijk dat ITER nog vele mooie jaren voor zich heeft voordat we meer weten over de praktische toepassing van de Z-machine.

Het lijkt mij dus even absurd om de Z-machine niet te bestuderen, als om ITER op te geven, dat al erg dicht bij een industriële prototype is, terwijl je een proces gebruikt waarvan de industriële implementatie nog steeds in het domein van de fantasie ligt.

."

Deze opmerkingen herinneren aan wat een specialist in stoommachines zou kunnen zeggen als hij geconfronteerd wordt met een ontwerp voor een explosiemotor: "Stel u voor welke schokken uw 'dieselgenerator' – zoals u hem noemt – elke cyclus zou ondergaan. Dat geeft aanzienlijke problemen. Bij een stoommachine wordt de stoom geleidelijk in de cilinder gebracht. Maar bij wat u voorstelt, stelt u zich voor welke schokken het bijschroefwerk zou ondergaan! Uw 'explosiemotor' zou simpelweg exploderen, mijnheer. Of dan moet men talloze technische problemen oplossen, en dat duurt eeuwig!"

Hij verwijst naar tokamaks om aan te tonen dat implementatie moeizaam kan zijn en veel tijd kan kosten (in dit geval een halve eeuw). Maar misschien is het juist omdat de formule niet... goed is. Goed ontworpen dingen werken snel, ook al zijn het monsters. Voorbeelden: de eerste kernreactor, de atoombom, de waterstofbom, de V1, V2, de helikopter, het reactievluchtje, de Russische poeder-MHD-generatoren, de landing van mensen op de maan, enzovoort...

ITER: zeer dicht bij een industriële prototype? Wat gebeurt er met de problemen die deze toespreker – die geen specialist is – kennelijk volledig negeert?

Zijn laatste twee zinnen onthullen een volledige onkunde van deze toespreker over het onderzoeksbeleid in Frankrijk. ITER en Megajoule hebben simpelweg alle andere onderzoeksrichtingen uitgesloten, zoals experimenten met impulsvormige fusie door elektromagnetische compressie. Het klassieke argument was: "We moeten keuzes maken". En zo zijn alle eieren in deze twee manden gelegd, zonder ruimte voor iets anders. Elke vorm van kritiek op het Franse beleid ten aanzien van de weg naar energie uit fusie veroorzaakt onmiddellijk een hevige en directe reactie. De reactie is zelfs... extreem heftig.

Laten we even samenvatten. Sandia beschikt over een machine die een doorbraak bereikte met 20 miljoen ampère. De volgende, ZR, zal pulsen van 27 miljoen ampère geven. Een bescheiden vooruitgang. Maar herinneren we ons: deze machines waren oorspronkelijk alleen bedoeld als röntgenstralenbronnen. Frankrijk heeft in Gramat een machine die oploopt tot 2,5 miljoen ampère. Zeer slim ontworpen, beter dan de Amerikaanse machine, goedkoper. In Sandia wordt het geheel altijd ondergedompeld in water dat fungeert als isolator. Een formule die al meer dan dertig jaar oud is. Zie Pour la Science januari 1979.

De Engelsen hebben Magpie, die oploopt tot 1,4 miljoen ampère. Te weinig. Er bestaat een project voor een generator die 60 miljoen ampère in 100 nanoseconden levert. De Fransen beschikken over de expertise om dat direct te bouwen. Denk maar: de ontwerpen bestaan al... Kosten: 100 miljoen euro, dus slechts een honderdste van ITER. Zodra het groene licht wordt gegeven, is de machine direct operationeel en klaar voor gebruik. De Fransen beheersen deze technieken van zeer hoge stromen in zeer korte tijd volledig. Er zou geen "langdurige afstelling" nodig zijn. Het is eigenlijk relatief ruwe engineering. In verhouding tot projecten als ITER en Megajoule is het een bescheiden project, zeker binnen bereik van Frankrijk en vele andere landen ter wereld. Een project met 60 miljoen ampère was precies waar mensen zoals Bavay (doctoraatsstudent, Supélec) en de ontwerper van de machine waarop hij zijn proeven deed, op uitkwamen. Bavay had zelfs zijn dubbele laag kabelcompressor meegebracht naar Sandia om gebruik te maken van de stroombron van de... Z-machine, in Sandia. Lees in zijn proefschrift de resultaten van die proeven. Het was dus geen volledig onbekende figuur aan de overkant van de Atlantische Oceaan, en het was in de Verenigde Staten dat deze briljante onderzoeker na zijn doctoraat terechtkwam – bij Sandia.

