Uma experiência de 15 bilhões de euros
ITER:
uma experiência de 15 bilhões de euros
O reator de fusão: perigoso
13 de julho de 2011: Um leitor me informou que um hacker havia modificado uma palavra no código no servidor, "search" tendo sido substituído por "custom", o que tornava o motor de busca inoperante. Essa modificação de uma palavra completa não poderia corresponder a um bug.
A restauração foi feita. Obrigado A linha de código cancelada:
Restauração: Agora o motor de busca interno funciona
http://www.dissident-media.org/infonucleaire/iter.html
13 de julho de 2011:
Uma reação de um leitor:
Li seu artigo: edificante.
Encontrei isso em lembrança:
Nele encontramos coisas interessantes. Recomendo fortemente aos leitores que cliquem nesse link, que os fará descobrir o mundo do surrealismo científico-tecnológico. Quanto mais aprendo, mais me preocupo. Poderíamos resumir assim:
desperdício, improvisação, imprudência "Não havia previsto os problemas" "negociação" "método Coué" que não tenta nada, nada tem"
13 de julho de 2011:
Uma segunda reação de um leitor, que você apreciará:
Caro colega, físico de plasmas no CNRS, li com interesse o documento sobre ITER "Experiência de 15 Bilhões de Euros".
É excelente e não contém erros.
Mas é preciso saber que todos os físicos de plasmas sérios e honestos sabem muito bem disso, incluindo os engenheiros-físicos do CEA (infelizmente, no projeto ITER, há cada vez menos físicos de plasmas).
É perfeitamente claro que aqueles que apoiariam o contrário são ou totalmente desonestos, ou totalmente incompetentes, ou teóricos distantes desse mundo.
Por isso, o recuso de debate contraditório sobre o assunto ...
O que fazer? Claro, é preciso reagir.
Mas, conhecendo bem alguns políticos locais, eu proporia um alvo para algumas pessoas no Conselho Geral 13 e no Conselho Regional. É localmente que é possível agir, enquanto que a Organização ITER é apenas uma estrutura de gestão técnica vazia (não há gestão científica, em particular).
Os políticos Ecologistas em instâncias devem ser bons conselheiros nessa abordagem.
Como ainda não terminei minha carreira no CNRS, conto com sua discrição de antigo colega para manter esta mensagem confidencial.
(Eu contactei recentemente E...., e tivemos uma longa conversa na qual constatamos nossas visões semelhantes em muitos pontos).
Cordialmente, ......, do Grupo de Física de Plasmas Aplicados do CNRS Página profissional:
http://www.........
E-mail pessoal: ..........
A pessoa é diretora de laboratório......
Em resumo:
1 - Você está totalmente certo, seus argumentos são cientificamente relevantes 2 - É preciso reagir!
3 - Mas me mantenha fora disso, pois ainda não terminei minha carreira no CNRS....
[Anúncio sobre esta investigação pública](/sauver_la_Terre/ITER/OUVERTURE ENQUETE PUBLIQUE_LA PROVENCE 26 MAI 2011 A (1).pdf)
http://www-fusion-magnetique.cea.fr/cea/next/couvertures/blk.htm
13 de julho de 2011: Um leitor me informou que um hacker havia modificado uma palavra no código no servidor, "search" tendo sido substituído por "custom", o que tornava o motor de busca inoperante. Essa modificação de uma palavra completa não poderia corresponder a um bug.
A restauração foi feita. Obrigado A linha de código cancelada:
Restauração:
Alguns leitores me informaram que tentaram entrar em contato com Eva Joly, ou Nicolas Hulot, ou outros personagens com grande impacto midiático, para informá-los sobre a existência de tais soluções, perfeitamente e imediatamente operacionais. Eu fiz algumas tentativas de contato.
13 de julho de 2011: Um leitor me informou que um hacker havia modificado uma palavra no código no servidor, "search" tendo sido substituído por "custom", o que tornava o motor de busca inoperante. Essa modificação de uma palavra completa não poderia corresponder a um bug.
A restauração foi feita. Obrigado A linha de código cancelada:
Restauração:
/sauver_la_Terre/ITER/experience_quinze_milliards_es.htm
Ligação para o resumo final desta página
Em 16 de maio de 2011, uma delegação do Parlamento Europeu desceu ao hotel do Rei René, em Aix-en-Provence, onde ouviu diversas apresentações feitas pelos responsáveis pelo projeto ITER. Eu pude entregar à parlamentar Michèle Rivasi, logo antes dessa reunião, 40 cópias de um memorando que eu havia impresso em casa, metade em cores, representando uma versão abreviada do texto que vai seguir. Ela os distribuiu aos parlamentares.
Diante do hotel, cerca de 200 manifestantes anti-nucleares se reuniram. É pouco, considerando os riscos, e eu era o único cientista, ou mesmo o único engenheiro ou técnico. Os manifestantes eram "anti-nucleares de base".
É verdade que pessoas como eu acordaram após a injeção de reforço representada por Fukushima. Mas essa consciência, para mim, do caráter letal do núcleo, é definitiva. Eu simplesmente nunca havia me dedicado à questão. Antes disso, militantes dos primeiros dias sofreram os golpes das "forças da ordem", os jatos de granadas lacrimal, ou até mesmo os jatos de granadas defensivas que resultaram na morte do militar Michalon, manifestante contra a instalação do reator rápido em Creys-Malville, em 31 de julho de 1977, que recebeu uma dessas granadas diretamente no peito, onde explodiu.
Até hoje, há aqueles que se enforcam nos trilhos sobre os quais passarão os trens que trazem os resíduos radioativos para o "centro de reprocessamento da Hague" (na verdade, um centro de extração de plutônio, com o qual é fabricado o combustível nuclear feito na França MOX, que equipa 20 reatores na França, o reator número 3 de Fukushima, e que a França vende para o exterior). Esses são desalojados com brutalidade, feridos, enquanto lutam para que nós e nossos filhos permaneçamos saudáveis, escapando das ações lucrativas dos nuclearópatas.
