Het mysterie van de Z-machine van Sandia

Het mysterie van de Z-machine van Sandia

De Z-machine van Sandia (Nieuw-Mexico)

Fusie zonder vervuiling of radioactiviteit:

binnen bereik!

Gemeld door een lezer, een goed en recent artikel op Wikipedia

http://fr.wikipedia.org/wiki/Z_machin

26 mei 2006

****30
mei: het ontbreken van reacties in de civiele sector

We moeten dit hele verhaal opnieuw bekijken. In Frankrijk zijn er bijna geen echo's geweest, afgezien van een paar regels in Science et Vie en Science et Avenir. De start is gegeven op de website http://www.futura-sciences.com. Stilte in de grote pers. Niets in "le Monde des Sciences".

Laten we terugkeren naar de bron. Zoek in Google:

deeney z machine

Chris Deney is verantwoordelijk voor de installatie die in Sandia (Nieuw-Mexico) is opgezet, gebaseerd op werk dat al meer dan dertig jaar geleden is gestart door Gerold Yonas (fusie via elektronenbundels, zie Pour la science, januari 1979). Met deze Google-zoekopdracht vind je verschillende dingen, maar het meest betrouwbaar is direct naar de eerste hand informatie te gaan die oorspronkelijk werd gegeven door de communicatiedienst van de Sandia-laboratoria. Je vindt hier de link naar de aankondiging van de communicatiedienst van Sandia op:

http://www.sandia.gov/news-center/news-releases/index.html

Dit leidt ons hierheen:

De tijden geven de transitijden door de verschillende elementen aan, die zelf weer bestaan uit onderdelen waarvan de kenmerken (transitijden, impedantie) zijn opgegeven in de kleine tabellen erbij. De ontstekers worden ofwel aangestuurd door laser (ontsteker ls in de tekening), ofwel automatisch en in water (waterontstekers ws in de tekening). De tabel die zich uitstrekt over de volledige lengte van de tekening (van de MARX-generatoren tot de belasting) onder de elementen van de lijnen geeft hun capaciteiten en equivalente inducties.

Lijnen onder magnetische isolatie van Z

De MARX-generatoren slaan 11,4 megajoules elektrische energie op en leveren 4,5 megajoules aan de uitgang van een reeks waterlijnen die de impuls (tijd van ontladen van een condensator) comprimeren tot een impuls van 105 nanoseconden. De uitgang van het stadium gevormd door cascade waterlijnen, gescheiden door ontstekers, voedt lijnen onder magnetische isolatie via een water/vacuüm interface. Deze interface, met een diameter, komt uit op vier kegels (merk op de overgang van losse lijnen naar een symmetrische geometrie) gestapeld, lijnen onder magnetische isolatie.

Normale Z-convolute

Deze instrumenteerde lijnen definiëren vier niveaus, genaamd A, B, C en D. Een convolute, zoals weergegeven in de afbeelding hierboven, sommeert vervolgens de stromen van de verschillende niveaus, waarbij verliezen worden geminimaliseerd.

De belasting kan nu worden gevoed met een puls van 10 tot 20 megaampère voor een typische Z-pinch-belasting (dus 2 cm lang, 2 cm initiële straal met een massa van 4 mg), gedurende 105 nanoseconden. De geleverde elektrische vermogen is ongeveer 40 terawatt voor een dergelijke belasting.

De tijden geven de transitijden door de verschillende elementen aan, die zelf weer bestaan uit onderdelen waarvan de kenmerken (transitijden, impedantie) zijn opgegeven in de kleine tabellen erbij. De ontstekers worden ofwel aangestuurd door laser (ontsteker ls in de tekening), ofwel automatisch en in water (waterontstekers ws in de tekening). De tabel die zich uitstrekt over de volledige lengte van de tekening (van de MARX-generatoren tot de belasting) onder de elementen van de lijnen geeft hun capaciteiten en equivalente inducties.

Lijnen onder magnetische isolatie van Z

De MARX-generatoren slaan 11,4 megajoules elektrische energie op en leveren 4,5 megajoules aan de uitgang van een reeks waterlijnen die de impuls (tijd van ontladen van een condensator) comprimeren tot een impuls van 105 nanoseconden. De uitgang van het stadium gevormd door cascade waterlijnen, gescheiden door ontstekers, voedt lijnen onder magnetische isolatie via een water/vacuüm interface. Deze interface, met een diameter, komt uit op vier kegels (merk op de overgang van losse lijnen naar een symmetrische geometrie) gestapeld, lijnen onder magnetische isolatie.

Normale Z-convolute

Deze instrumenteerde lijnen definiëren vier niveaus, genaamd A, B, C en D. Een convolute, zoals weergegeven in de afbeelding hierboven, sommeert vervolgens de stromen van de verschillende niveaus, waarbij verliezen worden geminimaliseerd.

De belasting kan nu worden gevoed met een puls van 10 tot 20 megaampère voor een typische Z-pinch-belasting (dus 2 cm lang, 2 cm initiële straal met een massa van 4 mg), gedurende 105 nanoseconden. De geleverde elektrische vermogen is ongeveer 40 terawatt voor een dergelijke belasting.

Voor diagnostiek wordt gebruikgemaakt van de snelle photoïonisatie van neoncellen:

Ja, je hebt goed gelezen. Miljard betekent miljard. Doe zelf een onderzoek. Je vindt een hele reeks communicaties afkomstig van de Sandia-diensten. Tot nu toe was er niets bijzonders. De temperaturen stegen langzaam. In het artikel:

http://www.sandia.gov/LabNews/LN06-04-99/zmachine_story.html

van 4 juni 1999 staat:

Sandia-onderzoekers Chris Deeney (1644), Christine Coverdale (15344) en Victor Harper-Slaboszewicz (15344) hebben de Z-machine vorige maand naar nieuwe grenzen geduwd toen ze de krachtigste röntgenbron ter wereld gebruikten om de effecten van straling op materialen te testen in experimenten die zijn ontworpen om het gedrag te simuleren dat zou optreden bij een kernexplosie.

Sandia-onderzoekers Chris Deeney (1644), Christine Coverdale (15344) en Victor Harper-Slaboszewicz (15344) hebben de Z-machine vorige maand naar nieuwe grenzen geduwd toen ze de krachtigste röntgenbron ter wereld gebruikten om de effecten van straling op materialen te testen in experimenten die zijn ontworpen om het gedrag te simuleren dat zou optreden bij een kernexplosie.

Kortom, de Sandia-installatie is bedoeld om ( "mimic") de uitstraling van röntgenstralen bij een kernexplosie te simuleren. Op dit moment is het slechts een eenvoudige "röntgenbron".

Tijdens hun experimenten genereerde de Z-machine meer dan 100 kJ röntgenstraling (kJ staat voor kilojoule, een maat voor uitgezonden energie) bij 4,8 keV (keV staat voor kilo-elektronvolt, een eenheid om het kleurspectrum van röntgenstralen te meten). Deze hoeveelheid uitgezonden energie voegt aanzienlijke mogelijkheden toe aan het uitvoeren van wapeneffectexperimenten; andere bronnen op deze röntgenenergie hebben slechts 10 kJ geproduceerd.

"We zijn blij dat we dit mijlpaal hebben bereikt," zegt Chris. "Het verlies van ondergrondse tests beperkte de testmogelijkheden, maar dit is het dichtstbijzijnde aan het 'echte ding' dat we ooit met Z-pinch hebben bereikt."

Chris, Christine en Victor, samen met Mark Hedemann, Bill Barrett en Brett Bedeaux (allemaal van 15344), gebruiken de Z-machine en andere bronnen om te bepalen hoe materialen – in dit geval kandidaatmaterialen voor een neutrongenerator – reageren bij blootstelling aan hoge stralingsniveaus. Bij een kernwapenexplosie ontstaan hoge stralingsniveaus, die kunnen leiden tot storingen in zowel nabije als verre systemen. Om storingen te voorkomen moeten wapenonderdelen en subsystemen ontworpen en gebouwd door Sandia worden goedgekeurd op stralingsniveaus die zijn bepaald door de missiebehoefte. Het testen van materialen bij hoge stralingsdoses en dosisnelheden, gecombineerd met geavanceerde computerberekeningen, is een belangrijke stap in het selecteren van materialen voor wapenonderdelen.

Informatie uit de Z-machine-experimenten zal worden gebruikt om computermodellen te valideren. Chris zegt dat computermodellen steeds vaker worden gebruikt voor de certificering van onderdelen via het Accelerated Strategic Computing Initiative (ASCI) programma, omdat geschikte testomgevingen niet altijd beschikbaar zijn.

"Als onze bevindingen dicht bij de computermodellering van hetzelfde gebeuren liggen, betekent dat dat het model op de goede weg is, waardoor we meer vertrouwen krijgen in wat het model ons vertelt voor regimes die we niet kunnen testen," zegt Chris.

Sinds 1992, toen volledige kernproeven in de Verenigde Staten werden stopgezet, hebben wetenschappers nieuwe manieren ontwikkeld om de betrouwbaarheid van wapens te verifiëren zonder ze daadwerkelijk af te vuren. Werken aan bovengrondse simulatoren zoals Sandia's Saturn en Z, hebben wetenschappers in staat gesteld röntgenbronnen te ontwikkelen die kunnen worden gebruikt voor het testen van materialen en onderdelen. De krachtige Z-machine heeft vooral getest in een realistischer fysisch regime dan ooit mogelijk was.

Deze recente experimenten waren een samenwerking, niet alleen binnen Sandia, maar ook binnen de kernwapengemeenschap, zegt Chris. De röntgenbronontwikkelingsexperimenten op Z werden gesponsord door Ralph Schneider bij het Defense Threat Reduction Agency (DTRA) om unieke testmogelijkheden binnen de kernwapengemeenschap te verbeteren, vooral voor DoD-gebieden van belang. Victor Harper-Slaboszewicz en Bill Barrett hebben deze bronontwikkeling benut om gegevens te verzamelen voor Sandia's programma’s voor onderdeelontwikkeling en certificatie.

De Z-machine is een pulserende energieversneller bestaande uit condensatoren die, net als grote batterijen, meer dan een minuut worden opgeladen met elektriciteit. De elektriciteit wordt vrijgegeven in 100 miljardsten van een seconde, waardoor een puls van 50 biljoen watt en 18 miljoen ampère ontstaat. Deze puls convergeert op een array van draden, de belasting, waardoor een plasma ontstaat. Dit plasma krimpt naar de as toe in wat bekend staat als een "Z-pinch" en zendt röntgenstraling uit.

Christine zegt dat een ander mijlpaal bereikt tijdens dit recente testen met de Z-machine was dat de onderzoekers een "nested" draadtechniek gebruikten voor de draadbelasting.

Deze techniek is theoretisch ontwikkeld door Melissa Douglas (1644) en anderen bij het Naval Research Laboratory en in Frankrijk.

In eerdere experimenten met titaniumdraadarrays testten de onderzoekers altijd met één titaniumdraadarray van maximaal 160 draden. Deze keer nestelden ze een tweede array van 48 tot 70 titaniumdraden binnen de eerste array van 96 tot 140 draden, wat meer stabiliteit biedt tijdens het imploderen naar de as. Deze extra stabiliteit verbetert de kwaliteit van de Z-pinch en verhoogt de bruikbaarheid van de uitgezonden straling.