Eén erbij...

Wat zal er gebeuren? Wachten we maar af. In elk geval, gezien het belang en de relatief geringe kosten zou de reactie snel moeten zijn. Zal die snelheid ook daadwerkelijk komen?

23 juni 2006

Opmerking van een lezer

Ik wil graag geloven dat deze lithiumhydride doelen die men voorstelt om in het midden van deze impulsvormige fusiemachines te plaatsen, kunnen fuseren. Maar als men een doel van één gram plaatst, zou dat elke keer het laboratorium moeten doen exploderen. De schokgolf van de explosie zou toch de solenoïde die "de MHD-inductiegenerator" vormt, moeten beschadigen, nietwaar?

Mijn antwoord

Zoals bij de laserfusie (van een mengsel van deuteron-tritium in kleine glasbolletjes) zouden deze doelen veel kleinere hoeveelheden lithiumhydride bevatten. Elke explosie zou niet sterker zijn dan die van een grote vuurpijl. Het tempo van herhaalde explosies zou het mogelijk maken om bijvoorbeeld 1000 MW elektrisch te verkrijgen. Bovendien is het doel omgeven door een magnetisch veld, dat de geproduceerde energie opvangt, maar in plaats van de wand van een zuiger fungeert het als een zachte weerstand, een soort "magnetisch dekbed" dat de energie opneemt.

Opmerking van een lezer:

Ik wil graag geloven dat deze lithiumhydride doelen die men voorstelt om in het midden van deze impulsvormige fusiemachines te plaatsen, kunnen fuseren. Maar als men een doel van één gram plaatst, zou dat elke keer het laboratorium moeten doen exploderen. De schokgolf van de explosie zou toch de solenoïde die "de MHD-inductiegenerator" vormt, moeten beschadigen, nietwaar?

Mijn antwoord:

Zoals bij de laserfusie (van een mengsel van deuteron-tritium in kleine glasbolletjes) zouden deze doelen veel kleinere hoeveelheden lithiumhydride bevatten. Elke explosie zou niet sterker zijn dan die van een grote vuurpijl. Het tempo van herhaalde explosies zou het mogelijk maken om bijvoorbeeld 1000 MW elektrisch te verkrijgen. Bovendien is het doel omgeven door een magnetisch veld, dat de geproduceerde energie opvangt, maar in plaats van de wand van een zuiger fungeert het als een zachte weerstand, een soort "magnetisch dekbed" dat de energie opneemt.

Gemeld door forumdeelnemers, twee dingen

1 - De Engelsen volgen de Amerikanen op en kondigen ook hun intentie aan om hun nucleaire ophitsers te vervangen.

2 - De Japanse Nobelprijswinnaar Koshiba sluit zich aan bij de kritiek van de Gennes:

Momenteel, benadrukt hij, vrijgeeft de kernsplijting slechts neutronen met een gemiddelde energie van één of twee MeV. Voor M. Koshiba moeten wetenschappers eerst dit probleem van de 14 MeV-neutronen oplossen "door muren of absorptoren te bouwen" voordat ze kunnen beweren dat het om een nieuwe en duurzame energie gaat. Het is, zegt hij, een zeer kostbare oplossing. "Als ze de absorptoren elke zes maanden moeten vervangen, leidt dat tot een stop van de operaties en dus tot een aanzienlijke extra kosten voor de energie", kritiseert de fysicus. "Dit project is niet meer in handen van wetenschappers, maar in die van politici en zakenlieden. De wetenschappers kunnen niets meer veranderen", betreurt hij, voordat hij eraan toevoegt: "Ik ben bang." (...)