É preciso que a caravana letal passe, a qualquer custo
Confesso que senti vergonha por reagir tão tarde, e um desconforto certo por não ver nenhum de meus colegas científicos, ou engenheiros, se juntar a essa legítima protesto. A consciência da periculosidade louca do núcleo está se formando, estimulada pela catástrofe de Fukushima, e isso apesar do silêncio que assistimos nos grandes meios de comunicação, acionado pelos barões do átomo.
Mas antes disso, os que manifestavam contra o núcleo eram vistos como marginais, sonhadores, enquanto eles tinham simplesmente uma visão muito mais clara e antecipada da situação.
Como veremos mais adiante, as coisas são muito piores do que se poderia pensar.
Até agora, os argumentos contra a instalação do ITER eram principalmente de natureza ambiental, ou paisagística. Acabei de assistir a um vídeo grotesco, chocante, gravado durante a apresentação do local, onde a guia diz que cuidadosamente transferiram morcegos, perturbados em seu habitat natural, para incentivá-los a nidificar em outro lugar. Também cuidaram de espécies florais protegidas
*Que absurdo, quando você descobrir o que vem a seguir. *
Conhecemos as críticas sobre a radiotoxicidade do trítio, substância radioativa que possui uma meia-vida de 12,3 anos. Sim, o problema é real. O trítio é um isótopo do hidrogênio, cujo núcleo contém um próton e dois nêutrons, acompanhado, como o hidrogênio leve, comum (núcleo constituído por um único próton), como o isótopo deutério (núcleo constituído por um próton e um nêutron), por um único elétron. Esse elétron constitui o que se chama o "cortejo eletrônico do átomo considerado". É esse cortejo que determina as propriedades químicas da substância considerada.
Assim, do ponto de vista da química, o hidrogênio leve e seus dois isótopos, deutério e trítio, têm exatamente as mesmas propriedades químicas.
Quando o hidrogênio "pesado" se combina com oxigênio, obtém-se o que se chama de "água pesada". Todas as combinações são possíveis, incluindo aquelas em que a molécula de água pode conter um ou dois átomos de trítio.
*Essa água tritiada será radioativa. *
Os opositores ao programa ITER argumentarão que, como o trítio é hidrogênio, é extremamente difícil de confiná-lo com segurança (não há risco zero, dirão eles). As moléculas de hidrogênio pesado, assim como as moléculas de hidrogênio leve, sendo minúsculas, tendem a passar por obstáculos constituídos por válvulas ou juntas. Pior ainda, o hidrogênio passa por paredes sólidas! O trítio é um campeão de fuga, passa por juntas e a maioria dos polímeros.
Quando se trata de hidrogênio leve, ou mesmo de deutério, o perigo é inexistente, no plano biológico. No caso do trítio, é outra história. A molécula de hidrogênio tem a propriedade de se ligar a uma série de outros átomos, dando um número considerável de moléculas, pertencentes à química "mineral" ou à bioquímica.
*Fazendo isso, esse trítio pode se integrar em cadeias alimentares e até no DNA humano. *
Os defensores do ITER poderão responder que um vazamento ou vazamento de trítio, correspondendo ao funcionamento da máquina de teste, ou de suas descendentes, só resultaria em uma poluição insignificante, "não apresentando risco quanto à saúde pública".
Temos nos acostumado a ouvir isso na boca de todos os nuclearócratas, há décadas.
Outro argumento, apresentado pelos defensores do projeto ITER: existe, no corpo humano, os "ciclos da água". Se a água tritiada for absorvida, o corpo humano a devolverá à natureza relativamente rapidamente. Sua "período biológico" (de um mês a um ano) é inferior à sua "período radiológico" (Wikipedia).
http://fr.wikipedia.org/wiki/Tritium#Fixation_biologique_du_tritium
http://fr.wikipedia.org/wiki/Tritium#Cin.C3.A9tique_dans_l.27organisme
As coisas seriam diferentes se átomos de trítio estivessem ligados, por exemplo, a moléculas de DNA. Isso toca nas consequências relacionadas a poluições muito pequenas, exercendo seus efeitos em longos períodos, e atingindo principalmente mulheres grávidas e crianças.
Novamente, os defensores do projeto ITER levantarão os ombros, dizendo que as quantidades de trítio envolvidas permanecerão muito pequenas, e mesmo uma retenção de água doce potável próxima, receberia água tritiada, isso seria com uma taxa de diluição tão baixa que ... etc...
*Então, talvez não seja nesse terreno que devemos buscar críticas eficazes. *
Há, é claro, o custo do projeto, que explode e seu triplicação não constitui mais do que um começo, como veremos no futuro, juntamente com os riscos do calendário, com esta pergunta incansável:
*- Quando energia elétrica? *
Os aspectos técnicos e científicos que vamos abordar a seguir tornam essas previsões impossíveis, tanto no tempo quanto nos custos, e simplesmente em termos de viabilidade e rentabilidade.
**Começamos primeiro a buscar a origem do projeto ITER. **
http://www.iter.org/fr/proj/iterhistory
Lê-se que este projeto resultaria de uma discussão entre Gorbachev e Reagan, em Genebra, em 1985, após a Guerra Fria.
Reagan e Gorbachev em Genebra, em 1985
Para a humanidade, a detenção de estoques de armas nucleares e mísseis impressionantes dava à imagem do átomo uma imagem totalmente negativa, apenas atenuada pela conotação positiva proveniente do núcleo civil. Sabemos que um reator civil pode ser convertido em reator plutonígeno e assim fabricar o explosivo do tipo bombas de fissão: o plutônio.
-
Adicione os problemas intrincáveis relacionados ao armazenamento de resíduos e à desmontagem das usinas nucleares, em relação aos quais não havia nem a menor indicação de uma solução.
-
Adicione o inevitável fenômeno de disseminação da arma nuclear.