Nested draadarrays zijn eerder met succes gebruikt op Z, maar alleen met wolframdraden. Die experimenten produceerden honderden terawatt röntgenstraling om het programma voor inertiale beperking van fusie te ondersteunen. Chris en Christine gebruikten titanium in hun stralingsproeven omdat het een krachtigere en energierijkere röntgenbron oplevert.

Als onderdeel van deze tests werden kandidaatmaterialen voor neutrongeneratoren op verschillende afstanden van de bron geplaatst, meestal anderhalve tot vier voet. Met behulp van diagnostische methoden om te bepalen hoeveel spanning er op elk punt werd uitgeoefend en door het materiaal na de röntgenpuls te onderzoeken, kunnen de onderzoekers de effecten van de straling zien.

"We zoeken specifiek naar schade in de materialen, controleren of de straling schade veroorzaakt en welk type schade dat is. Bijvoorbeeld willen we weten of het materiaal afbladdert, barst of uiteenvalt," zegt Christine. "De testen op de Z-machine geven ons een waardevol hulpmiddel om te bepalen welke materialen bestand zijn tegen hoge stralingsbelasting."

De onderzoekers van Sandia Chris Deeney, Christine Coverdale en Victor Harper-Slaboszewicz hebben de Z-machine deze maanden naar nieuwe grenzen geduwd door een krachtige röntgenbron te gebruiken om de weerstand van materialen tegen hoge straling te testen, zoals die vrijkomt bij kernexplosies.

Tijdens deze experimenten leverde de Sandia-machine 100 kilojoule energie bij 4,8 keV (kilo-elektronvolt).

De commentaar blijft benadrukken dat het slechts een eenvoudige röntgenbron is.

Deze hoeveelheid energie is aanzienlijk. In feite leverde deze bron 100 kilojoule, terwijl tot nu toe slechts 10 kilojoule werden geproduceerd.

Deeney zegt dat hij "erg opgewonden" is, omdat "deze experimenten beginnen te benaderen de stroom die wordt verkregen bij ondergrondse kernproeven". De tekst legt uit waarom het belangrijk is om de weerstand van materialen tegen deze hoge röntgenstroom te testen. Iedereen is blij dat de experimenten de computermodellen bevestigen en dus "de juiste weg" zijn ingeslagen. Er wordt vermeld dat dit programma sinds 1992 is begonnen. Verderop vindt u een uitgezonderd gedeelte uit het artikel van Pour la Science uit 1999, waarin de eerste systeem in de VS wordt getoond, op het militaire laboratorium Harry Diamond bij Washington, voor het testen van de weerstand van ophangers tegen straling afkomstig van anti-ballistische raketten.

De tekst vermeldt dat de Z-machine is gebaseerd op een systeem van condensatoren die in een minuut worden opgeladen. De energie wordt dan in 100 nanoseconden vrijgegeven (een tiende microseconde) met een vermogen van 50 terawatt en een elektrische stroom van 18 miljoen ampère. De puls wordt naar een systeem van draden gestuurd, de belasting, die zich verandert in plasma, dat implodeert langs de as in wat bekend staat als een "Z-pinch"-machine.

Kijk naar de rode tekst:

Deze techniek is theoretisch ontwikkeld door Melissa Douglas en haar collega’s bij het Amerikaanse Marine Research Laboratory

en ... in Frankrijk ( * ).

Eerst werd een opstelling van 160 titaniumdraden gebruikt. Vervolgens ging men over naar een tweede systeem met twee array's, concentrisch, wat meer stabiliteit biedt tijdens de implodering langs de as van het systeem (zie verderop).

Dit nieuwe systeem (nested array) met twee reeksen draden die zijn geplaatst op een cilindrische oppervlak, concentrisch, zorgt voor een betere efficiëntie van deze "Z-pinch-machine" (waarbij een plasma wordt samengeperst langs de as OZ van het systeem).

Dit ontwerp met meerdere reeksen draden is eerder gebruikt met wolframdraden (met een hoog smeltpunt).

Deze experimenten produceerden honderden terawatt (ik veronderstel dat het hier gaat om piekvermogen). Deze experimenten vallen binnen het kader van het programma voor inertiale beperking van fusie (verwijzing naar het programma van Yonas dat in de jaren zeventig is begonnen). Chris en Christine gebruikten titanium omdat dit materiaal zich gedraagt als een krachtige röntgenbron.

Als onderdeel van deze experimenten werden kandidaatmaterialen voor neutrongeneratoren op verschillende afstanden geplaatst, meestal anderhalve tot vier voet. De onderzoekers zochten vervolgens naar de destructieve effecten van de geproduceerde röntgenstraling op deze apparaten.

Zo zien we dus de einddoelstelling van de installatie, die is gemaakt als een röntgenbron om de weerstand van kernkoppen te testen tegen systemen tegen ballistische raketten.

We letten specifiek op schade aan deze apparaten en het type beschadiging dat ze ondergaan. We willen bijvoorbeeld weten of deze materialen afbladderen, barsten of uiteenspatten.

En Christine voegt eraan toe:

Deze proeven met de Z-machine vormen een waardevol hulpmiddel om te bepalen hoe materialen kunnen overleven bij hoge stralingsbelasting.

( * ) In Frankrijk zijn er onderzoeken uitgevoerd bij de DAM (Divisie van Militaire Toepassingen), maar kregen weinig steun omdat deze aanpak de twee "kathedrales voor ingenieurs" die het Mégajoule-project en het ITER-project zijn, in de schaduw zette.

Nu gaan we terug naar het begin van de pagina en lezen de nieuwsuitzending van de Sandia-laboratoria van 8 maart 2006. Vertaling:

http://www.jp-petit.com/science/ couronne_solaire/couronne_solaire.htm** ** ****

SANDIA NATIONAL LABORATORIES.

Voor onmiddellijke verspreiding.

De Z-machine van Sandia heeft twee miljard graden Kelvin overschreden

Albuquerque, Nieuw-Mexico. De Z-machine van het laboratorium Sandia heeft plasmas geproduceerd waarvan de temperatuur meer dan twee miljard graden Kelvin bereikte, een temperatuur hoger dan die in het hart van sterren (20 miljoen graden in het centrum van de zon).

De onverwachte stroom energie, als haar oorzaak verklaard zou kunnen worden en als dit alles zou kunnen worden benut, zou kunnen betekenen dat machines die gebruikmaken van fusie-energie, kleiner en goedkoper (dan het problematische ITER) ooit evenveel energie kunnen produceren als grotere installaties.

Dit fenomeen zou ook kunnen uitleggen hoe astrofysische objecten zoals zonnevlammen hun temperatuur zo hoog kunnen houden. (Ik heb een andere verklaring, maar laten we dat voor nu even achterwege laten.)

De zeer grote stralingsemissie zou ook een experimentele bevestiging kunnen bieden voor de codes die nodig zijn om de veiligheid en staat van de kernwapenreserves te waarborgen, wat de hoofdtaak van de Z-machine was (duidelijk: de commentaar lijkt niet te beseffen dat de bereikte temperatuur de Z-machine veel meer maakt dan een röntgenbron voor het testen van de "harde" kernkoppen tegen anti-raketsystemen!).

Aanvankelijk wilden ze er niet in geloven, zegt projectleider Chris Deeney. Ze hebben het experiment vele malen herhaald om zeker te zijn dat het een echt resultaat was en geen fout.

Deze resultaten, vastgelegd door spectrometers, zijn bevestigd door numerieke simulaties uitgevoerd door Apruzese en zijn collega’s bij het Naval Research Laboratory.

Malcom Haines, bekend om zijn werk aan Z-pinches aan het Imperial College, heeft dit experiment gecommentarieerd door een mogelijke verklaring te geven voor het waargenomen fenomeen, in een artikel dat verscheen in het nummer van 24 februari van Physical Review Letters.

Sandia is een laboratorium onder de Amerikaanse Nationale Veiligheidsadministratie.

Wat is er gebeurd en waarom?

"De Z-energie" die tijdens deze experimenten werd uitgezonden, werpt een aantal vragen op.

Ten eerste: de energie die in de vorm van röntgenstraling werd uitgezonden, bleek vier keer hoger te zijn dan de geïnjecteerde energie.

Normaal gesproken zijn de uitgezonden energieën bij afwezigheid van nucleaire reacties lager en niet hoger dan de totale energie die aan het systeem is toegevoegd. Er is dus extra energie. Maar waar komt die vandaan?

Tweede punt, niet onbelangrijk: de temperatuur van de ionen bleef behouden nadat het plasma zijn maximale compressiestaat had bereikt. In deze omstandigheden zouden de ionen hun kinetische energie hebben verloren en die energie hebben uitgezonden in de vorm van straling, waardoor de temperatuur normaal gesproken zou moeten dalen, tenzij deze ionen een onbekende energiebron hadden.

Normaal werkt de Sandia-machine als volgt: Twintig miljoen ampère lopen door een kern die bestaat uit wolframdraden van de dikte van een haar. Deze kern is zo groot als een spoel draad. De draden worden direct verdampt en veranderen in plasma, een verzameling elektrisch geladen deeltjes.

Dit plasma krimpt door de werking van het magnetische veld dat wordt veroorzaakt door deze sterke stroom en wordt samengeperst tot een object met de diameter van een potloodpunt (volgens het artikel van Haines 1,5 mm). Deze contractie vindt plaats met de snelheid van een vliegtuig dat New York verbindt met San Francisco in een paar seconden (ongeveer 1000 km/s of 10⁶ m/s). Voor een systeem met een straal van 1,5 cm komt dit overeen met een tijd van 1,5 × 10⁻⁸ seconde, oftewel vijftien nanoseconden.

Op dat moment hebben ionen en elektronen nergens waar ze kunnen ontsnappen. Net als snelle auto’s die botsen tegen een bakstenen muur stoppen ze plotseling en geven hun energie (kinetisch) af in de vorm van röntgenstraling die temperaturen van enkele miljoenen graden bereikt, zoals bij zonnevlammen.

Door wolfram te vervangen door staal. Door over te stappen van een opstelling met wolframdraden van ongeveer 20 mm diameter naar een samenstel van staaldraden op afstanden tussen de 27,5 mm en 40 mm van de as, steeg de temperatuur tot twee miljard graden. Het is mogelijk dat de verklaring te maken heeft met de grotere kinetische energie die over een langere afstand wordt verkregen (40 mm in plaats van 10 mm).

Men koos voor staal om nauwkeurige metingen te kunnen doen via spectroscopie, wat niet mogelijk is met wolfram.

De verklaring die Malcom Haines voorstelt, is dat een onverwachte MHD-onstabiele toestand zou hebben gezorgd voor de omzetting van een deel van de magnetische energie in thermische energie, waardoor de temperatuur van de ionen toenam op het moment dat het plasma "stilstond" langs de as van het systeem, met nul snelheid.

In theorie zou het plasma volledig moeten zijn ingestort, terwijl zijn energie was weggevallen door uitstraling van röntgenstraling. Maar gedurende een tijd van ongeveer 10 nanoseconden is er een onbekende energiebron geweest die de temperatuur en druk in het plasma kabel verhoogde, waardoor het kon weerstaan tegen de compressieve werking van de magnetische druk.

Haines veronderstelt dat microturbulentie zou ontstaan die de temperatuur van de ionen zou verhogen, terwijl deze gevangen zijn in het effect van de externe magnetische druk. Deze turbulentie is vergelijkbaar met "schokken" (jolt), die zich omzetten in thermische bewegingsenergie en de waargenomen temperatuurstijging zouden verklaren. Het mengsel van elektronen en ionen zou dan het toneel zijn van een dissipatief verschijnsel van visceuze aard, terwijl deze elementen zouden moeten zijn uitgeput (exhausted).