"Ik wens dat de Franse regering de eer zou krijgen om ITER in haar eigen land te accepteren", spot M. Koshiba. "Franse wetenschappers zouden misschien beter kunnen omgaan met deze 14 MeV-neutronen. Na alles, is Frankrijk al actief betrokken bij het afvalbeheer van radioactieve materialen in haar kerncentrales." "Ik denk," besluit hij, "dat de Franse wetenschappers en ingenieurs zeker meer kennis en ervaring hebben dan hun collega's in andere landen om dit nieuwe probleem van 14 MeV-neutronen aan te pakken", besluit hij.

Gemeld door forumdeelnemers, twee dingen:

1 - De Engelsen volgen de Amerikanen op en kondigen ook hun intentie aan om hun nucleaire ophitsers te vervangen.

2 - De Japanse Nobelprijswinnaar Koshiba sluit zich aan bij de kritiek van de Gennes:

Momenteel, benadrukt hij, vrijgeeft de kernsplijting slechts neutronen met een gemiddelde energie van één of twee MeV. Voor M. Koshiba moeten wetenschappers eerst dit probleem van de 14 MeV-neutronen oplossen "door muren of absorptoren te bouwen" voordat ze kunnen beweren dat het om een nieuwe en duurzame energie gaat. Het is, zegt hij, een zeer kostbare oplossing. "Als ze de absorptoren elke zes maanden moeten vervangen, leidt dat tot een stop van de operaties en dus tot een aanzienlijke extra kosten voor de energie", kritiseert de fysicus. "Dit project is niet meer in handen van wetenschappers, maar in die van politici en zakenlieden. De wetenschappers kunnen niets meer veranderen", betreurt hij, voordat hij eraan toevoegt: "Ik ben bang." (...)

"Ik wens dat de Franse regering de eer zou krijgen om ITER in haar eigen land te accepteren", spot M. Koshiba. "Franse wetenschappers zouden misschien beter kunnen omgaan met deze 14 MeV-neutronen. Na alles, is Frankrijk al actief betrokken bij het afvalbeheer van radioactieve materialen in haar kerncentrales." "Ik denk," besluit hij, "dat de Franse wetenschappers en ingenieurs zeker meer kennis en ervaring hebben dan hun collega's in andere landen om dit nieuwe probleem van 14 MeV-neutronen aan te pakken", besluit hij.

Julien Geffray op 23 juni 2006 om 11:03

De huidige ontwikkelingen lijken Jean-Pierre Petit gelijk te geven over de heropname van de nucleaire wapenwedloop, helaas.

Misschien heeft het niets te maken met de "ontdekking" van de Z-machine van Sandia (of misschien is het wel een directe gevolg, met nieuwe fusiewapens met alle mogelijke krachten, van laag tot onbeperkt...).

In elk geval, na de VS, kondigen de Britten nu ook aan hun volledige nucleaire ophitsers te vervangen!

Dit nucleaire arsenaal "moet verbeterd worden", zo stelde de minister van Financiën – en waarschijnlijke opvolger van Tony Blair – Gordon Brown tijdens een toespraak in Londen op woensdag 21 juni 2006. Het Verenigd Koninkrijk beschikt over vier nucleaire onderzeeërs Trident die ballistische raketten afvuren, elk uitgerust met zestien meertoppenraketten met een bereik van ongeveer 12.000 km. De vervanging van het systeem, dat tegen 2024 moet plaatsvinden, zou volgens experts tussen de 14,6 en 36,4 miljard euro kosten.

BRONNEN

Artikel uit het dagblad "20 minutes" nr. 993, 23/06/06, p.13: "In Londen verdeelt kernenergie de arbeiderspartij" en online: http://www.20minutes.fr/articl...