Adicione, por acaso, um ano após esta reunião, era Chernobyl
A necessidade foi sentida de encontrar um "átomo pacífico", que não pudesse dar uma nova arma, cujo resíduo fosse constituído por um gás inofensivo: o hélio, que não pudesse dar lugar à disseminação de "materiais sensíveis".
Imediatamente, pensou-se em geradores de fusão deutério-trítio, imediatamente dotados de todas as virtudes.
Uma energia "inexaurível", dizia-se. E evocar as quantidades fenomenais de deutério e trítio (ou de lítio, a partir do qual se pode fabricar o trítio) contidas nas águas dos oceanos (ver mais adiante).
A energia proveniente da fusão é, portanto, um mito, muito forte, o do "átomo benéfico", sem perigo, pacífico e de "energia ilimitada".
Adicione uma imagem que fala ao imaginário humano, a do "sol em frasco".
O homem sempre associou os grandes fenômenos da natureza a construções mitológicas. A água que cai do céu permite obter boas colheitas. Entre os pré-colombianos, imploravam ao céu para conceder esse líquido vital: a chuva. Mas a água também é a das inundações, aquela que destrói, que mata.
O mesmo acontece com o Sol. Entre os antigos egípcios, os deuses não eram frequentemente mais do que a desdobramento da divindade central, solar. Rá era o sol benéfico, que assegurava boas colheitas, enquanto Seth era seu irmão, o terrível deus solar do deserto árido, aquele que seca as colheitas e faz o viajante perdido morrer de sede.
Existe um mito do átomo. Quando Oppenheimer, que sabia ler o sânscrito, viu pela primeira vez o fogo nuclear se desencadear diante de seus olhos, ele recitou instintivamente um poema indiano da Baghava Gita (versículo 33, capítulo 11), que terminava com:
Sou a morte, a destruidora de todos os mundos
http://en.wikipedia.org/wiki/Bhagavad_Gita
O átomo começou, portanto, a se misturar à história, a tomar seu lugar no imaginário humano, na forma da expressão de um deus terrível, comparável ao raio de Júpiter, ao martelo de Thor, com resquícios bíblicos de Apocalipse, do fim do mundo.
Em seguida veio o tempo do átomo pacífico, provedor de conforto, de viver melhor. Um átomo que aquece as casas, alimenta os motores dos trens de alta velocidade que nos transportam tão confortavelmente e rapidamente.
Mas os dramas de Chernobyl e Fukushima se impõem como lembretes brutos, violentos. Então o átomo se torna uma espécie de peste branca, invisível, inodora, lentamente letal.
- Eles não morreriam todos, mas todos seriam atingidos.....
Mesmo quando o funcionamento das usinas parece ocorrer sem problemas, observa-se incidências, no plano da saúde, sobre aqueles que trabalham nelas. Um estudo do INRS mostra que há duas vezes mais cânceres entre aqueles que trabalham na manutenção das usinas, mesmo quando seus dosímetros registram doses inferiores às normas estabelecidas (arbitrariamente) pela Autoridade de Segurança Nuclear.
[Ligação de áudio](/AUDIOS/11 maio 2011.mp3)
Aí está o átomo civil, apesar do forte lobby conduzido pelos nuclearócratas, que adquire uma aparência preocupante.
Então, por que não nos voltar para "esse sol em frasco", esse átomo que voltou a ser benéfico, sem risco. De fato, se um avião de linha cair em um tokamak, ou um terrorista o danificar com explosivo, que beleza! Quais seriam as consequências? Um pouco de deutério, trítio, lítio e hélio iriam para a natureza, dizem, e no dia seguinte, não se pensaria mais nisso.
*Através da fusão, emerge o mito de um "átomo sem risco nem resíduos". *
Nesse segundo plano, isso não é verdadeiramente verdadeiro. A fusão deutério-trítio produz nêutrons. Esses contaminarão todas as estruturas dos reatores, que se tornarão radioativos por "ativação", devido às transmutações que criarão nos materiais esse fluxo de nêutrons. Assim, a desmontagem de um reator de fusão seria tão complexa, problemática e cara quanto a de um reator de fissão.
Os defensores do programa ITER objetarão que se trata então apenas de resíduos cujas meias-vidas não se contam em séculos, enquanto a fissão gera radionuclídeos mortais *por centenas de milhares de anos. *
Com esse preâmbulo feito, é preciso tentar sair do mito, esquecer as belas frases, como "o sol em frasco" e "energia ilimitada", voltar um pouco à Terra e examinar a coisa em termos de viabilidade.
Para isso, terei que empregar um discurso de físico. Na medida do possível, tentarei que esse discurso permaneça acessível.
A fusão permanece uma torre de marfim, protegida pela complexidade extrema dos fenômenos a ela associados, e isso permite ao nuclearócrata cortar qualquer pergunta respondendo "é muito complicado". Então ele desenhará diante de seu interlocutor, possivelmente político, a névoa de tinta dessa complexidade, que o permitirá esquivar as perguntas, como o polvo soltando sua névoa de tinta.
Entremos, portanto, no cerne dessas questões científicas e técnicas, passando além do clássico blá-blá para leigos.
O projeto ITER baseia-se em dois conjuntos de resultados. Por um lado, o resultado inglês, o do JET (Joint European Torus), obtido no laboratório de Culham em outubro de 1991, onde, durante um segundo, a injeção de diferentes formas de energia permitiu a manutenção de reações de fusão, com um coeficiente
Q = 0,7
O que significa esse coeficiente Q? É a razão entre a energia bruta, liberada pela fusão, e a que injetamos na forma de micro-ondas, injeção de "neutros", etc...
Um reator de fusão produz uma energia cujo fluxo é proporcional ao volume da sua caldeira nuclear, ou seja, ao cubo de sua dimensão característica (por exemplo, o diâmetro do toro de plasma).
As perdas de energia ocorrem na parede, portanto são proporcionais à superfície da câmara, que varia como o quadrado da dimensão característica.
