Esclarecimentos
20 de junho de 2006.
Última atualização: 14 de julho de 2006 (no final)
21 de junho de 2006: Post no arquivo do Agoravox, edição de 19 de junho. Título:
"2 bilhões de graus. A humanidade descobre o fogo absoluto e todo mundo se importa pouco". 128 respostas
Depois de dar uma olhada no fórum do Agoravox.fr, pude constatar que, embora alguns tivessem percebido a importância da descoberta realizada em maio de 2005 na Sandia com a Z-Machine, outros ainda tinham uma ideia bastante confusa sobre o conjunto, provavelmente porque eu não me expliquei suficientemente bem. Vou, portanto, responder aqui às perguntas que surgiram nesse fórum ou aos comentários incorretos. Em ordem aleatória, de memória:
Comentário de um leitor: Esses dois bilhões de graus não têm nada de excepcional. Fazemos muito mais em aceleradores de partículas.
Resposta: Isso não tem nada a ver. É verdade que podemos acelerar partículas e fazê-las colidir com uma velocidade (relativa V). Como essas partículas têm massa m, podemos "deduzir a temperatura equivalente". Um leitor me disse que em aceleradores conseguimos provocar a colisão de 200 núcleos. Podemos considerar essa população como "um gás"? Isso é discutível. Mas, de qualquer forma, ainda é extremamente rarefeito em comparação com um plasma, muito menos ainda um plasma denso como o criado na Z-Machine.
Em geral, não podemos extrair conclusões sobre plasmas hiper-densos da "fusão inercial" a partir de raciocínios válidos na "física de altas energias", ligados a meios extremamente rarefeitos.
Percebo que alguns leitores continuam sem entender bem a ideia de "confinamento inercial". Os átomos são comprimidos uns contra os outros "durante um certo tempo". Se as condições forem tais que o percurso médio livre de reação (aqui, de fusão) for pequeno em comparação com o tempo em que o meio permanece confinado, então a reação (fusão) ocorre.
Uma bomba de hidrogênio funciona por confinamento inercial. O LiH é comprimido e permanece "confinado" por tempo suficiente para que as reações de fusão ocorram. Nas bombas, isso é medido em dezenas de nanossegundos.
Comentário de um leitor: Obter dois bilhões de graus é muito bonito. Mas ainda é preciso conseguir manter essa temperatura! Lembro que esse é o problema nos tokamaks e nas máquinas como o ITER, que ainda têm bons dias pela frente.
Resposta: No caso da "fusão inercial", o confinamento é precisamente devido à inércia e é de duração extremamente curta. Mas é suficiente para que as reações de fusão ocorram. Uma bomba de hidrogênio é um sistema de confinamento inercial em que o hidreto de lítio é bruscamente comprimido pela pressão de radiação gerada pela explosão de uma bomba A (na forma de raios X). De forma mais simples, uma bomba A funciona por confinamento inercial. Uma esfera oca de plutônio é bruscamente comprimida por um explosivo. E tudo se resolve em dezenas de nanossegundos. E funciona com "apenas" 500 milhões de graus. Se colocássemos uma agulha de hidreto de lítio no eixo do "liner de fios" da Z-Machine, com dois bilhões de graus, acredito que a fusão seria instantânea. Acredito que os americanos se apressaram em fazer a experiência, mas não a divulgaram amplamente, dadas as implicações "defensivas". Isso explicaria, por sinal, a decisão do Congresso dos EUA de substituir as 6000 ogivas americanas por "novas bombas".
Ao contrário, no centro do Sol, onde há apenas 20 milhões de graus, a fusão leva seu tempo.
O famoso "critério de Lawson" é obtido simplesmente expressando que, durante o tempo em que a temperatura é atingida, as reações de fusão têm tempo para ocorrer. É uma questão de "seções eficazes de colisão". Em um tokamak como o ITER, a fusão é obviamente lenta (caso contrário, a máquina... explodiria como uma bomba).
O motor de explosão é uma boa imagem de uma reação em confinamento inercial. A combustão é muito rápida e ocorre durante a breve excursão de temperatura (no diesel, no final da compressão). Assim, a comparação do ITER com... a máquina a vapor não é tão tola quanto parece. Na máquina a vapor, as calorias são fornecidas continuamente, em uma caldeira. Em um motor chamado "de explosão", elas são fornecidas por impulsos, durante tempos muito breves.
Comentário de um leitor: Não vejo como se poderia transformar uma Z-Machine em gerador de eletricidade. É preciso recolocar tudo de novo a cada vez, não é?
Resposta: Os primeiros canhões não eram carregados pela boca. Era preciso colocar pólvora, estopa e bala. Era... lento. Em uma metralhadora ou um canhão de tiro rápido, é... significativamente mais rápido, porque entrementes inventamos a bala. Imagine, portanto, "balas" compostas por conjuntos de eletrodos em forma de disco, liner de fios (a "gaiola de canário") e alvo em hidreto de lítio (armado, é um metal mole) dispostos ao longo do eixo. Imagine que essas balas sejam recarregadas na máquina em ritmo rápido.
A ideia é de um leitor não-científico!
Comentário de um leitor: Não vejo como se poderia transformar uma Z-Machine em bomba. É pesada, volumosa.
Resposta: Leia meus arquivos. A Z-Machine libera 20 milhões de ampères em uma fração de microssegundo (0,1 µs). Mas o gerador de disco russo libera 35 milhões de ampères em uma fração de microssegundo e é um dispositivo explosivo, com peso da ordem de centenas de quilos. No meu site, o leitor encontrará como peças de brinquedo de montar todos os elementos para construir uma bomba de hidreto de lítio com "fusão pura", conectando sistemas magneto-pirotecnológicos (à russa). Se essa fusão foi obtida na Sandia (e estou convencido de que foi), então são sobre esses sistemas que as equipes de Los Alamos e Livermore (ver artigo do Los Angeles Times) têm trabalhado dia e noite desde um ano atrás.
Comentário de um leitor: É preciso esperar que esse resultado, esses dois bilhões de graus, seja confirmado por outras equipes.
Resposta: Até agora, esse gerador elétrico impulsivo, pois a máquina da Sandia é antes de tudo isso, libera 20 milhões de ampères em 0,1 µs. É a única que consegue isso. O gerador do centro de pesquisa militar de Gramat (França, Lot) libera 2,5 milhões de ampères, também em regime sub-microssegundo. O gerador inglês Magpie libera 1,4 milhão de ampères. Os russos podem não ter ainda um equivalente da Z-Machine, mas não demorará.
Até aqui, as pessoas não achavam necessário visar correntes mais elevadas, porque essas máquinas eram projetadas como fontes de raios X com temperaturas finais de compressão de alguns milhões de graus (2 milhões de graus na Sandia alguns anos atrás, em 1999, acho eu).
Dito isso, uma máquina como a Z-Machine da Sandia custa 100 milhões de dólares, um centésimo do ITER (10 bilhões de dólares e provavelmente mais à medida que se avança). Logicamente, deveríamos colocá-la em funcionamento imediatamente. Bavay, em sua tese (ver no meu site), havia recomendado 60 milhões de ampères em 100 nanossegundos. Os franceses têm amplamente o know-how para construir isso em menos de um ano. Acreditem em mim, "outras equipes estão se montando", mas muito provavelmente...