En in Engeland, veel meer en uitgebreidere artikelen:

The Independent - "Britain to renew nuclear missiles after Brown pledges his support": http://news.independent.co.uk/uk/politics/article1094711.ece

Times - "Arms and the man": http://www.timesonline.co.uk/article/0,,542-2238940,00.html

Financial Times:

"Brown snubs left with Trident pledge": http://www.ft.com/cms/s/0e0eabd6-015b-11db-af16-0000779e2340.html

"Brown homes in on targets with Trident stance": http://www.ft.com/cms/s/f3fc8e80-018b-11db-af16-0000779e2340.html

"Brown in pledge to replace Trident": http://www.ft.com/cms/s/8aad9686-018b-11db-af16-0000779e2340.html

"Brown fires only first shot in missile debate": http://www.ft.com/cms/s/49b2c654-0255-11db-a141-0000779e2340.html

Julien Geffray op 23 juni 2006 om 11:03

De huidige ontwikkelingen lijken Jean-Pierre Petit gelijk te geven over de heropname van de nucleaire wapenwedloop, helaas.

Misschien heeft het niets te maken met de "ontdekking" van de Z-machine van Sandia (of misschien is het wel een directe gevolg, met nieuwe fusiewapens met alle mogelijke krachten, van laag tot onbeperkt...).

In elk geval, na de VS, kondigen de Britten nu ook aan hun volledige nucleaire ophitsers te vervangen!

Dit nucleaire arsenaal "moet verbeterd worden", zo stelde de minister van Financiën – en waarschijnlijke opvolger van Tony Blair – Gordon Brown tijdens een toespraak in Londen op woensdag 21 juni 2006. Het Verenigd Koninkrijk beschikt over vier nucleaire onderzeeërs Trident die ballistische raketten afvuren, elk uitgerust met zestien meertoppenraketten met een bereik van ongeveer 12.000 km. De vervanging van het systeem, dat tegen 2024 moet plaatsvinden, zou volgens experts tussen de 14,6 en 36,4 miljard euro kosten.

BRONNEN:

Artikel uit het dagblad "20 minutes" nr. 993, 23/06/06, p.13: "In Londen verdeelt kernenergie de arbeiderspartij" en online: http://www.20minutes.fr/articl...

En in Engeland, veel meer en uitgebreidere artikelen:

The Independent - "Britain to renew nuclear missiles after Brown pledges his support": http://news.independent.co.uk/uk/politics/article1094711.ece

Times - "Arms and the man": http://www.timesonline.co.uk/article/0,,542-2238940,00.html

Financial Times:

"Brown snubs left with Trident pledge": http://www.ft.com/cms/s/0e0eabd6-015b-11db-af16-0000779e2340.html

"Brown homes in on targets with Trident stance": http://www.ft.com/cms/s/f3fc8e80-018b-11db-af16-0000779e2340.html

"Brown in pledge to replace Trident": http://www.ft.com/cms/s/8aad9686-018b-11db-af16-0000779e2340.html

"Brown fires only first shot in missile debate": http://www.ft.com/cms/s/49b2c654-0255-11db-a141-0000779e2340.html

De analyse die ik geef van het artikel van Haines

25 juni 2006

Vraag van lezers

Is die temperatuur van miljarden graden gemeten? Is het waar dat de uitgezonden energie groter is dan de kinetische energie die overeenkomt met de implosie van de metalen draden op de as?

Mijn antwoord

Het staat op mijn website, in

, op twee niveaus (verduidelijking en meer gedetailleerde analyse). Ja, deze temperatuur is betrouwbaar gemeten. Ze verandert zelfs tijdens het experiment van 2,66 miljard graden naar 3,7 miljard graden. Inderdaad is de kinetische energie 3 tot 4 keer lager dan de energie die de machine uitstraalt in de vorm van röntgenstralen. Haines legt dit uit door te zeggen dat tijdens de implosie een grote hoeveelheid energie zich bevindt in de ruimte rondom de draden, in de vorm van een magnetisch veld. Waar er een magnetisch veld is, is er magnetische druk. En druk is een energiedichtheid per volume-eenheid. Als je een magnetisch veld creëert in vacuüm, dan bevat dat vacuüm energie. Hij stelt voor dat "MHD-onstabiele processen" een deel van deze energie kunnen gebruiken om de ijonzijden te verwarmen. Maar deze theorie blijft nog in embryonale vorm. Toch is het feit absoluut onomstotelijk.