O corolário é que o coeficiente Q segue a lei de evolução:
Se o JET se limitava a esse valor Q = 0,65, é porque a máquina era muito pequena. O ITER, duas vezes maior, deve permitir subir a um coeficiente duas vezes maior, ou seja:
Q = 1,4
Nos folhetos do ITER lê-se que seus criadores esperam obter um fator superior a 5, com um tempo de funcionamento de 400 a 1000 segundos.
Alguns detalhes sobre esta experiência realizada no JET. Este tokamak não está equipado com um imã supercondutor. O campo magnético é criado por um solenóide com enrolamentos de cobre. A intensidade que os percorre é em megaampères, e o aquecimento por efeito Joule impede a prolongação da experiência.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Joint_European_Torus
http://claude.emt.inrs.ca/VQE/sources/fusion_futur.html
Os sistemas de aquecimento do ITER (micro-ondas, injeção de neutros) são extrapolações dos utilizados no JET.
*Portanto, o ITER "funcionará". *
Ninguém duvida disso. A fusão deutério-trítio será obtida, com um coeficiente Q superior à unidade, e por um tempo muito mais longo, tornado possível pelo uso de um imã supercondutor.
*Mas é tudo? *
*O aparelho, como vamos mostrar, é incompleto. *
No estado atual, ele nem mesmo pode figurar como um protótipo, focado na validação. Simplesmente porque faltam um, e até mesmo elementos essenciais, se incluirmos aqueles cujo funcionamento nunca foi testado.
O reator será carregado com uma mistura 50/50 composta por dois isótopos de hidrogênio, deutério e trítio. A reação de fusão esgota essa mistura, produzindo um núcleo de hélio, dotado de duas cargas positivas, transportando uma energia de 3,5 MeV e um nêutron, dotado de uma energia de 14,1 MeV.
Fusão deutério-trítio
Uma imagem que foi dada ao público durante décadas, enquanto que representa apenas metade da história!
O campo magnético de confinamento se opõe à fuga desse núcleo de hélio, enquanto for possível. Em troca de energia com os íons deutério e trítio, este contribuirá para manter a temperatura do plasma, que tende a se resfriar continuamente por radiação. Mas esse campo não tem efeito sobre o nêutron que, não sendo eletricamente carregado, irá inevitavelmente atingir a parede. Capturado pelos seus materiais, ele criará radioatividade em seus elementos, por "ativação", transmutações diversas.
O falecido prêmio Nobel Gilles de Gennes duvidava que fosse possível proteger o delicado material do imã supercondutor do bombardeio dos nêutrons de fusão. Os elementos supercondutores são frágeis. Os danos causados pelos nêutrons podem, ao provocar transmutações, fazer desaparecer localmente a supercondutividade, colocar o imã muito caro fora de serviço, ou até mesmo provocar sua destruição.
Diante disso, os responsáveis pelo ITER respondem que atrás da primeira parede ("the first wall") e do imã se interpõe uma camada de lítio, ou melhor, um composto baseado em lítio que, de qualquer forma, ao absorver os nêutrons, regenera o trítio, através da reação exoenergética:
http://www-fusion-magnetique.cea.fr/gb/cea/next/couvertures/blk.htm#ch1
**Ver também **:
Notar-se-á, no decorrer, que essa reação é uma reação de fissão, estimulada, de fissão de um átomo de Lítio sete, que se encontra em um estado instável e se divide em dois átomos, possuindo respectivamente 4 (hélio) e 3 (trítio) núcleons.
Essa camada tritigênica é líquida, formando uma mistura de Lítio e Chumbo. O chumbo tem a função de reduzir os nêutrons e, atingido por um nêutron, pode emitir dois. Essa massa líquida a 500°C é refrigerada por água pressurizada. É impossível que essa mistura de metais em estado líquido entre em contato com essa água. O lítio funde a 180°C e evapora a 1342°C.
O lítio não queima no ar, à temperatura normal, como faz seu primo alcalino, o sódio. Mas, desde que a temperatura seja suficiente, queima como seu outro primo: o magnésio, e essa combustão é fortemente exotérmica.
http://www.plexiglass.fr/materiaux/metaux/lithium.html
http://www.youtube.com/watch?v=ojGaAGDVsCc
****http://www.youtube.com/watch?v=hSly84lRqj0&feature=related
****http://www.youtube.com/watch?v=oxhW7TtXIAM&feature=related
Trechos:
O lítio é o único metal alcalino que pode ser manipulado ao ar sem perigo, enquanto os outros se oxidam com, mais frequentemente, inflamação. Ao ar seco, o lítio se cobre lentamente com uma película de óxido e nitrato.
Ao ar úmido, a ataque, catalisada pela água, é muito mais rápida.
O metal não se inflama no oxigênio seco acima de 200 °C dando o óxido Li2O e não o peróxido, propriedade que o diferencia claramente de seus homólogos superiores e o aproxima dos alcalino-terrosos.
A combustão do lítio é muito exotérmica e é acompanhada pela emissão de uma intensa luz branca como o magnésio.
Lítio queimando no ar, em presença de água: explosão imediata Fogo de lítio na água:
Lítio mais água :
Em presença de água, a 500°C, ele a decompõe, e lhe toma seu oxigênio liberando ... hidrogênio. Você encontra uma reação semelhante à das capas de zircônio envolvendo as pastilhas combustíveis, nos reatores de Fukushima, e geralmente em todos os reatores refrigerados com água, quando a temperatura sobe ao ponto em que essa água passa ao estado de vapor.
O hidrogênio liberado pela reação do lítio com a água que o refrigera libera hidrogênio que, ao se combinar com o ar, pode provocar uma explosão, como as que você viu em Fukushima. O lítio é um corpo extremamente reativo, que pode se combinar com oxigênio, hidrogênio (, dando o hidreto de lítio, o explosivo-tipo das bombas de hidrogênio). Pode até se combinar com ... nitrogênio, à temperatura ambiente, dando nitratos de lítio. Todas essas reações são exotérmicas, suscetíveis de sofrer um aceleramento prejudicial.