(Ik heb het artikel gelezen en kan niet zeggen dat ik de argumenten van Haines overtuigend vind)

Tot nu toe werd alleen geopperd dat de waargenomen temperatuurstijging in het plasma te wijten was aan de omzetting van de incidente kinetische energie in thermische energie en niet aan het effect van microturbulentie MHD.

De Z-machine is geïnstalleerd in een gebouw met de vorm van een camembert, van dezelfde vorm en grootte als een oud universiteitsgymnasium.

Dit werk heeft onmiddellijk andere onderzoeken op gang gezet, zowel bij Sandia als aan de universiteit van Reno in Nevada.

Dit werk gaf onmiddellijk aanleiding tot andere onderzoeken, zowel bij Sandia als aan de universiteit van Reno, in Nevada.

Tussen twee haakjes, hier is de eerste pagina van het artikel van Malcom Haines:

Malcom Haines ( hij ziet er niet uit alsof hij sinds 1967 is veranderd )

Hoewel het niet correct is en men normaal gezien 25 dollar moet betalen (wat ik heb gedaan) om de vier pagina's van deze pdf te downloaden, heb ik besloten hem toch beschikbaar te stellen op mijn website vanwege de uitzonderlijke betekenis van dit resultaat.

Het artikel van Malcom Haines, in pdf

Het artikel legt uit hoe de temperatuur kon worden afgeleid uit de analyse van het uitgestraalde spectrum van roestvrij staal. Het gaat dus om een betrouwbaar resultaat en geen artefact. Bovendien is het artikel op 13 mei 2005 ingediend bij Physical Review Letters, in oktober herzien en op 24 februari 2006 gepubliceerd. Tussen de eerste indiening en de publicatie zijn er dus tien maanden verstreken. Het gaat dus niet om een vlugge aankondiging. Ik heb ook contact opgenomen met Gerold Yonas, die ik in 1976 bij Sandia had leren kennen. Toen had hij deze installatie gebouwd, waarbij het doel was de fusie te bereiken met elektronenbundels. De installatie had toen de grootte van een duivenei. Maar Gerold, zelfs al gaf hij toe dat hij problemen had met focusering:

De eerste installatie van Gerold Yonas, Sandia, 1976

Men ziet dat hij al een expert was in het hanteren van grote stromen en hoge vermogens. Er zijn geen overzichtsfoto’s van de "Z-machine". Het elektrische vermogen wordt via geleiders gevoerd die ondergedompeld zijn in een bassin (zoals in de afbeelding hierboven). Het water fungeert als isolerend materiaal. Wanneer de machine werkt, ontstaan spectaculaire kortsluitingen tussen de verschillende metalen onderdelen die uit het water steken, en dat ziet er zo uit:

Kortsluitingen op het oppervlak van de Z-machine, tussen metalen onderdelen die uit het water steken

Hier is een afbeelding van een doelwit bestaande uit metalen draden.

Het draadapparaat

Hieronder enkele tekeningen die helpen om het principe van deze plasmacompressor te begrijpen.

De Z-machine

Elke draad produceert een magnetisch veld dat op de naburige draden werkt via de Lorentzkracht I x B. Het resultaat is dat alle draden zich willen samenvoegen langs de as van het systeem. De intense stroom die door hen loopt, verdampt ze, waardoor ze omgezet worden in plasma-strengen. Bij deze beweging verspreidt 30% van het metaal zich en vormt een soort "staart" wanneer deze metalen plasma-strengen samensmelten tot een object met de vorm van een hol cilinder, die imploodeert langs zijn as. Het draadgebaseerde systeem zorgt voor een goede beginasymmetrie en gezien de resultaten blijft deze tot het eindstadium behouden, tot de vorming van een zeer heet plasma-streng met een diameter van anderhalve millimeter, geplaatst langs de as.

Maar in werkelijkheid gedroeg de machine zich niet zoals verwacht. De ontwerpers hoopten alleen dat het zou fungeren als een krachtige röntgenbron om de weerstand van kernkoppen tegen anti-missielwapens te testen. Een van de eenvoudigste methoden bestaat erin tijdens de invalfase van nucleaire koppen raketten met een nucleaire lading te sturen. Bij de explosie wordt de meeste energie uitgezonden in de vorm van röntgenstralen. In een A-bom die dicht bij de grond ontploft zijn deze röntgenstralen verantwoordelijk voor de vuurbal. De hevige uitzetting van deze hete gasmassa veroorzaakt een vernietigende schokgolf. Als de explosie plaatsvindt in de zeer hoge atmosfeer of in de ruimte kunnen de röntgenstralen de koppen of de raket zelf beschadigen, het navigatie- en besturingssysteem vernietigen.

De Z-machine werd dus uitsluitend ontworpen met dit doel, en niemand had verwacht dat hij ooit een rol zou spelen in de race naar de fusie.

We kunnen de geschiedenis van deze machine terugvolgen tot de plotselinge sprong van mei 2005, tot die plotselinge stijging tot meer dan twee miljard graden. Voorheen richtten de onderzoekers zich op het geproduceerde vermogen, getuige dit artikel uit 1998 van Melissa Douglas:

http://flux.aps.org/meetings/YR99/DPP99/abs/S110002.html

In Physical Review Letters, 81, 4883 uit 1998 meldt Chris Denney een uitstraling van 1,8 megajoule röntgenstraling, met een piek van 280 terawatt gedurende 2 nanoseconden.

Ik heb dus meerdere e-mails gewisseld met Yonas, waaronder een van gisteren. Hier is die uitwisseling:

Van: Jean-Pierre PETIT

Verzonden: vr 26/5/2006 1:23 AM

Aan: Yonas, Gerold

Onderwerp: Wat is er nieuw?

Beste Gerold,

Er is weinig echo in Frankrijk over de laatste doorbraak van Sandia. Alleen een paar regels in populair wetenschappelijke tijdschriften. Ik probeer contact op te nemen met Haines. Wat dacht je ervan om de machine te voeden met een Sakharov-generator (1954), die 100 miljoen ampère kan leveren, waarbij de initiële energie wordt geleverd door een explosief? Bovendien wordt dit systeem... een H-bom zonder nodige splijtingscomponent. Een kleine Sakharov-generator kan de vereiste energie leveren. Klopt dat?

Als ik gelijk heb, staan we voor twee mogelijkheden

• Lage kosten apocalyps

• Energie voor iedereen

Ik hoop dat je een kwartier tijd vindt om mijn vragen te beantwoorden.

Jean-Pierre

Antwoord van Yonas

Jean Pierre,

1. De Sakharov (explosieve) generator is veel te traag om een stabiele hoge snelheidsimplosie te voeden. Er zouden nieuwe methoden voor pulskortening (schakeling) nodig zijn, en hoewel er al decennia veel werk is gedaan, is er nog geen bruikbare methode gevonden. De Russen hebben het meeste werk gedaan aan dergelijke schakelaars en misschien kunnen ze het ooit... op een dag.

2. Ik dacht dat de recente werkzaamheden op Z een verhoging van de temperatuur met 50% boven eerdere resultaten toonden. Interessant, maar niet zo dramatisch als het factor die je suggereert, en ik denk dat Haines het vrij goed uitlegt.

3. Ik denk niet dat fusie-energie of de einde van de wereld binnenkort komen, maar misschien over duizend jaar, meer of minder.

Met vriendelijke groet, Gerry

Van: Jean-Pierre PETIT

Verzonden: vr 26/5/2006 1:23 AM

Aan: Yonas, Gerold

Onderwerp: Wat is er nieuw?

Beste Gerold,

Er is weinig echo in Frankrijk over de laatste doorbraak van Sandia. Alleen een paar regels in populair wetenschappelijke tijdschriften. Ik probeer contact op te nemen met Haines. Wat dacht je ervan om de machine te voeden met een Sakharov-generator (1954), die 100 miljoen ampère kan leveren, waarbij de initiële energie wordt geleverd door een explosief? Bovendien wordt dit systeem... een H-bom zonder nodige splijtingscomponent. Een kleine Sakharov-generator kan de vereiste energie leveren. Klopt dat?

Als ik gelijk heb, staan we voor twee mogelijkheden

• Lage kosten apocalyps

• Energie voor iedereen

Ik hoop dat je een kwartier tijd vindt om mijn vragen te beantwoorden.

Jean-Pierre

Antwoord van Yonas:

Jean Pierre,

1. De Sakharov (explosieve) generator is veel te traag om een stabiele hoge snelheidsimplosie te voeden. Er zouden nieuwe methoden voor pulskortening (schakeling) nodig zijn, en hoewel er al decennia veel werk is gedaan, is er nog geen bruikbare methode gevonden. De Russen hebben het meeste werk gedaan aan dergelijke schakelaars en misschien kunnen ze het ooit... op een dag.

2. Ik dacht dat de recente werkzaamheden op Z een verhoging van de temperatuur met 50% boven eerdere resultaten toonden. Interessant, maar niet zo dramatisch als het factor die je suggereert, en ik denk dat Haines het vrij goed uitlegt.

3. Ik denk niet dat fusie-energie of de einde van de wereld binnenkort komen, maar misschien over duizend jaar, meer of minder.

Met vriendelijke groet, Gerry

Ik ben een beetje verward door dit antwoord van Gerold. Als we het in detail bekijken, lijkt het alsof hij zegt: "Nou, iemand heeft twee miljard graden en wat gekregen, en dan? Wat heeft dat te maken met fusie?"

Toch, als je 100 miljoen graden nodig hebt voor de fusie van deuterium-tritium (die we in ITER proberen te bereiken, vervuilend, afvalproducerend, a priori onstabiel), dan leidt 500 miljoen graden tot de fusie van Li7 + H1 (het lithiumhydride in zogenaamde "H-bommen") en met een miljard graden de fusie van boron B11 met waterstof H1. Stoffen die uiterst algemeen zijn op aarde.

Boor en zilver van boor

Deze laatste twee fusies geven respectievelijk twee en drie heliumkernen als reactieproducten, en zijn fundamenteel niet vervuilend. Ik noemde deze in een album dat ik twintig jaar geleden uitgaf:

Uittreksel van pagina 38 van "Energétiquement vôtre" (gratis te downloaden op http://www.savoir-sans-frontieres.com )

Ik ben niet de enige die het gezondheid van het ITER-project in twijfel trekt. Voorbeeld: een recent interview met Nobelprijswinnaar Pierre-Gilles de Gennes:

Les Echos - donderdag 12 januari 2006

gesproken met Chantal Houzelle

Onderzoek:

het alarmkreet van een Nobelprijswinnaar, Pierre-Gilles de Gennes, Nobelprijs voor natuurkunde 1991

Uittreksels

Ik vind dat er veel te veel geld wordt uitgegeven aan acties die niet de moeite waard zijn. Voorbeeld: nucleaire fusie. De Europese regeringen, evenals Brussel, zijn meteen op het experimentele reactorproject Iter [N.B.: zal worden geïmplementeerd in het zuiden van Frankrijk, bij Cadarache] afgegaan zonder serieus na te denken over de mogelijke impact van dit gigantische project. Hoewel ik een grote voorstander was van grote communautaire machines dertig jaar geleden en voormalig ingenieur bij het Commissariaat voor Atoomenergie (CEA), geloof ik helaas niet meer, ook al heb ik de enthousiaste beginjaren van de fusie in de jaren zestig meegemaakt.