25 juni 2006

Vraag van lezers:

Is die temperatuur van miljarden graden gemeten? Is het waar dat de uitgezonden energie groter is dan de kinetische energie die overeenkomt met de implosie van de metalen draden op de as?

Mijn antwoord:

Het staat op mijn website, in

, op twee niveaus (verduidelijking en meer gedetailleerde analyse). Ja, deze temperatuur is betrouwbaar gemeten. Ze verandert zelfs tijdens het experiment van 2,66 miljard graden naar 3,7 miljard graden. Inderdaad is de kinetische energie 3 tot 4 keer lager dan de energie die de machine uitstraalt in de vorm van röntgenstralen. Haines legt dit uit door te zeggen dat tijdens de implosie een grote hoeveelheid energie zich bevindt in de ruimte rondom de draden, in de vorm van een magnetisch veld. Waar er een magnetisch veld is, is er magnetische druk. En druk is een energiedichtheid per volume-eenheid. Als je een magnetisch veld creëert in vacuüm, dan bevat dat vacuüm energie. Hij stelt voor dat "MHD-onstabiele processen" een deel van deze energie kunnen gebruiken om de ijonzijden te verwarmen. Maar deze theorie blijft nog in embryonale vorm. Toch is het feit absoluut onomstotelijk.

Een lezer

Hoe zouden de Amerikanen een nucleaire bom kunnen adopteren zonder hem eerst te testen?

Antwoord

De "zuivere fusiebom", op basis van lithiumhydride, produceert alleen helium. Het is een volledig ecologische bom. Je kunt de afvalstoffen zonder problemen inademen. Het is eigenlijk een soort "groene bom". Bovendien hoeft men alleen maar het concept te bevestigen. Als een lithiumhydride-lading van de grootte van een lucifer kan worden aangestoken, kan deze ontsteking op zijn beurt een onbeperkte hoeveelheid thermonucleair explosief doen ontploffen. Deze bommen veroorzaken geen radioactiviteit en vallen dus niet onder de verdragen tegen luchtproeven en kunnen dus in openlucht of zelfs onder water worden getest (geen opspoorbare vervuiling).

Kill me cleanly (vermoord me netjes)

Een lezer:

Hoe zouden de Amerikanen een nucleaire bom kunnen adopteren zonder hem eerst te testen?

Antwoord:

De "zuivere fusiebom", op basis van lithiumhydride, produceert alleen helium. Het is een volledig ecologische bom. Je kunt de afvalstoffen zonder problemen inademen. Het is eigenlijk een soort "groene bom". Bovendien hoeft men alleen maar het concept te bevestigen. Als een lithiumhydride-lading van de grootte van een lucifer kan worden aangestoken, kan deze ontsteking op zijn beurt een onbeperkte hoeveelheid thermonucleair explosief doen ontploffen. Deze bommen veroorzaken geen radioactiviteit en vallen dus niet onder de verdragen tegen luchtproeven en kunnen dus in openlucht of zelfs onder water worden getest (geen opspoorbare vervuiling).

Kill me cleanly (vermoord me netjes)

14 juli 2006:

Waarom moeten Z-machines hun "stoot" zo snel leveren?

20 miljoen ampère in 100 nanoseconden! Waarom moet het zo kort zijn? Waarom niet een of meerdere microseconden?

