A Z - máquina de Sandia (Novo México)
Fusão sem poluição nem radioatividade:
à distância de mão!
Como me faz notar um leitor, obcecados pela reação de fusão dos dois isótopos do hidrogênio pesado, deutério e trítio, muito poucas pessoas sabem que, a temperaturas mais elevadas, existem reações de fusão (lítio-hidrogênio a 500 milhões de graus e boro-hidrogênio a um bilhão de graus) que, produzindo apenas hélio, não geram nenhuma radioatividade nem resíduos! Com a Z-machine (dois bilhões de graus), essas temperaturas acabaram de ser amplamente superadas.
Informado por um leitor, um bom artigo recente na Wikipedia
http://fr.wikipedia.org/wiki/Z_machin
26 de maio de 2006
30 de maio: a ausência de reação no setor civil
IÉ preciso retomar toda essa questão. Na França, os ecos foram quase inexistentes, exceto algumas linhas em Science et Vie e Science et Avenir. O início foi dado no site
http://www.futura-sciences.com
. Silêncio total na grande imprensa. Nada em "le Monde des Sciences".
Retomemos os fatos desde a fonte. No Google, digite:
deeney z machine
Chris Deney é o responsável pela montagem realizada em Sandia (Novo México), após trabalhos iniciados por Gerold Yonas há mais de trinta anos (fusão por feixes de elétrons, ver Pour la science, número de janeiro de 1979). Com essa busca no Google, encontram-se vários conteúdos, mas o mais confiável é direcionar imediatamente para a informação de primeira mão fornecida inicialmente pelo serviço de comunicação dos laboratórios de Sandia. Achará o caminho que leva a esse divulgado de informação proveniente do serviço de comunicação de Sandia no endereço a seguir:
http://www.sandia.gov/news-center/news-releases/index.html
Isto nos leva a isto:
Para os especialistas, a descrição da máquina Z de Sandia:
(se você não é especialista, pule esta parte em destaque)
O gerador PBFAZ é um gerador de alta potência pulsada que foi inicialmente construído para a produção de feixes de íons. Foi adaptado em 1996 para uso com cargas do tipo Z-pinch e passou a se chamar "Z". É um gerador cuja amplificação de corrente é feita de forma clássica por linhas de água. É composto, de fora para dentro, por 36 geradores de Marx (visíveis no raio máximo), seguidos por uma parte de amplificação de potência por linhas de água, e depois por uma parte em vácuo. Esse gerador tem 33 metros de diâmetro por 6 metros de altura.
Esquema:
Os tempos representam os tempos de trânsito nos diferentes elementos, que por sua vez são compostos por subelementos cujas características (tempo de trânsito, impedância) são fornecidas nos pequenos quadros associados. Os disparadores são acionados ou por laser (disparador ls do esquema), ou auto-acionados e na água (disparadores a água ws do esquema). A tabela que se estende por toda a extensão do esquema (dos geradores de Marx até a carga) abaixo dos elementos das linhas fornece suas capacidades e indutâncias equivalentes.
Linhas sob isolamento magnético de Z
Os geradores de Marx armazenam
11,4 megajoules
de energia elétrica, e fornecem
4,5 megajoules
à saída de um conjunto de linhas de água que comprime o impulso (tempo de descarga de um capacitor) em um impulso de
105 nanosegundos
. A saída do estágio formado por linhas de água em cascata, separadas por disparadores, alimenta linhas sob isolamento magnético por meio de uma interface água/vácuo. Essa interface, de diâmetro, desemboca em quatro cones (observe, por sinal, a transição de linhas separadas para uma geometria com simetria de revolução) empilhados, linhas sob isolamento magnético.
Convoluta habitual de Z
Essas linhas instrumentadas definem quatro níveis, denominados A, B, C, D. Uma convoluta, representada na figura acima, permite então somar as correntes dos diferentes níveis, tentando minimizar as perdas.
A carga pode então ser alimentada por um pulso de 10 a 20 megaamperes para uma carga típica Z-pinch (ou seja, de 2 cm de comprimento, 2 cm de raio inicial com massa de 4 mg), com duração de 105 nanosegundos. A potência elétrica fornecida é próxima de 40 terawatts para essa carga.
Para o diagnóstico, baseamo-nos na rápida fotoionização de células de néon:
Sim, você leu corretamente. Bilhão significa bilhão. Faça sua própria investigação. Você encontrará uma série de comunicações provenientes dos serviços de Sandia. Até agora, não havia motivo para comemorar. As temperaturas subiam lentamente. No artigo:
http://www.sandia.gov/LabNews/LN06-04-99/zmachine_story.html
datado de 4 de junho de 1999, lê-se:
Pesquisadores da Sandia Chris Deeney (1644), Christine Coverdale (15344) e Victor Harper-Slaboszewicz (15344) levaram a máquina Z a novos limites no mês passado, quando usaram a fonte de raios-X mais poderosa do mundo para testar os efeitos da radiação sobre materiais em experimentos projetados para imitar a resposta que ocorreria próximo a uma explosão nuclear.
Claramente, a montagem de Sandia tem como objetivo simular ("mimic") a emissão de raios-X provocada por uma explosão nuclear. Nesse estágio, é apenas uma "fonte de raios-X".
Durante seus experimentos, a máquina Z gerou mais de 100 kJ de raios-X (kJ significa quilojoules, uma medida de energia radiada) a 4,8 keV (keV significa quiloeletrons-volt, uma unidade usada para medir o espectro de cor dos raios-X). Essa quantidade de energia radiada adiciona capacidade significativa para realizar experimentos de efeitos de armas; outras fontes nessa energia de raios-X produziram apenas 10 kJ.
"Estamos entusiasmados por ter alcançado esta marca", diz Chris. "A perda de testes subterrâneos limitou as capacidades de teste, mas esta é a mais próxima do 'real' que já alcançamos com os Z-pinches."
Chris, Christine e Victor, trabalhando com Mark Hedemann, Bill Barrett e Brett Bedeaux (todos do 15344), têm usado a máquina Z e outras fontes para determinar como os materiais — neste caso, materiais candidatos para um gerador de nêutrons — respondem quando expostos a altos níveis de radiação. Quando uma arma nuclear explode, produz altos níveis de radiação, que podem causar falhas tanto em sistemas próximos quanto distantes. Para evitar falhas, os componentes e sub-sistemas de armas projetados e construídos pela Sandia devem ser certificados em níveis de radiação determinados pela necessidade da missão. Testar materiais em doses e taxas altas de radiação, combinado com cálculos computacionais avançados, é um grande passo na seleção de materiais para componentes de armas.
As informações compiladas a partir dos experimentos com a máquina Z serão usadas para validar modelos computacionais. Chris diz que modelos computacionais estão sendo cada vez mais utilizados para a certificação de componentes através do Programa de Computação Estratégica Acelerada (ASCI), porque ambientes de teste adequados nem sempre estão disponíveis.
"Se nossos achados estiverem próximos aos modelos computacionais do mesmo evento, isso significa que os modelos estão no caminho certo, nos dando mais confiança no que o modelo está nos dizendo para regimes que não podemos testar", diz Chris.
Desde 1992, quando os testes nucleares em larga escala nos Estados Unidos foram interrompidos, cientistas têm desenvolvido novas formas de verificar a confiabilidade das armas sem detoná-las realmente. Trabalhando em simuladores de superfície como o Saturn e o Z da Sandia, cientistas desenvolveram fontes de raios-X que podem ser usadas para testar materiais e peças. Th...