Waarom? Een fusiereactor is zowel Superphénix als La Hague op één plek. Als we met Superphénix [N.B.: een prototype van een snelle splijtreactor, waarvan het sluiten in 1997 werd besloten] hadden kunnen beheren, zou het moeilijk zijn om dit te reproduceren op 100 reactoren in Frankrijk – wat nodig is voor de nationale elektriciteitsbehoeften – omdat deze installaties de beste technici vereisen om resultaten te verkrijgen onder optimale veiligheidsomstandigheden. En het zou letterlijk onmogelijk zijn in de derde wereld.

Daar komt nog bij dat er een fabriek zoals La Hague rond elke reactor zou moeten worden opgericht om de extreem hete splijtbaar materiaal ter plekke te verwerken, omdat we het niet mogen vervoeren per weg of spoor. Kun je je voorstellen hoe groot zo’n project is!

Heb je nog andere bezwaren tegen het experimentele reactorproject Iter?

Ja. Een daarvan is dat voordat je een chemische reactor van 5 ton bouwt, je volledig moet begrijpen hoe een reactor van 500 liter werkt en alle risico’s ervan moet hebben beoordeeld. Maar dat gebeurt absoluut niet bij het experimentele reactorproject Iter. Toch zijn we nog steeds niet in staat om de onstabiele plasma’s of de thermische verliezen van de huidige systemen volledig te verklaren. We storten ons dus op iets wat, vanuit het oogpunt van een chemisch ingenieur, een haarfijnheid is.

En dan nog een laatste bezwaar. Omdat ik redelijk goed bekend ben met supergeleidende materialen, weet ik dat ze uiterst kwetsbaar zijn. Dus geloven dat supergeleidende wikkelingen die het plasma moeten beperken, blootgesteld aan neutronenstromen die vergelijkbaar zijn met een H-bom, gedurende de volledige levensduur van zo’n reactor (tien tot twintig jaar) zullen kunnen blijven bestaan, lijkt me gek. Het ITER-project is gesteund door Brussel om politieke redenen, en ik vind dat een fout.

Mijn commentaar

De ITER-reactor is gebouwd rond een gigantische supergeleidende spoel in toroïdale vorm. Deze spoel zal worden getroffen door neutronen die worden uitgezonden door de fusie. Aangezien de tokamak van Culham (Engeland) één seconde heeft gefunctioneerd, moeten we verwachten dat ook in ITER fusie wordt bereikt. Waar het misgaat bij de belasting van de belasting is dat men belooft dat deze machine een prototype zal zijn, het laatste stadium voor de ontwikkeling en inzet van een machine die daadwerkelijk continue elektriciteit kan produceren. Ik denk dat we ver van het doel af zijn. Iter, net als zijn Engelse voorganger, zal "stikken" door de vervuiling die wordt veroorzaakt door het losmaken van zware ionen van de wand door lichte kernen die de magnetische barrière kunnen passeren (zie verderop). De pers meldt "oplossingen", maar het zijn slechts gissingen, voorbehoudelijke uitspraken. Het probleem is absoluut niet opgelost en is zeer zwaar, zeer zwaar. Het is onwaarschijnlijk dat zo zware investeringen zijn gedaan zonder dat deze vragen eerst waren beheerst.

Maar er is nog iets waarover niemand praat. Zelfs als deze reactor zou werken, hebben we geen ervaring of inzicht in de mechanische houdbaarheid van zo kwetsame constructies als supergeleiders wanneer ze worden blootgesteld aan een intens bombardement van 14 MeV neutronen. Deze wikkelingen creëren binnen de reactor een magnetisch veld B dat gepaard gaat met een magnetische druk die wordt uitgedrukt als:

Over het algemeen denkt men dat druk wordt uitgedrukt in newton per vierkante meter. Maar het kan ook worden uitgedrukt in joule per kubieke meter.

Druk is een volumedichtheid van energie.

Als je de energie die betrokken is bij een magnetisatiesysteem wilt bepalen, hoef je alleen de waarde van het veld B in tesla te kennen, deze energiedichtheid te berekenen met behulp van de waarde (in MKSA-eenheden)

en te vermenigvuldigen met het volume waarbinnen dit magnetische veld wordt gegenereerd.

Als de wikkeling in supergeleidende staat blijft en is ontworpen om de mechanische krachten die inherent zijn aan dit soort montage te weerstaan, dan is alles in orde. Maar als op een of andere manier de supergeleiding verdwijnt, zullen de enorme stromen die door draden lopen die zo dik zijn als haar direct een hevige warmteontwikkeling veroorzaken via het Joule-effect. Een supergeleidende wikkeling is per se een bom. Ik herinner me het antwoord dat de Amerikaanse fysicus Fowler me in 1976 gaf toen ik hem vroeg wat er zou gebeuren als door een ongeluk een supergeleidende toestand ergens in zijn machine Ying Yang, geïnstalleerd in het Lawrence Livermore Laboratory, zou worden verbroken:

• Weet je, mijn beste, in de wetenschap gaat het vaak meer om moed dan om intelligentie.

ITER is dus een fantastische hoeveelheid onopgeloste en zelfs nog niet geconfronteerde wetenschappelijke en technische problemen, op een kleinere schaal, zoals de fysicus Gilles de Gennes met verstandige woorden opmerkt.

Op dit moment kunnen we ons afvragen hoe zulke besluiten worden genomen. Het antwoord is dat het geen besluiten zijn die gebaseerd zijn op wetenschappelijke criteria, maar

politieke besluiten

. Dat is de betekenis van het commentaar dat een presentator van het project voor mij maakte tijdens een zogenaamde debat in Pertuis:

• Iter is niet alleen een wetenschappelijk project, het is ook een sociaal project.

Dat is... een beetje onzin. Het is onder andere een... vastgoedproject, een project voor ruimtelijke ontwikkeling, met "autowegen, elektrische infrastructuur, enz." Je kunt het beschouwen als een regionaal ontwikkelingsproject, zoals Megajoule voor de regio Bordeaux. Het maakt niet uit of het werkt of niet. "Het zal een hele onderaannemersindustrie doen functioneren", zullen ze zeggen. En de pers, op bevel, zal haar gewone liedje zingen ( "de zon in een gouden kamer", enz.) terwijl we dezelfde woorden 25 jaar eerder hoorden met het project Tore-Supra, dat een volledig falen was. Geloof niet dat dergelijke besluiten werkelijk het onderwerp zijn van contradictoire debatten in wetenschappelijke sferen. De eindbeslissing om Iter te lanceren is .. Elysée-gericht. Het Elysée heeft het besluit genomen om het project te lanceren "door het op Frans grondgebied te lokken" (welke overwinning voor Chirac). Bij besluiten als het beginnen van avonturen zoals ITER of Megajoule hebben wetenschap en techniek weinig zeggen. De tegenstanders worden geneutraliseerd, tot zwijgen gebracht, of zelfs uitgesloten.

In reactie daarop de reactie van de Japanse Nobelprijswinnaar Koshiba

Momenteel, benadrukt hij, vrijgegeven 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 absorptiematerialen te bouwen" voordat ze kunnen beweren dat het om een nieuwe en duurzame energie gaat. Dat is, stelt hij, een zeer kostbare oplossing. "Als ze de absorptiematerialen alle zes maanden moeten vervangen, zal dit leiden tot een onderbreking van de operaties die een extra kostenpost voor energie oplevert", kritiseert de fysicus. "Dit project is niet meer in handen van wetenschappers, maar in handen van politici en zakenlieden. Wetenschappers kunnen niets meer veranderen", betreurt hij, voordat hij eraan toevoegt: "Ik ben bang". (...)

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

In reactie daarop de reactie van de Japanse Nobelprijswinnaar Koshiba

Momenteel, benadrukt hij, vrijgegeven 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 absorptiematerialen te bouwen" voordat ze kunnen beweren dat het om een nieuwe en duurzame energie gaat. Dat is, stelt hij, een zeer kostbare oplossing. "Als ze de absorptiematerialen alle zes maanden moeten vervangen, zal dit leiden tot een onderbreking van de operaties die een extra kostenpost voor energie oplevert", kritiseert de fysicus. "Dit project is niet meer in handen van wetenschappers, maar in handen van politici en zakenlieden. Wetenschappers kunnen niets meer veranderen", betreurt hij, voordat hij eraan toevoegt: "Ik ben bang". (...)

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

Ik heb het ernstige probleem van de afkoeling van het plasma door radiatieve verliezen, veroorzaakt door het losmaken van zware kernen van de wand, aangekaart. Inderdaad is het fusieplasma, bij honderd miljoen graden, colliderend. Het bevindt zich in thermodynamisch evenwicht. De snelheidsverdeling is dus een "belvormige curve". Als de thermische bewegingsnelheden dicht bij een gemiddelde waarde liggen, bestaan er "Boltzmann-rompen" met langzamere en snellere deeltjes. Geen enkele magnetische barrière kan deze laatste reflecteren (dankzij het veldgradient-effect dat het gevangen houden in de toroïdale omhulsel veroorzaakt). Er zullen dus onvermijdelijk waterstofkernen zijn die deze magnetische barrière overschrijden en zich losmaken van de kernen van de atomen die de wand vormen. Deze zullen ioniseren en een lading Z krijgen. Aangezien de radiatieve kracht evenredig is met het kwadraat van de ionlading Z, is dit wat het plasma van de machine van Culham in Engeland heeft doen verstikken na één seconde werking, terwijl de duur van het magnetisch veld had moeten toelaten een langere werking (10 tot 20 seconden).

Ik zeg dat precies hetzelfde zal gebeuren met ITER. We beloven minuten van werking, maar die zal niet langer dan tien seconden duren. Dan zullen we nog meer geld vragen om een "super-ITER" te bouwen, groot... als een stationshal. Dit is helemaal niet serieus. Je begint niet met zulke uitgaven als de fundamentele problemen niet zijn opgelost. Op dit moment is ITER een luxe speelgoed of, zoals een van de sprekers in Pertuis zei, een "sociaal project". In feite is het opmerkelijk vanuit het oogpunt van vastgoed, weginfrastructuur, zwembaden en tennisvelden. Maar het zal niet werken.

Geconfronteerd met deze kritiek, kon de verantwoordelijke theoreticus van ITER tijdens een "debatvergadering" alleen maar antwoorden: "Dat is een goede vraag."

Daarna publiceerden kranten artikelen over deze kritiek. Hier is er één:

FYSICA

Een belangrijk obstakel voor industriële nucleaire fusie, zoals gepland in het experimentele reactorproject Iter dat zal worden geïmplementeerd bij Cadarache, nabij Marseille, is in het laboratorium overwonnen ( ? ... ), meldt een internationaal team in het Britse tijdschrift Nature Physics.

De onderzoekers hebben een experimentele oplossing getoond die een groot probleem elimineert: de erosie van de binnenwanden van de reactor door verwarming veroorzaakt door plasma-onstabiliteiten. Op dit moment is er geen materiaal dat bestand is tegen deze plotselinge energie-uitbarstingen. Om deze onstabiliteiten te voorkomen,

zou het voldoende zijn

om het magnetische veld dat het gasmengsel van deuterium en tritium, dat op zeer hoge temperatuur is gebracht, het plasma, lichtjes te verstoren, zodat "het veld aan de rand chaotisch wordt", aldus de auteurs van het artikel.

De onderzoekers, onder leiding van Todd Evans van General Atomics (San Diego, Californië), denken dat dit

zou kunnen oplossen

een obstakel dat alle installaties die werken aan fusie – zoals ITER – tegenkomen. Verschillende instellingen zijn betrokken bij dit werk, zoals de Euratom-CEA-vereniging van Cadarache.

FYSICA

Een belangrijk obstakel voor industriële nucleaire fusie, zoals gepland in het experimentele reactorproject Iter dat zal worden geïmplementeerd bij Cadarache, nabij Marseille, is in het laboratorium overwonnen ( ? ... ), meldt een internationaal team in het Britse tijdschrift Nature Physics.

De onderzoekers hebben een experimentele oplossing getoond die een groot probleem elimineert: de erosie van de binnenwanden van de reactor door verwarming veroorzaakt door plasma-onstabiliteiten. Op dit moment is er geen materiaal dat bestand is tegen deze plotselinge energie-uitbarstingen. Om deze onstabiliteiten te voorkomen,

zou het voldoende zijn

om het magnetische veld dat het gasmengsel van deuterium en tritium, dat op zeer hoge temperatuur is gebracht, het plasma, lichtjes te verstoren, zodat "het veld aan de rand chaotisch wordt", aldus de auteurs van het artikel.

De onderzoekers, onder leiding van Todd Evans van General Atomics (San Diego, Californië), denken dat dit

zou kunnen oplossen

een obstakel dat alle installaties die werken aan fusie – zoals ITER – tegenkomen. Verschillende instellingen zijn betrokken bij dit werk, zoals de Euratom-CEA-vereniging van Cadarache.

Let op het gebruik van het voorwaardelijk: "zou het voldoende zijn... zou kunnen". Ik twijfel er sterk aan of deze stap is gezet. Maar in elk geval heeft niemand gewacht tot hij was gezet voordat hij de belasting van de belasting in dit kostbare en problematische avontuur had gestort, aangezien dit probleem niet vanaf het begin was opgelost. Een fusie-expert noemde dit project een "kathedraal voor ingenieurs".

En ik tel niet de problemen die de Gennes heeft opgeworpen. Alles lijkt me... verantwoordelijk.

En nu komt er nog een andere oplossing, via deze even verbijsterende als onverwachte doorbraak van de Z-machine: een mogelijkheid om niet-vervuilende fusie te overwegen. Ik zie niet waarom we die niet zouden kunnen verkrijgen, met een grote energie-uitbarsting, door een doelwit van de grootte van een naaldpunt in het midden van de kooi van de Z-machine te plaatsen. Een doelwit van LiF of B-H. Ik ben niet de enige die dit denkt. Alle specialisten op het gebied van Z-pinch zijn van dezelfde mening. Om de energie terug te winnen: eenvoudig. Het voldoende dat de uitbreiding van het heliumplasma plaatsvindt in een magnetisch veld. Dan zijn we in regime van oneindig magnetisch Reynolds-getal. Het elektrische vermogen wordt verkregen door de geïnduceerde stroom. Het is een MHD-generator met inductie, zonder bewegende delen, de eenvoudigste die je kunt bedenken. Ik moet dit allemaal uitleggen.

Deeney en de mensen van Sandia wilden een röntgenbron om de "hardheid" van hun kernkoppen te testen. Nu hebben ze een elektrische generator gebaseerd op niet-vervuilende fusie, die alleen helium produceert.

Ik zeg:

Waar wachten we op?

Franse journalisten zwijgen moedig, zoals gewoonlijk. Voor mensen van het ITER-project (of van Megajoule) is deze doorbraak simpelweg ongepast en catastrofaal. Het zet alles in twijfel! Zijn de ontkenningen van Yonas misschien... diplomatiek?

http://scientificamericandigital.com/index.cfm?fa=Products.ViewIssue&ISSUEID_CHAR=639198AF-0E70-4121-9F4C-465C7C35B05

Fusie en de Z-pinch; augustus 1998; Scientific American Magazine door G. Yonas;

6 pagina(s)

Een apparaat genaamd de Z-machine heeft geleid tot een nieuwe manier om gecontroleerde fusie te activeren met intense nanoseconde-uitbarstingen van röntgenstralen.

Sommige dingen veranderen nooit – of toch wel? In 1978 had fusieonderzoek al bijna dertig jaar plaatsgevonden, en ontsteking was alleen bereikt in de waterstofbom.

Toch verklaarde ik in Scientific American op dat moment dat een bewijs van principe voor laboratoriumfusie minder dan tien jaar afstand had, en dat, als dat werd bereikt, we verder konden gaan naar fusiecentrales [zie "Fusie-energie met deeltjesstralen," Scientific American, november 1978]. Onze motivatie, toen zoals nu, was het feit dat een theelepel vloeibaar zwaarwaterbrandstof evenveel energie kon produceren als 20 ton kool.

Vandaag de dag hebben onderzoekers bijna vijftig jaar lang het Heilige Graal van fusie gezocht. Ontsteking, zeggen ze, is nog steeds "tien jaar afstand". De energiecrisis van de jaren zeventig is vergeten, en de geduld van onze steuners is op zijn einde, om het zachtjes te zeggen. Minder dan drie jaar geleden dacht ik eraan om het werk bij Sandia National Laboratories stop te zetten dat nog een factor 50 verwijderd was van het vermogen dat nodig was om de fusie te ontsteken. Sindsdien heeft ons succes bij het genereren van krachtige röntgenpulsen met behulp van een nieuw soort apparaat, de Z-machine, mijn geloof hersteld dat het inderdaad mogelijk kan zijn om in tien jaar laboratoriumfusie te activeren.

De fusie en Z-Pinch; augustus 1998; Scientific American Magazine van G. Yonas;

6 pagina(s)

Een systeem dat de Z-machine wordt genoemd, leidt tot een nieuwe manier om fusie te verkrijgen met intense X-stralenpulsen van ongeveer een nanoseconde.

Verandert het nu of niet? In 1978 waren de onderzoeken naar fusie al bijna dertig jaar bezig, terwijl de ontsteking van waterstofbomben al in de vroege jaren vijftig was bereikt. Toch had ik destijds in Scientific American verklaard dat laboratoriumfusie binnen minder dan tien jaar voor ons lag en dat, indien dit zou lukken, we kunnen overwegen om elektrische generatoren te ontwerpen die fusie gebruiken als energiebron. Zie "Fusion Power with Particle Beams," Scientific American, november 1978. Onze motivatie, toen en nu, was dat een klein beetje vloeibaar waterstof zoveel energie kan produceren als 20 ton steenkool.

Vandaag de dag zijn het vijftig jaar sinds onderzoekers deze zoektocht naar de Heilige Graal zijn begonnen. De spanning van de jaren zeventig is uitgebleken, evenals de geduld van onze aanhangers – dat is minstens wat je kunt zeggen. Maar slechts drie jaar geleden vond ik het interessant om druk te zetten op dit onderwerp, hoewel de nodige energie voor fusie 50 keer hoger was dan wat men in de laboratoria van Sandia kon ontwikkelen. Sindsdien heeft het feit dat we met succes een nieuw apparaat, de Z-machine, hebben geïmplementeerd, me weer doen denken dat fusie binnen tien jaar mogelijk zou zijn.

Over de koppeling met een Sakharov-generator, een explosieve generator, heb ik nagedacht over zijn bezwaren. We hebben een antwoord gevonden dat waarschijnlijk hetzelfde is als hetgeen hij noemt, wat ook door de Russen is overwogen. Terzijde: ik zal op mijn website toegang geven tot de pagina’s die in het Frans zijn over de werkzaamheden van Andrej Sakharov op het gebied van MHD. Ik ga deze pagina’s scannen. Een lezer zal ze omzetten naar tekstbestanden via OCR, zodat toegang tot deze essentiële documenten makkelijker wordt.

****De explosieve MHD-generatoren van Andrej Sakharov

Het uitgangspunt, de koppeling met een Sakharov-generator, gaf dit:

Eerste schets, die een koppeling tussen een Z-machine en een Sakharov-generator voorstelt.
Rechts: de inductieve MHD-generator, een eenvoudige solenoïde rondom het doelwit.

Bezwaar van Yonas: de opbouw van stroom is te traag. Het lijkt erop dat een opbouwtijd onder de 100 nanoseconden nodig is. Misschien tien? Kijk eens naar deze schets. Die is niet compleet. Hij is op een hoekje van een tafel getekend. Een condensator C1 zet zijn energie over in een solenoïde met inductie L. De energie 1/2 CV² wordt omgezet in energie 1/2 L I². Vervolgens wordt de condensator uitgeschakeld door een parallel schakeling (systeem niet getoond op deze schets).

Als je niets doet, krijg je dan een gedempte ontlading met een tijdsconstante L/R waar R de weerstand van de spoel is. Maar hier komt Sakharov in actie: hij verlaagt de zelfinductie door de windingen van de solenoïde te kortsluiten via de uitzetting van een koperen buis, veroorzaakt door een explosief.

Sakharov-systeem (afgeleid uit een van zijn artikelen)

Zoals het eruitziet, als dit systeem in 1954 100 miljoen ampère produceerde (de Z-machine produceert er nu twintig), is de opbouwtijd lang: ongeveer honderd microseconden, zo lijkt het. Waarschijnlijk duizend keer te lang. De uitzetting van de koperen buis verlaagt de inductie L. Het flux L I blijft constant. Dus de stroom ontwikkelt zich omgekeerd evenredig aan de waarde van de zelfinductie. Maar er is een oplossing.

De stroom die door het systeem wordt geleverd, groeit lineair of bijna lineair. Deze stroom stijgt naar ongeveer honderd miljoen ampère, en daarna blijft hij constant, met verliezen door Joule-effect. Maar waarom zou je de Z-machine (de "vogelkooi") al vanaf het begin van het proces koppelen?

Ik vroeg in mijn volgende e-mail aan Yonas hoe hij zijn schakeling (zijn "switching") uitvoerde. Als het resultaat van de Z-machine zo gewoon is, zie ik niet waarom zijn schakelaar onder het geheimhoudingsbeleid zou vallen. En bij nader onderzoek moet het trouwens wel te vinden zijn.

De Z-machine heeft een karakteristieke werktijd van 100 nanoseconden. De compressie van de kooi lijkt in een kortere tijd te gebeuren. Tien of twintig nanoseconden, geloof ik. We zitten dus voor een probleem van super-snel schakelen, als we technologieën zoals die van Deeney en Yonas willen vermijden. Ik denk dat je met een ignitron rond de microseconde komt, tenminste met de apparaten die ik dertig jaar geleden gebruikte. Lezers zullen waarschijnlijk meer actuele en betere systemen voorstellen. Maar er zijn ook eenvoudigere oplossingen. Mechanische schakelaars, met explosieven. Altijd afgeleid van Russische ideeën. Hieronder het principe van de rivet-schakelaar.

Rivet-schakelaar

Twee platen gescheiden door een isolator. Tegen de isolator is een koperen rivet, aangedreven door een explosief. Een dergelijk systeem kan zelfs een hele reeks schakelingen geven, met uitschakeling.

Te traag? Dat hangt af van hoe je de pons, de rivet, en welke aard die heeft, aandrijft. Het projectiel dat de schakeling bewerkstelligt, kan afkomstig zijn uit een fluxcompressiesysteem van Sakharov. Nieuwe montage van Sakharov, afgeleid uit mijn boek "De kinderen van de duivel":

Een doctoraatsverhandeling over magnetische fluxcompressie, die van Mathias Bavay (2002)

http://mathias.bavay.free.fr/these/sommaire.html

http://mathias.bavay.free.fr/these/sommaire.html

Ik wacht op het antwoord van Yonas. Als Haines akkoord is, ga ik hem bezoeken aan het Imperial College in Londen. Daar zouden we snel meer weten. Verdomme, een niet-vervuilende fusie is het waard om erover na te denken. Ik moet Rudakov contacteren, aan het andere eind van de keten. De Russen zijn zeker niet met hun handen in het schoot blijven zitten na de doorbraak van Sandia in mei 2005. Ook de Chinezen niet. Alleen wij Fransen lijken er nu op te wachten om de eerste schop te geven aan ITER, "de stoommachine van de derde eeuw".

Als je een beetje informeert, ontdek je een hele reeks onderzoek die nogal onbekend is en die betrekking heeft op een aantal machines die bedoeld zijn om fusie impulsief te verkrijgen. Onder deze machines is de montage FOCUS, waarover ik later zal spreken.

http://www.focusfusion.org/what/deuterium.html

http://www.focusfusion.org/what/plasmafocus.html#dpf

http://www.focusfusion.org/research/billion.html

Ik geloof niet dat de publicatie van deze resultaten over de Z-machine, zoals sommigen hebben voorgesteld, kan worden vergeleken met een desinformatieoperatie. Ook niet de specialisten met wie ik contact heb gehad. Mensen zoals Yonas, Haines, Deeney en anderen zouden hun wetenschappelijke reputatie niet zomaar kunnen schaden. Desinformatie is voor mensen zoals de goede dokter Greer (project " Disclosure" ) of een paar mythen. Maar hoe kunnen zulke resultaten, die direct onder het geheimhoudingsbeleid hadden moeten vallen, dan zomaar in de natuur terechtkomen?

Lees het artikel opnieuw. De Z-machine was oorspronkelijk slechts een X-stralenbron voor testen van ophangkogels. Het werd langzaam warmer. Enkele miljoenen graden in 1999. Een beetje meer daarna. Er zijn pogingen gedaan om fusie te creëren met het "holraum"-systeem (woord uit het Duits dat "oven" betekent). In dit geval wordt de energie in een kooi van metaaldraad gestuurd. Deze verdampen en convergeren naar de as van het systeem. Door ze tussen twee cilindrische oppervlakken te verdelen, krijg je een plasma-laag die naar de as convergeert. Tussen dit draadsysteem en de as van het systeem plaats je een zeer lichte schuimlaag (de Russen gebruiken agar-agar, van organische oorsprong).

Het holraum-systeem. Papier van Brownell, 1998
Horizontaal: de as van het systeem

Hier is een recenter artikel (2005) van Lemke en medewerkers. Aan de kroon van draden en de schuimkussen, in CH2, is nu een bolvormig doelwit toegevoegd, duidelijk zichtbaar.

De "holraum"-opstelling (in het "oven" geval). Het geplooid gedeelte toont het inimploperende wolframplasma dat het schuim comprimeert

Deze compressie verwarmt het schuim ("cushion" of kussen), dat zou moeten veranderen in een oven. In het midden van dit schuim plaats je dan een bolvormig doelwit, omgeven door een "pusher", een stof die straling absorbeert, uitzet en het inhoud van het doelwit comprimeert, een bolletje van enkele tienden van een millimeter diameter met een fusiemengsel. Zo probeerde het team van Deeney in 2005 fusie te bereiken.

Fusie had zich de afgelopen dertig jaar zo gedragen als een woestijnmirage dat niemand er meer aan geloofde. Deeney droomde ervan dat men misschien "de drempel" zou bereiken. In 2003, door een klein mengsel in het midden te plaatsen, had Deeney enkele fusieneutronen verkregen (vermoedelijk met het holraum-systeem).

Maar meer dan twee miljard graden, dat was volledig onverwacht.

En dat zonder oven, zonder schuim of bolvormig doelwit en al het andere. Door simpelweg het staalplasma te laten convergeren naar de as van het systeem. De verkrijging van zo’n hoge temperatuur was nogal verrassend, omdat er alleen staal in deze proef zat, dat absoluut geen energie kan leveren door fusie. IJzer is de "absolute as" van fusie. Dat is wat zich opbouwt in het centrum van zware sterren. Het is zelfs zo ver dat men niet weet waar die extra energie vandaan komt. Het artikel van Haines heeft me niet echt overtuigd, hoewel Yonas "zegt dat het alles goed verklaart".

Een woord over het probleem van energieomzetting van magnetische energie naar thermische energie, zoals Haines noemt om de twee miljard graden te verklaren. Het zou een MHD-onstabiliteit zijn. In deze plasma-streng van anderhalve millimeter diameter die zich langs de as van het systeem heeft gevormd, blijven de twintig miljoen ampère doorlopen. Het plasma, collisioneel, is in thermodynamisch evenwicht, wat betekent dat ionische en elektronische temperaturen gelijk zijn.

Wanneer het implosieproces plaatsvindt, is het metaal koud. De ontlading verdampt het. Je krijgt dus een volledig geïoniseerd metaalplasma. De massa van een ijzerkern is 9 10

kilo. Deze kernen krijgen een radiale snelheid. Ze leggen de afstand tot de as af in 100 nanoseconden, dat wil zeggen 10

sec si. Als de afgelegde afstand 1 cm is, is de orde van grootte van de snelheid ongeveer 100 km/s. Als we aannemen dat al deze kinetische energie wordt omgezet in temperatuur, kunnen we in eerste benadering de relatie gebruiken:

1/2 m < V

= 3/2 k T

waarbij m de massa van de kern is, V de thermische snelheid (geïdentificeerd met de impactsnelheid), k de Boltzmannconstante en T de absolute temperatuur. Het is zeer schematisch, omdat deze formule aangeeft dat de kinetische energie van de ijzerkernen volledig en uitsluitend wordt omgezet in thermische bewegingsenergie.

Dit geeft T = 22 miljoen graden.

We zien dat de temperatuur aan het eind van de implosie groeit naarmate we de diameter van de "kooi" vergroten. Het artikel van Sandia zegt dat:

Het is mogelijk dat de verklaring samenhangt met de grotere kinetische energie die wordt verkregen over een langere afstand (

40 mm in plaats van 10

Herneem dit eenvoudige berekening, handig voor het bepalen van orde van grootte, met een "loop" van ijzerkernen van 4 cm in plaats van 1 cm. De temperatuur aan het einde van de compressie, wanneer hun loop stopt en het midden "thermaliseert", is dan ongeveer 350 miljoen Kelvin. Maar dat is nog steeds lager dan de twee miljard die waargenomen zijn. Het onderzoek van Haines is gebaseerd op een uitgezonden energiewaarde die vier keer groter is dan de incidente energie. We komen dus in grote lijnen daarop uit. De factoren zijn vergelijkbaar.

Waar komt dan deze extra energie vandaan?

Wanneer dit plasma geconfindeerd is in deze centrale streng blijft de stroom van twintig miljoen ampère doorlopen. Het is een elektronische stroom. In een stabiele toestand zou je in deze stroombuis een bepaalde elektronendichtheid en snelheid van meevoering van dit "elektronengas" vinden. Een elektromotorische kracht beweegt deze elektronen, geeft hun energie die ze teruggeven aan de ionen via botsingen, wat het Joule-effect vormt. Zoals Yonas me opmerkte: "De stroom van twintig miljoen ampère blijft lopen wanneer de stagnatieconditie is bereikt".

Maar op de eerste pagina van zijn artikel schrijft Haines (die uitgaat van andere experimentele omstandigheden, met een "loop" van 27,5 mm):

But classical Spitzer resistive heating time for a pinch of radius a of 2 mm is 8 microseconds

Het eenvoudige Joule-verwarming zou dus veel te traag zijn om deze temperatuurstijging te verklaren. Haines roept daarom "MHD-onstabiliteiten" op die een bepaalde energietransfer mogelijk maken, onttrokken aan de "omgevende", externe magnetische energie.

We herinneren eraan dat druk, gemeten in newton per vierkante meter, ook uitgedrukt kan worden in joule per kubieke meter.

Druk is een volumedichtheid van energie

We kunnen een analogie geven met turbulentie. Neem een vloeistof A die via een nozzle wordt ingebracht in een vloeistof B. Dat kan eenvoudigweg rook zijn die uit een rietje wordt geblazen, in de lucht. In het begin hebben we een laminaire stroming, de rook vormt een vloeistof die stroomt volgens "parallelle stroomlijnen". Maar turbulentie treedt op. De oppervlakte die de "grens" tussen frisse lucht en rook vertegenwoordigt, vervormt zich snel. Dan neemt de wrijving (die een energie-uitwisseling impliceert) tussen de rookstraal en de omringende lucht toe.

Als we uitgaan van een laminaire stroming van het "elektronengas" in het plasma, kan dat ook het toneel zijn van een fenomeen van "MHD-turbulentie", moeilijk te modelleren. Waar de stroomdichtheid toeneemt, neemt het magnetisch veld eveneens toe, en omgekeerd. Dit brengt het "elektronengas"

in staat om energie uit te wisselen met het externe magnetische veld

. In elk geval is elk fenomeen van turbulentie

verliezend

, een bron van thermische energie. Haines roept dus een "micro-turbulentie MHD" in de ontlading op om een dergelijke temperatuurstijging van het plasma te verklaren. Yonas verklaart zich overtuigd door deze uitleg, maar ik blijf persoonlijk sceptisch. Je zou kunnen zeggen dat Yonas' argument is: "Het moet de bron van deze energievoorziening zijn, anders zien we niet waar het vandaan zou kunnen komen".

Haines, zonder zijn latere interview, toont zich voorzichtiger.

Zakelijk te volgen....

Een woord over het probleem van energieomzetting van magnetische energie naar thermische energie, zoals Haines noemt om de twee miljard graden te verklaren. Het zou een MHD-onstabiliteit zijn. In deze plasma-streng van anderhalve millimeter diameter die zich langs de as van het systeem heeft gevormd, blijven de twintig miljoen ampère doorlopen. Het plasma, collisioneel, is in thermodynamisch evenwicht, wat betekent dat ionische en elektronische temperaturen gelijk zijn.

Wanneer het implosieproces plaatsvindt, is het metaal koud. De ontlading verdampt het. Je krijgt dus een volledig geïoniseerd metaalplasma. De massa van een ijzerkern is 9 10

-26

kilo. Deze kernen krijgen een radiale snelheid. Ze leggen de afstand tot de as af in 100 nanoseconden, dat wil zeggen 10

-7

sec si. Als de afgelegde afstand 1 cm is, is de orde van grootte van de snelheid ongeveer 100 km/s. Als we aannemen dat al deze kinetische energie wordt omgezet in temperatuur, kunnen we in eerste benadering de relatie gebruiken:

1/2 m < V

2

= 3/2 k T

waarbij m de massa van de kern is, V de thermische snelheid (geïdentificeerd met de impactsnelheid), k de Boltzmannconstante en T de absolute temperatuur. Het is zeer schematisch, omdat deze formule aangeeft dat de kinetische energie van de ijzerkernen volledig en uitsluitend wordt omgezet in thermische bewegingsenergie.

Dit geeft T = 22 miljoen graden.

We zien dat de temperatuur aan het eind van de implosie groeit naarmate we de diameter van de "kooi" vergroten. Het artikel van Sandia zegt dat:

Het is mogelijk dat de verklaring samenhangt met de grotere kinetische energie die wordt verkregen over een langere afstand (

40 mm in plaats van 10

).