Wat de gasionen verwarmt, is niet het Joule-effect, omdat er een bepaalde energie-afkoppeling bestaat tussen het ionengas en het elektronengas. Het is de kinetische energie die de draden oplopen tijdens hun beweging naar de as, die plotseling wordt omgezet in warmte bij het impactmoment (stagnatieconditie). De stroom die door de draden loopt, is elektronisch en niet ionisch. Dus zijn het de elektronen die de Lorentzkracht V x B ondervinden. Het elektronengas wordt dus naar de as toe geprojecteerd. De elektronen krijgen dus kinetische energie, die door botsingen tussen elektronen en tussen elektronen en ionen in alle richtingen wordt verdeeld. Maar ijzertonen en elektronen hebben zeer verschillende massa's. Het verschil is ongeveer honderdduizend. Bij dit proces van versnelling naar de as en verwarming bij impact zijn het de ionen die winnen, wat direct een niet-thermisch evenwichtssituatie creëert, een dubbele temperatuur, waar we niet aan gewend zijn. Direct na de impact is de temperatuur in het ionengas al veel hoger dan die van het elektronengas. Waarom volgen de ionen de elektronen wanneer deze onder invloed van de Lorentzkracht naar de as storten? Door botsingen? Zeer gedeeltelijk. Elektronen en ionen blijven sterk verbonden door het elektrische veld en kunnen slechts op een afstand die de Debye-afstand heet worden gescheiden, die klein is.

Als de implosietijd te lang is, omdat de stroompuls te lang uitgestrekt is in de tijd (het aantal joules dat beschikbaar is in de ontlading is beperkt), hebben de draden tijd om te sublimeren. Zodra de elektronen hun vaste metalen gevangenis verlaten, zullen ze onder invloed van het magnetisch veld een grote verliezen van energie via remstraling vertonen. Als de materie van de liner overgaat naar plasma, zullen drukkrachten eerder tegen de ineenstorting opkomen. De maximale efficiëntie wordt bereikt als men de materie in vorm van solide draad zo dicht mogelijk bij de as van het systeem brengt.

Het hele proces blijft complex. Alles wat we weten is dat onder de huidige omstandigheden, met de gekozen parameters, het werkt.

14 juli 2006:

Waarom moeten Z-machines hun "stoot" zo snel leveren?

20 miljoen ampère in 100 nanoseconden! Waarom moet het zo kort zijn? Waarom niet een of meerdere microseconden?

Wat de gasionen verwarmt, is niet het Joule-effect, omdat er een bepaalde energie-afkoppeling bestaat tussen het ionengas en het elektronengas. Het is de kinetische energie die de draden oplopen tijdens hun beweging naar de as, die plotseling wordt omgezet in warmte bij het impactmoment (stagnatieconditie). De stroom die door de draden loopt, is elektronisch en niet ionisch. Dus zijn het de elektronen die de Lorentzkracht V x B ondervinden. Het elektronengas wordt dus naar de as toe geprojecteerd. De elektronen krijgen dus kinetische energie, die door botsingen tussen elektronen en tussen elektronen en ionen in alle richtingen wordt verdeeld. Maar ijzertonen en elektronen hebben zeer verschillende massa's. Het verschil is ongeveer honderdduizend. Bij dit proces van versnelling naar de as en verwarming bij impact zijn het de ionen die winnen, wat direct een niet-thermisch evenwichtssituatie creëert, een dubbele temperatuur, waar we niet aan gewend zijn. Direct na de impact is de temperatuur in het ionengas al veel hoger dan die van het elektronengas. Waarom volgen de ionen de elektronen wanneer deze onder invloed van de Lorentzkracht naar de as storten? Door botsingen? Zeer gedeeltelijk. Elektronen en ionen blijven sterk verbonden door het elektrische veld en kunnen slechts op een afstand die de Debye-afstand heet worden gescheiden, die klein is.

Als de implosietijd te lang is, omdat de stroompuls te lang uitgestrekt is in de tijd (het aantal joules dat beschikbaar is in de ontlading is beperkt), hebben de draden tijd om te sublimeren. Zodra de elektronen hun vaste metalen gevangenis verlaten, zullen ze onder invloed van het magnetisch veld een grote verliezen van energie via remstraling vertonen. Als de materie van de liner overgaat naar plasma, zullen drukkrachten eerder tegen de ineenstorting opkomen. De maximale efficiëntie wordt bereikt als men de materie in vorm van solide draad zo dicht mogelijk bij de as van het systeem brengt.

Het hele proces blijft complex. Alles wat we weten is dat onder de huidige omstandigheden, met de gekozen parameters, het werkt.

Terug naar Gids Terug naar startpagina

Aantal bezoeken aan deze pagina sinds 21 juni 2006: