Efekty reklamowe na ITER i energetykę jądrową

Bez tytułu

Efekty reklamowe

10 maja 2012 r.

Od czasu, gdy zacząłem się zajmować sprawą ITER i tokamaków, zaczęły się pojawiać efekty reklamowe. Słowo „przerwanie” pojawiło się w Wikipedii. Podczas wizyt w Cadarache publiczność nie ogranicza się już do podziwiania pięknej modelu prezentowanego i milczenia podczas słów uroczystej opiekunki. Ludzie zaczynają zadawać pytania.

W ostatnich dniach pojawił się nowy, propagandowy artykuł na rzecz projektu ITER na różnych stronach internetowych. Dostałem ogromną ilość wiadomości na ten temat i postanowiłem odpowiedzieć na mojej stronie. Znowu to całkowita bzdura. Takie było moje wrażenie, potwierdzone przez telefoniczne rozmowy z ekspertami od gorących plazm, którzy są zmuszeni do milczenia, ponieważ nadal pracują.

Za dziesięć dni wygłoszę wykład w regionie na temat ITER i energii jądrowej w ogóle, jeśli będę miał czas. Na stronie Enquête et Débat znajduje się długie video (1 godzina 50 minut), które polecam obejrzeć, w którym odzwierciedlam krytykę wygłoszoną przez Glenn Wurdena w września 2011 roku (rozmawiałem z nim przez godzinę kilka miesięcy temu), podczas konferencji na temat przyszłych tokamaków w Princeton. W filmie szczegółowo omawiam jego prezentacje, najpierw po angielsku, a następnie od razu po francusku. To jedno z najlepszych nagrani na stronie Enquête et Débat (zielona ikona w prawym górnym rogu).

Jednak godzina i pół to bardzo długo. Powinno się to rozbić na fragmenty. W tamtym czasie wszystko zostało nagrane jednym ciągiem, bez montażu. Byłoby dobrze, gdyby na stronie Sortir du Nucléaire, która zajmuje się tylko wydarzeniami, pojawił się stały link. Zasugerowałem to Philippe Brousse, przewodniczącemu tego kolektywu złożonego z 900 organizacji, by umieścić ikonę na stronie głównej, prowadzącą do artykułów o podstawach, dotyczących aspektów naukowych i technicznych energii jądrowej. Nigdy mi nie odpowiedział. To organizatorzy happenings.

Wykład, który wygłoszę, zostanie nagrany na wideo i natychmiast udostępniony w Internecie. Osoby odpowiedzialne za nagrywanie obrazu i dźwięku zajmą się wstawieniem obrazów, które im przekażę. To właśnie zajmuje trochę czasu. Trzeba też dokładnie dopasować obrazy do odpowiedniego momentu i odpowiedniego czasu trwania.

Dziś przygotowuję kolekcję modeli opartych na małych toroidach z polistyrenu o średnicy 30 cm, które kupiłem wczoraj w Aix. Spróbuję stworzyć pierwszy: wyjaśnić zasady działania tokamaku, a więc i ITER, czego ludzie zupełnie nie rozumieją. Trzeba przyznać, że wybór wyrażenia „pole magnetyczne poloidalne” nie był najlepszy, by wyjaśnić te rzeczy.

Spróbuję włożyć w 45 minut maksymalnie to, co będę mógł, ponieważ tyle czasu może zwrócić uwagę słuchacze.

Organizatorzy próbowali nadać tej akcji charakter debaty. Michel Claessens, odpowiedzialny za komunikację w ITER, najpierw się zgodził. Potem, wiedząc, że będzie miał do czynienia ze mną, odmówił, mówiąc, że nie chce debatować z kimś „zbyt negatywnym” (...).

Takie unikanie zdarzyło się również wśród naukowców z Instytutu Badania Fuzji Magnetycznej w Cadarache, wewnętrznej bastionu fuzji w Francji. Michel Chatelier, Gabriel Marbach, byli dyrektorami. Alain Bécoulet, specjalista od ITER, Philippe Gendrih, dyrektor badań w tym instytucie, „pan Fuzja w CNRS”.

Postawimy puste krzesła z ich imionami i zrobimy film.

Wszystko to jest wyczerpujące i jestem zmęczony. Siedemdziesiąt pięć lat to już trochę ciężko.

Dobrze, przejdźmy do tych efektów reklamowych. Trzeba je pojedynczo rozważyć i odrzucić wszystko w tej stronie.

Organizacja ITER ma środki, pieniądze, które pozwalają na rozprzestrzenianie informacji, na które dotąd publiczność i internauci nie mieli żadnej odpowiedzi. Teraz chodzi o nowy komunikat dotyczący „granicy Greenwalda”. Najpierw przepisuję komunikat, a potem wyjaśniam:

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69903.htm

Źródło:

Nauki fizyczne i nanotechnologie Krok naprzód w kierunku opanowania fuzji jądrowej?

Dwaj fizycy z USA niedawno odkryli możliwą odpowiedź na jedno z głównych problemów, które utrudniają rozwój fuzji jądrowej. Zaproponowali rozwiązanie, które, jeśli zostanie potwierdzone eksperymentalnie, powinno doprowadzić do istotnego postępu w wydajności tokamaków. To może zmotywować nasze nadzieje na opanowanie tej nowej technologii, aby wykorzystać ją przemysłowo do produkcji energii elektrycznej.

W rzeczywistości, w chwili, gdy przyszłość energetyczna planety jest w centrum obaw, fuzja jądrowa stanowi idealne źródło energii, ponieważ jest obfite i ma niewielki wpływ na środowisko. Jednak warunki wymagane do fuzji są trudne do osiągnięcia, dlatego technologia ta nadal jest w fazie badań i eksperymentów. Cele realizacji elektrowni fuzji, która zamieni ciepło wydzielane przez reakcje fuzji na energię elektryczną, są dalekie. Społeczności naukowe narodowe i międzynarodowe weszły w duże projekty na miarę tego ogromnego wyzwania. Wielkość inwestycji wywołuje zaskoczenie części ludności. Rozwój fuzji jądrowej jest obecnie tematem debat na temat uzasadnienia inwestowania takich ilości środków dla wyniku, który nie jest pewny. W tym kontekście oczekiwania są liczne i presyjne.

Dlatego z entuzjazmem Luis Delgado-Aparicio i David Gates, obaj fizycy z Princeton Plasma Physics Laboratory Departamentu Energii USA, niedawno podzielili się swoim odkryciem.

Zainteresowali się niestabilnościami, które mogą pojawić się w plazmie w konfiguracjach typu „tokamak”, stanowiąc główny problem hamujący ich rozwój.

Pojawienie się tych trójwymiarowych niestabilności zwanych „przerwaniami” zostało uznane za nieuniknione, nawet w normalnych warunkach utrzymywania.

Odpowiadają one nagłemu i bardzo szybkiemu utraceniu utrzymywania plazmy i mogą znacząco uszkodzić sprzęt. Ponadto ryzyko uszkodzenia jest tym większe, im większa jest moc tokamaku. W związku z tym prototyp tokamaku o dużej mocy ITER, obecnie budowany w Cadarache, może doznać poważnych uszkodzeń całej instalacji.

Jednym z głównych powodów tych przerwań jest wzrost gęstości plazmy ponad pewną wartość krytyczną, zwana „granica Greenwalda”. Ta granica wydaje się uniwersalna, a jej pochodzenie nadal pozostaje tajemnicą.

Aby fuzja miała miejsce w plazmie, musi być wystarczająco gęsta i gorąca, aby umożliwić zbliżenie lekkich jąder zawartych w plazmie i spowodować ich połączenie w cięższe jądra. To połączenie towarzyszy silnemu wydzielaniu energii w postaci ciepła, które próbujemy wykorzystać do produkcji energii elektrycznej. Ta reakcja fuzji występuje naturalnie w Słońcu i większości gwiazd. Zgadza się, że im więcej energii wplujemy do plazmy, tym bardziej oczekujemy zwiększenia jej gęstości, a więc i zwiększenia reakcji fuzji. Granica Greenwalda przeczy tej intuicji. Ponadto, ponieważ tempo reakcji jądrowych jest proporcjonalne do kwadratu gęstości plazmy, ta granica ogranicza wydajność tokamaku o danej wielkości. Dlatego naukowcy próbują wyjaśnić jej pochodzenie od dekad.

Głęboka analiza L. Delgado i D. Gates skupia się na tym problemie. Proponują świeżą, inną od tej zaproponowanej przez Greenwalda, fizyka z MIT, który stworzył równanie opisujące tę granicę (i noszące jego imię). Moja uwaga: Greenwald nie stworzył swojego równania na podstawie teorii. To, co CEA nazywało w tekście opublikowanym na swojej stronie, skierowanym przeciwko mnie (i którego nie miałem możliwości odpowiedzi), to „prawo inżynierskie”, czyli całkowicie empiryczna formuła, wyprowadzona z obserwacji. Znajdziesz tę piękną formułę, wpisując „Greenwald limit” w Wikipedii:

Widzimy, że zgodnie z tą zasadą, w tokamaku niemożliwe jest przekroczenie tej wartości gęstości, proporcjonalnej do „prądu plazmy”, czyli prądu, który przepływa przez plazmę (1,5 miliona amperów w Tore Supra, 15 w ITER) i odwrotnie proporcjonalnej do kwadratu wartości „małego promienia” komory toroidalnej. Badania te zostały rozpoczęte przez Greenwalda w latach osiemdziesiątych w sposób całkowicie empiryczny.

Wróćmy do ogłoszenia, które stanowi temat tego bloku:

Według Greenwalda, niestabilność wynika z nadmiernego promieniowania plazmy brzegowej, które obniża jej temperaturę, zwiększając tym samym jej rezystywność. Prąd przepływający przez plazmę przechodzi wtedy z brzegu do środka, a gęstość prądu w środku osiąga wartość progową (zwana Kruskal-Shafranov (KS)), proporcjonalną do pola toroidalnego, od której zaczyna się niestabilność magnetyczno-hydrodynamiczna (MHD): plazma się skręca i dotyka ścianki tokamaku, gdzie się ochładza. Prąd plazmy jest więc zmuszony przenikać do ścianki, co prowadzi do uszkodzeń.

Jednak początki i końcowe etapy tego procesu nie są jasne.

Przybliżenie zaproponowane przez L. Delgado i D. Gates skupia się na magnetycznych plamach, które powstają, gdy osiągnięto granicę. Pokazują za pomocą równań, że te plamy są przyczyną załamań plazmy.

Związek między tymi plamami a załamaniem nie jest nowy, ale relacja przyczynowo-skutkowa nie została wykazana w poprzednich badaniach.

Oto nowy scenariusz, który proponują: plamy są odpowiedzialne za dwa negatywne efekty:

po pierwsze, gromadzą one zanieczyszczenia pochodzące ze ścian tokamaku, które ochładzają plazmę, a po drugie, działają jak tarcze chroniące przed dodatkowym wprowadzaniem energii do systemu. Gdy moc wprowadzona staje się mniejsza niż moc wydzielana przez plamy przez efekt Joule, równowaga się rozrywa.

Plamy rozwijają się, aż osiągną wystarczającą wielkość, aby spowodować załamanie prądu elektrycznego pomagającego w utrzymywaniu plazmy. Plazma znika w ciągu kilku milisekund.

Teraz pozostaje jedynie sprawdzić te hipotezy eksperymentalnie, co ma miejsce w najbliższym czasie na tokamakach C-Mod MIT i DIII-D General Atomics w San Diego. Dzięki nowemu spojrzeniu na problem, L. Delgado i D. Gates zaproponowali potencjalne rozwiązanie pozwalające osiągnąć gęstości powyżej granicy Greenwalda:

polegałoby ono na wprowadzaniu energii bezpośrednio do wnętrza plam.

Jeśli ta manipulacja się uda, warunki potrzebne do fuzji (wysokie temperatury i duża gęstość) mogłyby być znacznie łatwiej osiągnięte w przyszłości.

„Jeśli...” jak mówili Lacedemonianie. Aby dowiedzieć się więcej, kontakt:

• Oficjalna strona „U.S. Department of Energy”: http://science.energy.gov/
• Oficjalna strona „Princeton Plasma Physics Laboratory”: http://www.pppl.gov/
• Oficjalna strona ITER: http://www.iter.org/
• Oficjalna strona „Plasma Science and Fusion Center” w MIT: http://www.psfc.mit.edu/research/alcator/
• Oficjalna strona zespołu „General Atomics Fusion Energy Research” w San Diego: https://fusion.gat.com/global/Home
• Artykuł edukacyjny D.F. Escande na temat plazmy termojądrowej utrzymywanej magnetycznie: http://redirectix.bulletins-electroniques.com/9cUmA
• Dossier CEA na temat fuzji magnetycznej: http://www-fusion-magnetique.cea.fr/
• Ogólne informacje o fuzji: http://redirectix.bulletins-electroniques.com/QWoZ1
• BE nr 282: „Rozwój fuzji jądrowej przez utrzymywanie inercyjne: akademie amerykańskie są na jej rzecz”: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69455.htm
  Redaktorzy:

Catherine Marais, asystent naukowy; deputy-phys.mst@consulfrance-houston.org; Znajdź wszystkie nasze działania na http://france-science.org.