Herneem dit eenvoudige berekening, handig voor het bepalen van orde van grootte, met een "loop" van ijzerkernen van 4 cm in plaats van 1 cm. De temperatuur aan het einde van de compressie, wanneer hun loop stopt en het midden "thermaliseert", is dan ongeveer 350 miljoen Kelvin. Maar dat is nog steeds lager dan de twee miljard die waargenomen zijn. Het onderzoek van Haines is gebaseerd op een uitgezonden energiewaarde die vier keer groter is dan de incidente energie. We komen dus in grote lijnen daarop uit. De factoren zijn vergelijkbaar.

Waar komt dan deze extra energie vandaan?

Wanneer dit plasma geconfindeerd is in deze centrale streng blijft de stroom van twintig miljoen ampère doorlopen. Het is een elektronische stroom. In een stabiele toestand zou je in deze stroombuis een bepaalde elektronendichtheid en snelheid van meevoering van dit "elektronengas" vinden. Een elektromotorische kracht beweegt deze elektronen, geeft hun energie die ze teruggeven aan de ionen via botsingen, wat het Joule-effect vormt. Zoals Yonas me opmerkte: "De stroom van twintig miljoen ampère blijft lopen wanneer de stagnatieconditie is bereikt".

Maar op de eerste pagina van zijn artikel schrijft Haines (die uitgaat van andere experimentele omstandigheden, met een "loop" van 27,5 mm):

But classical Spitzer resistive heating time for a pinch of radius a of 2 mm is 8 microseconds

Het eenvoudige Joule-verwarming zou dus veel te traag zijn om deze temperatuurstijging te verklaren. Haines roept daarom "MHD-onstabiliteiten" op die een bepaalde energietransfer mogelijk maken, onttrokken aan de "omgevende", externe magnetische energie.

B

2

/2

m

o

We herinneren eraan dat druk, gemeten in newton per vierkante meter, ook uitgedrukt kan worden in joule per kubieke meter.

Druk is een volumedichtheid van energie

.

We kunnen een analogie geven met turbulentie. Neem een vloeistof A die via een nozzle wordt ingebracht in een vloeistof B. Dat kan eenvoudigweg rook zijn die uit een rietje wordt geblazen, in de lucht. In het begin hebben we een laminaire stroming, de rook vormt een vloeistof die stroomt volgens "parallelle stroomlijnen". Maar turbulentie treedt op. De oppervlakte die de "grens" tussen frisse lucht en rook vertegenwoordigt, vervormt zich snel. Dan neemt de wrijving (die een energie-uitwisseling impliceert) tussen de rookstraal en de omringende lucht toe.

Als we uitgaan van een laminaire stroming van het "elektronengas" in het plasma, kan dat ook het toneel zijn van een fenomeen van "MHD-turbulentie", moeilijk te modelleren. Waar de stroomdichtheid toeneemt, neemt het magnetisch veld eveneens toe, en omgekeerd. Dit brengt het "elektronengas"

in staat om energie uit te wisselen met het externe magnetische veld

. In elk geval is elk fenomeen van turbulentie

verliezend

, een bron van thermische energie. Haines roept dus een "micro-turbulentie MHD" in de ontlading op om een dergelijke temperatuurstijging van het plasma te verklaren. Yonas verklaart zich overtuigd door deze uitleg, maar ik blijf persoonlijk sceptisch. Je zou kunnen zeggen dat Yonas' argument is: "Het moet de bron van deze energievoorziening zijn, anders zien we niet waar het vandaan zou kunnen komen".

Haines, zonder zijn latere interview, toont zich voorzichtiger.

Zakelijk te volgen....

Terug naar de geschiedenis van dit gebeuren: voordat dit onverwachte resultaat kwam, waarom zou je de Z-machine onder geheimhouding plaatsen? Het was gewoon een extrapolatie van dingen van 40 jaar oud.

Maar plotseling, bum!

De resultaten kwamen in Londen, bij mijn vriend Malcolm Haines (kijk naar zijn foto. Vind je dat deze grijnzende wetenschapper eruitziet als iemand die in het geheimhoudingsbeleid kan navigeren?). Malcolm moet hebben gevonden "dat het een interessant fysiek probleem was, een fenomeen waarvan de oorzaak moest worden gevonden" en hij heeft zich er hard voor ingezet. Daarom stuurde hij in mei 2005 een artikel naar Physical Review Letters, dat het publiceerde uit puur routine. Er was geen specifieke filterinstructie. Niemand merkte op dat "million" was veranderd in "billion". Sommigen dachten dat het een typfout was, of hadden gewoon niet opgelet.

Ik denk ... dat het zo is gegaan. En nu is de kat uit de boom.

Ik denk aan het boek dat ik in januari 2003 heb gepubliceerd, waarin ik torpedos beschreef die worden aangedreven door een poedermotor (de Russische Shkwal en de Amerikaanse Surpecav, apparaten van meer dan dertig jaar oud, maar die toch nog steeds 500 km/h kunnen halen). Ik denk aan een gesprek met die jonge journalist van Science et Vie, Larousserie, die me zei: "Cavitatie gebeurt gewoon vanzelf. Je hoeft alleen maar snel genoeg in het water te gaan."

Stilte bij de Franse marine toen mijn boek uitkwam. Een admiraal tijdens de tentoonstelling "Euronavale", waar de Fransen hun nieuwe wapens tonen om ze aan Arabieren of Afrikanen te verkopen:

- Weet u, mijn beste, wat torpedos betreft, snelheid is niet alles......

Enkele weken geleden ontdekten we dat de Iraanse een torpedos met raketmotoren hadden, gekocht van de Chinezen, die weer...

Maar de Franse admiraals hebben de absolute wapen inzake onzichtbaarheid gevonden: de zeilboot. Hout, doek, hennep zijn onzichtbaar voor radar.

Slim, hè?

De Z-machine: een "schone" fusie, zonder radioactiviteit of afval, binnen handbereik.

Volledige afwezigheid van reactie in de civiele, wetenschappelijke en politieke sfeer, in de grote pers

Heel veel interesse bij het leger ---

Het is mogelijk dat tijdschriften zoals La Recherche, Pour la Science en andere dossiers voorbereiden over wat zich steeds meer aandient als een wetenschappelijk evenement van eerste orde. Maar drie maanden zijn toch al verstreken. Zullen deze tijdschriften reageren? Ik stel voor om op elk geval berichten te plaatsen of e-mails te sturen naar hun redactie, met de vraag om hier aandacht aan te besteden.

Er blijft een trieste opmerking over. Aangezien het resultaat van Sandia lijkt te zijn gerealiseerd, vertegenwoordigt dit potentieel een enorme hoop voor de mensheid. We leven in een tijd waarin veel mensen denken dat we met hoofd omhoog naar de apocalyps rennen. De opkomst van China en India heeft wereldwijde gevolgen, die snel zullen toenemen. In Europa zal dit leiden tot het instorten van alle sociale verworvenheden, intensieve sociale en raciale spanningen. In ons land zijn de presidentskandidaten, van Sarkozy tot Ségolène Royal, slechts opportunisten en "poppetjes zonder touwtjes", zoals een lezer recent in een e-mail noemde. Sarkozy speelt op angst. Ségolène Royal, die geen schaduw van een programma heeft, beperkt zich tot het beantwoorden van aanvallen met glimlachen, haar uiterlijk verzorgen en zich afvragen welke stoffeerder ze vandaag zal dragen.

De leugen is overal. De pers liegt, verbergt. Tijdens een recente tv-uitzending, in "On ne peut pas plaire à tout le monde", beschreef journalist Claude Sérillon het journaal als een anesthetisch middel, dagelijks gewenst door de kijker. Je zou het kunnen vergelijken met een dagelijkse dosis kalmerend middel. Armoede groeit in landen zoals Egypte, waar banen verdwijnen door buitenlandse concurrentie en corruptie. Want die is overal. Het systeem van de bakschisch is overal. In Frankrijk is het minimaal 10% om een "staats- of gemeentelijke opdracht" te krijgen. In Arabische landen, reken met 50%, als je tanks of computers wilt verkopen in een willekeurig land, en die discreet overmaken naar een Zwitserse rekening ten behoeve van een paar van de 700 mannen uit de koninklijke familie. In Afrika, verhoog het tot 80%, op een rekening van een staatspersoon of zijn ministers.

In China of India is het hetzelfde, maar het systeem werkt beter, "slimmer". In India sterven boeren zelfs door zelfmoord, omdat ze schulden hebben gemaakt door droogte die zich uitbreidt, om putten te graven tegenover ongevoelige geldschieters. In China worden hongerige boeren, waarvan de rivieren vergiftigd zijn door giftige afvalstoffen, gewelddadig onderdrukt door het leger.

De media serveren je dagelijkse dosis van autobommen, hier, daar, overal. Veertig doden in Bagdad, tien in Afghanistan, enzovoort. Niemand let er meer op. Afrikanen verdringen zich in de zee om Europa te bereiken om niet van honger te sterven. Dat herinnert me aan een verblijf dat ik ooit had in Djibouti, toen je 's nachts de schoten hoorde die door de legioenaren werden afgevuurd op Ethiopiërs die probeerden het gebied binnen te dringen vanwege de hongersnood in hun land. Je vindt een liedje op de site, dat ik toen heb samengesteld, waarvan hier het laatste couplet:

In Djibouti, als de avond valt
Bij het afspraakpunt van de hooplozen
Op de grenslijn
Op het moment dat de goede Fransman slaapt
Geplaatst hoog op de wachttorens
De adjudanten maken een schot

De wereld kan binnenkort op dit liedje lijken. Het doet denken aan "Groene Zon" of aan de rijke mensen die veilig leefden achter elektrisch omheinde prikkeldraad hekken.

De Closets heeft ons RFID voorgesteld, de toekomst, volgens deze moderne Pangloss (maar maak je geen zorgen, natuurlijk). Een snelle opmerking aan het eind van de uitzending over het feit dat met een dergelijk distributiesysteem "we misschien wel een paar kleine werkgelegenheidsproblemen zullen moeten oplossen".

Een technologie zou de toekomst van de wereld kunnen veranderen: die welke een onvervuilbare, overvloedige energiebron mogelijk maakt. Toen de mogelijkheden van splijting bekend werden, waren de pioniers van de nucleaire elektriciteit ervan overtuigd "dat we tomaten zouden kunnen kweken in de Sahara". Maar tegenover dat stonden twee dingen:

• Het probleem van het aanvoeren en de kosten van splijtbaar materiaal

• De productie van radioactief afval

Toen had niemand catastrofes als Three Mile Island of Tsjernobyl voor ogen.

Tsjernobyl, direct na de reactorexplosie

Vandaag de dag kennen we de kosten van een dergelijke politiek. Ik hoor soms mensen zeggen dat kernenergie "de oplossing" is, mits het afval voor eeuwig en altijd wordt begraven – op menselijke levensschalen. Dat is de standpunt van voormalige ministers zoals Claude Allègre, en vele anderen die zich zo "realistisch" voelen. Ik denk dat dergelijke uitspraken een gebrek aan wetenschappelijke ambitie tonen. We weten al lang dat er een niet-vervuilende fusie bestaat, maar de temperaturen die daarvoor nodig waren, maakten deze technologie voor veel mensen "onrealistisch" lijken. Om deeltjes van deuterium en tritium te laten fuseren zijn 100 miljoen graden nodig. Voor lithium-waterstof fusie zijn er 500 nodig en voor het mengsel van boron-waterstof moet je een miljard graden bereiken. Een temperatuur die nooit op aarde is bereikt, omdat de temperatuur in het hart van een waterstofbom, met lithiumhydride, niet meer dan 500 miljoen graden overschrijdt (in het hart van de zon, 15 tot 20 miljoen graden!).