E isso, ninguém lhe disse nada
Ninguém mencionou o que aconteceria se, em um reator "de fusão", o lítio começasse a queimar, ou a se combinar com a água que é suposto refrigerá-lo. Essas camadas tritigênicas não foram testadas. Como observou Michèle Rivasi durante essa reunião, seria melhor testar o comportamento dessas camadas tritigênicas em outras máquinas, como o JET, ou as máquinas alemãs (o ASDEX, no Instituto Max Planck), ou japonesas, antes de lançar um projeto
- dispendioso
- perigoso
- problemático
Ao redor dessas células tritigênicas, cuja imagem você vai descobrir a seguir (fonte: site do CEA), você tem duas coisas:
- Diretamente em contato, a primeira parede, em berílio. É um metal que funde a 1380°C. Seu comportamento em um tokamak também não foi testado. O berílio é altamente tóxico, causa uma doença chamada berilose, uma doença pulmonar incurável. É também cancerígeno.
Fonte :
http://fr.wikipedia.org/wiki/B%C3%A9ryllium#Contamination_du_corps_humain
Elemento de uma capa tritigênica (uma outra "experiência inédita")
Alguns poderiam objetar que o lítio, nesses elementos, está na forma de uma liga, talvez então menos inflamável, devido à componente de chumbo. A temperatura de ebulição do lítio é de 1342°C e a do chumbo de 1749°C. Em caso de aumento de temperatura, o lítio vaporiza primeiro e se separa do chumbo, formando bolhas, muito menos densas.
Do outro lado, você encontrará o imã supercondutor, refrigerado com hélio líquido, a 3 graus absolutos. A menor elevação de temperatura, esta supercondutividade cessa. A parte do imã que perde esta propriedade de supercondutividade, torna-se resistiva, local de um efeito Joule violento, que propaga de perto em perto esta destruição da supercondutividade, vaporizando o refrigerante, o hélio líquido.
Quando esses condutores estão em estado de supercondutividade, não há efeito Joule, não há liberação de calor. O sistema criogênico que os gerencia está lá apenas para impedir que o calor proveniente do ambiente externo venha aquecer esses elementos, que estão imersos em hélio em estado líquido.
Se em algum lugar a supercondutividade for quebrada, o elemento em questão torna-se resistivo, liberando calor. Um acidente ocorreu no CERN, em 2008. Houve perda de supercondutividade em uma solda. A corrente que percorre os ímãs é de 9000 ampères. Ocorreu um arco elétrico que vaporizou o hélio líquido ao redor. A explosão deslocou ímãs de 40 toneladas por vários metros (...).
Em um reator de fusão, dotado de sua indispensável cobertura tritigênica, uma catástrofe é então possível, com:
- Combustão violenta do lítio contido na cobertura tritigênica (este queima como magnésio. Será necessário demonstrá-lo em um programa de televisão).
*- Em contato com água: explosão. *
*- O calor liberado perturba o ímã supercondutor vizinho, que se volatiliza. *
*- Este incêndio do lítio transporta vapores de chumbo (tóxicos: saturnismo) bem como trítio (radioativo) que havia sido sintetizado na cobertura tritigênica. *
- A "primeira parede" (um a dois milímetros de berílio) também é volatilizada e se mistura aos poluentes tóxicos.
*- Adicione a dispersão de alguns quilos de trítio que representam a carga do reator. *
O total....
Calma, uma explosão desse reator cessaria imediatamente toda reação de fusão em seu interior. É já algo. É o que vocês repetem há décadas, louvando a segurança desses reatores nucleares do próximo século.
Mas, no plano da química, é ... Seveso.
Durante essas reuniões sobre o ITER, Michèle Rivasi causou uma clara incomodidade quando perguntou "quem pagaria em caso de problema, de catástrofe? Quem seria responsável?". A resposta foi um silêncio constrangedor, significando:
*- Mas afinal, do que vocês estão falando? Qual catástrofe? Todas as precauções serão tomadas, claro! * ****
| A presença de lítio, indispensável para constituir essa cobertura tritigênica | torna o reator | fundamentalmente perigoso | . |
|---|
Essa perigosidade inescapável foi cuidadosamente escondida do público, diante do qual foi desfraldado o véu de fumaça da "reação básica da fusão", aquela do mistura deutério-trítio.
Compreendam bem. Um "reator de fusão" funciona, não com uma única reação, mas com duas.
Detalhemos-as :
2Deutério + ** 3Tritônio ** dá 4Hélio ** mais 1****nêutron, mais energia.
( a reação mais divulgada da história da nuclear )
Os nêutrons representam sozinhos 80% da energia emitida: 14 MeV, (Mega elétrons-volts)
O hélio representa 20% dessa energia. Conta-se com essa energia, transmitida no plasma por colisões para manter a temperatura de 100-150 milhões de graus no reator.
Os nêutrons, isentos de carga elétrica, atravessam a "barreira magnética" e vão bater na "primeira parede", em berílio. Ou ele a atravessa sem interagir, ou eles interagem e são envolvidos em uma reação:
9Berílio + nêutron dá 2 4Hélio mais 2 **1nêutron
A segunda reação, se não for isso, para um reator de fusão, é aquela que regenera o trítio:
1****nêutron + 6Lítio** dá 4Hélio mais 3Tritônio, mais energia.
Podemos agrupar essas duas reações básicas:
2Deutério + ** 3Tritônio ** dá 4**Hélio ** mais 1nêutron, mais energia (fusão).
1****nêutron + 6Lítio** dá 4Hélio mais 3Tritônio, *mais energia *(fissão estimulada)
em uma só:
2 Deutério + 6 Lítio dá 2 4 Hélio , mais energia
Assim "um reator de fusão", que tem parentesco com os reatores breeder, consome, não um mistura de Deutério e Trítio, mas Deutério e Lítio, essas duas substâncias realmente abundantes na água do mar.
Deste modo, surgiu a ideia "de energia ilimitada".
Tudo isso é verdadeiro. Ainda assim, é preciso saber fazer funcionar a reação de regeneração do trítio, extremamente perigosa e não experimentada. Ela será apenas "testada no ITER".
Foi necessário um intenso trabalho de desinformação, de anestesia midiática, correndo por décadas, para que a população local, se exceptuarmos alguns "ecologistas exaltados", visse com tamanha passividade um projeto perigoso instalando-se na região. Maryse Joissains, prefeita de Aix, reafirmou seu apoio incondicional ao ITER.
A cobertura tritigênica deveria ser constituída de um número N de elementos como aquele descrito na figura acima. Na experiência ITER, colocar-se-ão apenas alguns elementos desse tipo. Talvez até apenas um, os outros sendo substituídos por uma carcaça que funcione como barreira em relação aos nêutrons. Do simples chumbo, provavelmente.
A implementação dessa cobertura tritigênica, ao redor da câmara, será para DEMO, o brinquedo seguinte.
De qualquer lado que se olhe, no que diz respeito ao projeto ITER, encontra-se problemas muito complexos, acompanhados de soluções, não testadas, que não são menos complexas. E dizer complexidade significa dizer tempo de desenvolvimento e explosão dos custos.
No nível da complexidade, há tanta distância entre o ITER e um reator nuclear de fissão quanto entre um jato a reação e uma chaleira.
Aos criadores do ITER, pode-se fazer a pergunta :
*- O comportamento do conjunto "primeira parede", flanqueada por sua cobertura tritigênica, associada a um sistema de evacuação de calor, dará satisfação? Não se trata de uma "experiência inédita"? *
Outro problema relacionado ao funcionamento do ITER refere-se à ablação de sua primeira parede, sob o efeito do impacto dos íons de hidrogênio. Lá, as diretrizes se baseiam nos resultados obtidos na França no aparelho Tore Supra, um tokamak francês instalado em Cadarache, dotado de um ímã supercondutor desenvolvendo 4 teslas. As temperaturas obtidas não atingiram os valores que permitem obter a fusão. A menos que eu esteja errado (gostaria de esclarecimentos), estas eram de alguns milhões de graus. Mas o tempo de funcionamento atingiu um recorde de 6 minutos.
Assim, foi possível estudar o comportamento das paredes, muito próximas ou em contato com um plasma quente. A câmara foi então revestida de azulejos de carbono (CFC), bastante semelhantes aos da nave espacial. Ou seja, um composto de carbono e fibras de carbono. O carbono conduz bem o calor e apresenta boa resistência térmica. Os pesquisadores, portanto, estudaram a captação de calor, por condução, através de uma parede chamada "limiter". É esse tipo de caminho circular que se vê na parte inferior da câmara toroidal.
A câmara do Tore Supra. Embaixo, seu limiter
As paredes da câmara foram testadas com fluxos de calor de 1 Megawatt por metro quadrado, esse fluxo subindo para 10 Megawatt por metro quadrado no limiter, cuja temperatura superficial atinge 1200-1500°. Esse limiter é um trocador de calor, atrás do qual circula água a 220°, sob 40 bares, esse montagem permitindo testar a possibilidade de recuperar o calor em um tokamak.
Uma precisão, que recentemente me foi confirmada. Anunciou-se com trombetas "que a fusão deutério-trítio, a do "par mágico", foi operada no JET. Na verdade, e é um fato pouco conhecido, a maioria das experiências de fusão foi operada com deutério, esta exigindo uma temperatura um pouco superior, 150 milhões de graus.
****http://fr.wikipedia.org/wiki/Fusion_nucl%C3%A9aire
As reações que ocorrem em um reator que utiliza deutério como combustível de fusão
Fonte
:
• deutério + deutério → (hélio 3 + 0,82 MeV) + (nêutron + 2,45 MeV)
• deutério + deutério → (trítio + 1,01 MeV) + (próton + 3,03 MeV)
• deutério + trítio → (hélio 4 + 3,52 MeV) + (nêutron + 14,06 MeV)
• deutério + hélio 3 → (hélio 4 + 3,67 MeV) + (próton + 14,67 MeV)
Os ingleses fizeram alguns testes com deutério-trítio, para validar o conceito. Mas, segundo minha fonte, a maioria dos testes teria sido conduzida com deutério, talvez por questões de simples custo do produto.
**As perdas radiativas. **
O plasma perde energia por radiação, a espécie radiante sendo "o gás de elétrons". Primeiramente, há a radiação sincrotrônica, que traduz a perda de energia dessas partículas carregadas eletricamente, orbitando no campo magnético da máquina. A segunda fonte de perda é a "radiação de freio", ou bremsstrahlung. Quando um elétron passa perto de um íon, isso desvia sua trajetória. Ele é freado e emite esse tipo de radiação, cuja intensidade cresce como o quadrado da carga elétrica Z do íon.
Radiação de freio (bremsstrahlung)
O carbono era interessante por causa:
*- Da sua boa resistência térmica (esses "azulejos" são muito semelhantes aos da nave espacial) - Da sua boa condutividade térmica - Do pequeno número de cargas elétricas levadas pelos íons de carbono (quatro). *
Portanto, nesse mecanismo de perda por radiação de freio, um íon de carbono (arrancado da parede e vindo poluir o plasma) causa uma perda 16 vezes maior do que nas interações entre um elétron e um íon de hidrogênio, que carrega uma única carga.
Mas o carbono sofre um fenômeno de desgaste e se comporta como uma verdadeira bomba de hidrogênio, que absorve, ao mesmo tempo, hidrocarbonetos. Se esses se misturarem a átomos de trítio, isso traduz uma poluição do carbono que se torna radioativo (o período do trítio é de 12 anos).
Portanto, fora o carbono, se não for (veremos mais adiante) como absorvedor de resíduos.
Para o ITER, cuja parede interna representa 1000 metros quadrados, a escolha foi feita. 700 metros quadrados serão revestidos de berílio, o metal mais leve, cuja temperatura de fusão é de 1280 °C. Espera-se que este possa suportar o choque térmico graças a uma circulação subparietal que transporta o calor (água pressurizada). Em termos de poluição do plasma por arrancamento de íons, este terá 6 cargas elétricas, portanto causará perdas por radiação 36 vezes maiores do que aquelas que acompanham uma interação elétron-átomo de hidrogênio.
A fusão produz, de qualquer forma, hélio. Um reator como o ITER não poderia funcionar com 10% de hélio, que constitui a "cinza" da reação. Portanto, é necessário eliminá-lo continuamente.
Isso também era a função do limiter, mas os engenheiros foram levados a imaginar outra geometria que levou à concepção de um divertor. Este corresponde às duas rachaduras que se veem correndo na base da câmara toroidal :
O divertor é composto de módulos, segmentos que poderão ser manipulados e substituídos. Aqui está um deles.
Módulo do divertor
As partes verdes correspondem a um revestimento em tungstênio. Esse metal, que constitui os filamentos das lâmpadas incandescentes, tem uma temperatura de fusão de 3000°C, a mais alta para todos os metais. Sua forma se explica se lhe adicionarmos uma geometria magnética particular, que permite capturar e aprisionar íons :
**Em azul claro, o berílio. Em azul escuro, o tungstênio. Em preto, o carbono. **
É possível distinguir uma geometria magnética em forma de cauda de peixe. As rachaduras que se situam no fundo dessas duas rachaduras são destinadas a constituir a abertura, a borda que permite a bombagem do plasma, depois sua reinjeção na câmara, após a eliminação da "cinza", do hélio e dos íons indesejados (causa de resfriamento radiativo): carbono, berílio e tungstênio.
O tungstênio é o poluente mais prejudicial sob esse ponto de vista. De fato, o átomo carrega 74 elétrons. Os especialistas me disseram que os íons de tungstênio, misturados ao plasma de fusão, poderiam carregar de 50 a 60 cargas elétricas. Dessa forma, a interação de um elétron com um desses íons causaria uma perda por radiação de freio 3600 vezes mais intensa do que em uma interação com um íon de hidrogênio.
Fala-se aqui de perdas radiativas por radiação de freio, bremsstrahlung. Mas existem outras que são muito mais importantes, associadas a transições "livre-ligado".
Quando os elétrons encontrarem íons Deutério, ou Trítio, ou Hélio, ou Berílio, os núcleos terão perdido todos os seus elétrons. Isso não será o caso do tungstênio, nas condições de funcionamento. Entre quinze e vinte e cinco elétrons (sobre 74) permanecerão ligados ao núcleo. A interação com um elétron livre provocará então uma excitação dessa envoltória eletrônica residual, seguida imediatamente por uma desexcitação radiativa, com emissão de um fóton. Nova perda, muito importante.
*Portanto, a poluição pelos íons de tungstênio poderia levar a uma queda de regime até a extinção. *
Após consultar um especialista, aprendi que a bombagem dos íons pesados será realizada no fundo das rachaduras separando dois elementos do divertor, através de orifícios centimétricos.
O JET estava inicialmente equipado com um limiter, semelhante ao do Tore Supra. Os ingleses modificaram seu equipamento de forma a revestir a câmara com tungstênio e instalar um divertor na sua base. Como observou Michèle Rivasi no dia 16 de maio último em Aix, talvez fosse conveniente esperar os resultados dos testes ingleses antes de lançar o "saque" do ITER.
*Mesma observação quanto à parede de berílio. *
O sistema do divertor foi testado em algum lugar?
Ele poderá garantir a pureza do plasma de fusão?
**Resposta dos especialistas : **
***- Apenas a experiência trará a resposta. ***
Conclusão :
Quando se entra na máquina ITER, descobre-se uma complexidade que dá vertigem. Esse aparelho é cem vezes mais complicado que um reator nuclear de fissão. Ele carrega dezenas de problemas, com soluções que algumas vezes simplesmente não foram testadas ainda. A eficácia do divertor e a capacidade de suportar uma parede de berílio permanecem no domínio da especulação. No entanto, o sucesso dessa fórmula de despoluição contínua do plasma é uma condição se ne qua non para continuar o desenvolvimento.
Do ponto de vista, o ITER é uma experiência fascinante, uma coleção de temas de teses e estudos sofisticados. Mas também é
Uma experiência de 15 bilhões de euros
(por enquanto)
Qualquer problema adicional causará uma nova explosão no orçamento. Nossos parlamentares devem estar cientes disso e não se deixar embriagar pelas grandes fórmulas habituais, destinadas a os anestesiar, a os enganar:
- O sol em um frasco - Energia ilimitada ….
Quando eu perguntei a um pesquisador envolvido no projeto:
*- Quando e a que preço poderemos esperar que essa máquina se transforme em gerador de eletricidade? *
Sua resposta foi :
***- Não será preciso estar a alguns dezenas de bilhões de euros ou a algumas décadas de distância. ***
*O menu está na mesa. Muito caro, muito lento, muito problemático. *
**Do ponto de vista das necessidades energéticas, quais são as soluções? **
O nuclear, através da fissão :
*- Perigoso - Destrutivo para o meio ambiente, saúde. - Nenhuma solução para o gerenciamento dos resíduos. *
A fusão, através do ITER :
- Muito caro - Muito problemático - Muito lento
Eu estarei presente no colóquio DZP (dense Z-pinches) de Biarritz, entre 6 e 9 de junho próximo.
DZP2011 é a principal conferência para especialistas trabalhando no campo da pesquisa de Z-pinches densos e temas relacionados. Anteriormente realizada em Laguna Beach (1989), Londres (1993), Vancouver (1997), Albuquerque (2002), Oxford (2005) e Alexandria (2008), atraiu mais de 100 delegados de até 20 países.
Os temas abordados pelo DZP2011 incluem todos os aspectos da pesquisa de Z-pinches densos, incluindo física básica de Z-pinches e a ampla gama de aplicações dos Z-pinches em áreas como fusão por confinamento inercial, astrofísica de plasmas em laboratório, lasers de raio-X suave e física de alta densidade de energia. Configurações de plasma densas relacionadas, como X-pinches, focos de plasma e descargas em capacitores de alta corrente, são entre os temas de interesse.
Na segunda-feira, 6 de junho de 2011, às 8h30, meu amigo Malcom Haines "abrirá" apresentando sua análise dos resultados obtidos nas Z-máquinas desde 2005, e persistirá em sua conclusão "em Sandia, mais de dois bilhões de graus foram obtidos desde 2005". Sua intervenção, em um colóquio internacional dedicado às Z-máquinas, é essencial.
Excerto do programa do colóquio de Biarritz, sobre as Z-máquinas (6-9 de junho de 2011)
(um jornalista francês virá cobrir pessoalmente o evento, ou se contentará com os relatos do CEA e outros lugares? )
A explicação do fenômeno reside nestas palavras: "resistividade turbulenta".
Eu irei apoiar a exposição de Malcom.
Malcom Haines,
pioneiro da física de plasmas e MHD
Acredito que os americanos desinformam, e visam as concepções de bombas de fusão pura (onde a fusão é iniciada por compressão MHD e não por uma bomba A, a energia primária sendo entregue por um explosivo convencional, segundo o método russo tradicional). Bombas miniaturizáveis e "verdes" (fusão Bore Hidrogênio)
Eu disse que Haines estaria presente, mas não temos certeza. Ele tem, na verdade, problemas de saúde no momento, que poderiam impedir sua presença no colóquio.
Se Haines não estiver presente, ninguém poderá contrariar, como ele só poderia fazer, com todo o peso de sua credibilidade científica, os mentiras desonestas, odiosas, dos americanos.
Também estará presente Eric Lerner, que trabalha em uma manipulação Focus e milita fortemente a favor de uma via de fusão não poluente Bore Hidrogênio, muito pouco neutronigênica, reação que começa a um bilhão de graus.
Eric Lerner, campeão da fusão aneutrônica
Como já disse em meu site há 5 anos, acredito que um dia surgirão geradores de eletricidade baseados nessa fusão aneutrônica (que já havia mencionado em minha quadrinhos Energéticamente seu, gratuitamente baixável no site de Savoir sans Frontières ), funcionando como "dois tempos", com uma excursão de temperatura no final da compressão MHD.
http://www.savoir-sans-frontieres.com/JPP/telechargeables/Francais/energetiquement_votre.htm
Como os motores "a explosão". Há um bom século que esses substituíram as máquinas a vapor.
*O ITER nada mais é que ... a máquina a vapor do terceiro milênio, hiper-complexa. *
Se o nuclear um dia recuperar novo fôlego, será com geradores de fusão impulsiva.
Assim, surgirão então uma fusão sem resíduos de qualquer tipo, nem na forma de produtos de fusão, nem na forma de estruturas tornadas radioativas pelo bombardeio de nêutrons.
Persistir na fissão, acumulando resíduos altamente radioativos (100.000 toneladas apenas na França), armazenando resíduos cuja vida útil se conta em centenas de milhares de anos é uma absurdo, diante do progresso científico futuro.
Causa negar o poder de progresso das ciências.
A descoberta da Sandia mostra que um caminho é possível. Mas, como sempre, será:
- Bombas primeiro, energia depois
Nada garante que a exploração dessa via de fusão pura Bore Hidrogênio possa dar origem a geradores de eletricidade rapidamente.
Mas essas máquinas custam 500 vezes menos que o ITER.
Reanalisemos as soluções :
A fissão: perigosa, altamente poluente, prejudicial à saúde
A via da fusão através do ITER: problemática, incerta, muito cara
A via da fusão aneutrônica: horizonte não definido, mas baixo custo. Portanto, iniciar pesquisas no nível fundamental.
O gás de xisto: poluição das águas subterrâneas
Retornar ao gás, ao petróleo: peso nas importações, recursos limitados, poluição (incluindo marés negras), emissão de gases de efeito estufa.
Restam as energias renováveis, imensas, variadas, com um baixo nível tecnológico exigido.
Se todos os países do mundo aceitarem investir massivamente nesses modelos (muito além de simples instalações domésticas), dedicando esse dinheiro ao nuclear e ao desenvolvimento de armas, todos os problemas serão rapidamente resolvidos!
Mas uma tal abordagem levanta muitas oposições acérrimas, por diferentes razões.
*- Os esforços, os investimentos faraônicos feitos no nuclear tornar-se-iam obsoletos. Apressemos-nos em adicionar que se tais investimentos foram feitos, e continuam sendo feitos, é antes de tudo com o objetivo de aplicações militares (focadas na geração de plutônio). *
*- O baixo nível tecnológico exigido pelo desenvolvimento de energias renováveis (nos desertos, regiões geotérmicas ativas, oceanos, etc) colocaria os países tecnologicamente avançados e aqueles considerados até agora como incapazes de acompanhar o ritmo da tecnologia moderna no mesmo nível. *
*- Essa abordagem representa uma política "anti Novo Ordem Mundial, anti-globalização e até anti-capitalista". * ---
A opinião do Presidente Nicolas Sarkozy, durante a visita a Tóquio, em 31 de março de 2011
- A França escolheu o nuclear .....
Que França? A da seus representantes eleitos, manipulados pelos nossos nucleocratas, pelos engenheiros da Escola de Minas, pelos militares? Pelo clã do átomo?
Os franceses "não escolheram o nuclear".
L'opinião du prix Nobel japonais Masatoshi Koshiba sur le ITER
(1) : Injeção da mistura deutério-trítio, pelo divertor
(2) O plasma, em amarelo
(3) O fluxo de nêutrons a 14 MeV atingindo a cobertura geradora de trítio (4), que também serve como sistema de captação do calor, o qual é direcionado para um conjunto trocador-turbina-gerador (5)
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