To, co następuje, pochodzi z nowszego artykułu (komunikat z 2001 roku)

Jeśli przeczytasz artykuł Greenwalda, zobaczysz, jak mało opiera się on na teorii. To czysta empiria. Zrobił pomysł na tę zasadę na chybił trafił i ją przetestował. Krzywe, które przedstawiają, wydają się pasować do tego, co sobie wyobrażał. Ale nie ma jasnej relacji przyczynowo-skutkowej. Pokazuje to słabość podejścia teoretyków do problemu gorących plazm poddanych polom magnetycznym.

Greenwald jest eksperymentatorem, który zrobił swoją dysertację na maszynie ALCATOR w USA w latach osiemdziesiątych. Stopniowo zwiększał gęstość w komorze, wpluwając lodowe kawałki wodoru. Powodowało to lokalne zwiększenia gęstości, które szybko rozprzestrzeniały się po całej komorze. Wykazał wartość graniczną gęstości, którą próbował określić przy różnych wartościach prądu plazmy, parametrze, nad którym mógł mieć wpływ. Wtedy zauważył, że gęstość krytyczna zależy od kwadratu intensywności tego prądu, z dość dokładnym przybliżeniem. Ale było to jedynie obserwacja eksperymentatora.

/NUCLEAIRE/ITER/ITER_fusion_non_controlee/greewald_limit_1988.pdf

Później dopracował swoje prace, a to, co następuje, pochodzi z komunikatu z 2001 roku.

Jeden z wykresów, na którym Greenwald zaznaczył przypadki przerwań.

O przerwaniach podaje w swoim artykule wykres pokazujący brutalność załamania prądu:

Oto wniosek, który podaje Greenwald:

• To znaczący postęp w zrozumieniu tego ważnego i interesującego problemu (...)

• Zaskakujące, że prosta zasada empiryczna pozwala na kontrolę tak skomplikowanego problemu.

• To zaskakujące, że ta zasada może być stosowana tak dobrze do szerokiej gamy systemów utrzymywania.

• ........

• Ale zrozumienie, co leży u podstaw tego zjawiska, nadal pozostaje wyzwaniem.

Zaczęto eksperymentować na tokamakach od lat pięćdziesiątych, co oznacza, że przez dziesięciolecia funkcjonowaliśmy napotykając na zjawisko nagłe, destrukcyjne, którego nie rozumieliśmy wcale. Pamiętam rozmowę godzinową z Philippe Gendrihem, dyrektorem badań w IRFM, który opisał granicę Greenwalda jako „ważny element”.

Chodzi więc o empiryczne opanowanie zjawiska, które zostało zrealizowane przed kwartalem wieku przez „prawo inżynierskie”, którego zrozumienie nie postępuje od tego czasu ani o krok.

Należy zaznaczyć, że Gendrih stanowczo odmawia spotkania z mną, nagranego (i dlatego udostępnionego w Internecie).

To „prawo inżynierskie” stworzone przez Greenwalda, jak powiedziałby głupiec, który napisał dziesięć stron o mnie na stronie CEA, jest przykładem tego, co mamy do sterowania tokamakiem, maszyną tak problematyczną jak ITER. Możesz przeczytać, że Greenwald sądził, iż przerwania pochodzą z zjawiska, które zaczyna się blisko ścianek, a następnie rozprzestrzenia się ku środkowi plazmy.

Można sterować małym eksperymentem za pomocą „praw inżynierskich”, ale jest to bez odpowiedzialności, gdy opiera się na takich narzędziach sterowania „największym eksperymentem fizycznym kiedykolwiek zbudowanym na świecie”.

Artykuł omawiany na tej stronie, L. Delgado i D. Gates, został uznany za „wielkie odkrycie” w czasopiśmie „l'Usine Nouvelle”. Delgado i Gates sugerują, że przerwania mają swoje źródło w centrum plazmy, a nie poprzez niestabilności brzegowe, które powodują ochłodzenie,