De "fusie door inertiale beperking", door korte pulsen, had nooit gewerkt (fusie met laser, fusie met elektronenbundels). Daarom zijn we na het enige succes van Culham in Engeland (één seconde van zelfonderhoudende fusie in een tokamak) teruggekeerd naar de richting die leidt tot het project ITER, deze "kathedraal voor ingenieurs". Maar deze wegen, of het nu ITER of Megajoule is (een techniek van laserfusie die zelfs geen energieproductie ambitieert, slechts een "simulator van bomfunctie"), zijn extreem kostbaar en problematisch.

Plotseling, cadeau, geeft de Z-machine ons... twee miljard graden, terwijl we dachten dat het rond een honderdste van die waarde zou liggen. Deze machine werkte omdat plotseling de energiefocus correct plaatsvond. De compressie, het implosieproces, verliep stabiel. We waren zo gewend aan mislukkingen dat we er niet meer in geloofden. Dat past bij wat ik altijd heb gedacht: dat de oplossing voor fusie ligt in impulsieve systemen en dat een machine als ITER, die continu werkt, een abnormiteit is.

De theorie kan voortkomen uit eenvoudige berekeningen, minstens om orde van grootte te krijgen. Je neemt atoomkernen. Je geeft ze een snelheid V, centripetaal (je laat ze op elkaar afstormen). In het geval van de Z-machine is dat langs de as van een systeem. Wanneer ze op elkaar botsen, wordt hun kinetische energie omgezet in thermische bewegingsenergie. Je kunt een formule gebruiken zoals:

1/2 m < V2 > = 3/2 k T

Uitleg verderop. Als je de snelheid bij impact verdubbelt, vermenigvuldig je de temperatuur met vier. Op die manier stijgt het snel. Het enige is dat het werkt. In Sandia, wonderbaarlijk, het werkte. Het feit is onbestreden, de metingen zijn onbetwistbaar. De natuur, voor het eerst, was vriendelijk en gaf ons twee miljard graden. Duidelijk:

De Apocalyps of de Gouden Eeuw, naar keuze

De focus op energie heeft altijd verbazingwekkende resultaten opgeleverd. In 1905 veroorzaakte de implosie van dampbelletjes de fusie van brons in het fenomeen van cavitatie. Later, bij de implosie van dampbelletjes die ditmaal werden gegenereerd door een ultrasone impuls in het fenomeen van sonoluminescentie, ontstond een plasma van 10.000 graden. Ik sluit niet uit dat op een dag een sonofusie mogelijk zal zijn, en ik denk dat deze bijzonder goedkope weg moet worden onderzocht.

De doorbraak in New Mexico, bij Sandia, in 2005 en in januari 2006 bekendgemaakt, zou een onmiddellijke, wereldwijde reactie moeten oproepen met de opzet van een gemeenschappelijk project (wanneer komt er eindelijk een tv-debat in Frankrijk?). Men kan zich afvragen of deze reactie zal plaatsvinden, in elk geval in Frankrijk, om twee redenen.

- Deze resultaten schudden aanzienlijk de plannen voor "kathedraalprojecten voor ingenieurs" als Megajoule en ITER

- Op internationaal niveau kan deze technologie van de "fusie zonder spaltend" (ook wel "reine fusie" genoemd) leiden tot een nieuwe generatie thermonucleaire wapens, die loskomen van de beperking van isotopische verrijking en waarmee zeer kleine wapens kunnen worden gemaakt die onbeperkt wereldwijd verspreid kunnen worden, volledig buiten het bereik van de IAEA (Internationale Agen voor Atomaire Energie).

Men herinnert eraan dat het gebruik van een atoombom als "aansteker" een ondergrens van 300 ton TNT impliceert (voor de zeldzame landen die dit technologische niveau kunnen bereiken; voor de rest is het 1000 ton). Toen de "reine fusie"-technologie ontstond, kon een waterstofbom (zelfs een "mini-nuke") niet minder dan 300 of 1000 ton TNT hebben. Daardoor verspreidde zich radioactief afval en trad het effect van een nucleaire winter op. Het was onmogelijk om een vijand aan te vallen: het zou je zelf in het gezicht vliegen, door de grote hoeveelheden afval die door de "jetstreams" in de stratosfeer werden meegenomen.

Waterstofbomben zonder spaltend proces, niet-vervuilend, zouden perfect "schone" bommen zijn, gebruikbaar op enorme geografische schalen. Ze zouden massale aanvallen mogelijk maken zonder de terugslag van radioactief afval en het effect van een nucleaire winter. Zeer hoge elektrische intensiteiten kunnen worden bereikt met eenvoudige chemische explosieven (Sacharov-generator: compacte, lichte en kleine apparaten). Het probleem van de snelheid van schakelen blijft nog opgelost moeten worden. Maar a priori is dat niet onoplosbaar. Mensen overwegen al talloze oplossingen.

Franse kant, wees niet in de illusie. De hierboven genoemde argumenten wegen hun gewicht, zelfs op het Elysée-niveau. Logischerwijs zou het resultaat van Sandia de bouw van Megajoule en ITER onmiddellijk moeten stoppen. Maar... dat gebeurt niet. Je stopt geen diplodocus die zijn loop is ingeslagen. Je kunt een zo fantastisch vastgoedproject, een "samenlevingsproject" dat een regionale industrie zou kunnen bevruchten en 20 jaar droomleven biedt aan 2000 gelukkige weinigen – die tegelijk de besluitvormers van dergelijke projecten zijn – niet in gevaar brengen.

Wat dramatisch is, is dat deze internationale mobilisatie ten behoeve van het onderzoek naar een schone nucleaire energie niet zal plaatsvinden. De opkomende projecten zullen militaire projecten zijn, zo discreet mogelijk. Men zou kunnen uitroepen:

- Wat! Wensen wetenschappers nu wel of niet het goede voor de mensheid?

In de technisch-wetenschappelijke ontwikkeling vindt men drie soorten sectoren.

- De militaire sector, waar de motivatie strategisch is

- De winstoogstsector. Geen uitleg nodig.

*- De "speelgoed voor rijke kinderen" (Megajoule, ITER, enz.) *

Ik denk dat het resultaat van de Z-machine het begin van een nieuwe tijd kan betekenen, die veel verder gaat dan alleen energieproductie. Malcolm Haines heeft het moeilijk om uit te leggen waarom deze machine vier keer meer energie uitstraalt dan erin wordt gevoerd, terwijl het hyperdichte object dat wordt gemaakt niet de minste fusie-energie kan leveren (ijzer is de absolute as van fusie. Dat is wat zich ophoopt in het centrum van zware sterren, waar ze niets meer mee kunnen).

Dus... misschien is er iets anders, nog verbluffender, dat op termijn transmutaties mogelijk maakt. Dus niet alleen overvloedige, schone energie, maar ook elk grondstof, uit zand van wegen, stikstof uit de lucht, uit alles.

Technologisch dwaasheid, zoals een beroemde idioot zou zeggen? Herinner je:

Wees realistisch, overweeg het onmogelijke.

En het onmogelijke staat ons voor de deur. Na het resultaat van de Z-machine zijn we niet meer ver van het onmogelijke.

Het doet me denken aan een zin van Souriau:

De gezond verstand, dat anderen utopie noemen...

Als we niet alleen overvloedige energie hadden, maar ook oneindig veel grondstoffen (die dan "tweedehandsstoffen" zouden worden), wat zou er dan met de machtstructuren overal gebeuren? Hoe zou je kunnen beweren "rijkdom te bezitten", en daarmee kopen, corruptie veroorzaken, overheersen, als het begrip rijkdom plotseling geen betekenis meer heeft?

Als we ons beperken tot de mogelijkheden van "reine fusie", schone, afvalvrije fusie, toegepast voor civiele doeleinden, zou het mogelijk zijn, door samenwerking van landen, binnen korte tijd het lot van de planeet te veranderen. De hoop zou plotseling een plaats hebben. We zouden kanalen kunnen graven, water kunnen brengen aan mensen die het nodig hebben. We zouden zeewater kunnen desalineren. We zouden velden kunnen aanleggen in woestijnen, kasplanten in ijsgebieden. We zouden kunnen reizen zonder de atmosfeer te vervuilen. Alles zou mogelijk worden.

Ik ben triest omdat ik bang ben dat het niet zal gebeuren. Wat me bezorgt is het gebrek aan reactie in de grote pers en in de wetenschappelijke pers, in politieke kringen of zelfs... bij milieubewegingen! Alleen de militairen zijn ontroerd, die in deze apparaten echte "mini-nukes" zien, echte, niet-vervuilende wapens die kunnen worden gebruikt („reliable“, zeggen de anglo-saxen, „verkoopbaar“, zeggen de Fransen, legendarische handelaren van kanonnen). Macht, macht, binnen bereik van geweer, raket...

In plaats van op straat te demonstreren voor "de groei", schreeuwend „nee tegen kernenergie“, zouden mannen en vrouwen moeten eisen dat onderzoek naar niet-vervuilende fusie wordt geplaatst op de hoogste prioriteit. Wees er terloops van bewust dat een reactor van dit type niet kan ontploffen. En zelfs als het zou gebeuren, zou hij alleen zijn afval verspreiden, dus... helium. Een nieuw, vreemd, maar waar idee.

Zullen mensen het begrijpen? Op mijn site win ik elk jaar duizend nieuwe lezers. Een kleine stem. Ik weet dat ik gelezen word door veel mensen uit allerlei omgevingen (waaronder militairen, naar hun eigen zeggen). Ik praat niet, ik schreeuw zo goed als ik kan om de sluier van stilte te doorbreken die ons verstikt. Ik schreeuw: "Oplossingen bestaan. Vergeet niet. De toekomst is nergens geschreven. De apocalyps, de grote wereldwijde opstand zijn niet onvermijdelijk. Alles hangt van ons af. In plaats van ons lot en onze toekomst te ondergaan, hebben we plotseling de macht om erop te reageren. De natuur heeft ons een fantastisch cadeau gedaan, laten we het zonder vertraging grijpen, zonder dat we nog een moment moeten wachten!".

Zal ik gehoord worden? Zal dit alles verdwijnen in het algemene lawaai?

Ik lees de mails die ik sinds het online zetten van dit dossier heb ontvangen. Sommige wetenschappers reageren positief. Andere stellen voor om een poging te doen richting ecologische politici om hen bewust te maken van deze problemen. Voor hen zou het een 90-graden draai zijn. De oplossing voor de menselijke problemen zou liggen in de... kernenergie. Maar niet de kernenergie die we tot nu toe hebben gekend. We zouden ons moeten richten op een ander wereldbeeld, dat van de schone fusie, zonder radioactiviteit, zonder afval. Ik merk aan de verbazing van veel lezers dat veel mensen zelfs niet wisten dat deze wegen mogelijk zijn. Alles is voor hen een volledig nieuwe gedachte. Het is waar, en bewaar deze zin goed in je hoofd: in de Sandia-experiment

Er werd een temperatuur geproduceerd die honderd keer hoger was dan in het centrum van de zon
en vier keer hoger dan in het hart van onze krachtigste waterstofbomben --- -------

Gemeld door een lezer, een goed recent artikel op Wikipedia

http://nl.wikipedia.org/wiki/Z_machine

Terug naar Gids Terug naar Startpagina

Aantal bezoeken aan deze pagina sinds 27 mei 2006: