ITER :
o
experiență de 15 milioane de euro
Reactorul de fuziune: periculos
Litiul
plus apă = explozie!
El
16
mai 2011 o delegație a Parlamentului European a venit la hotelul Regelui René, în Aix-en-Provence, unde a ascultat mai multe prezentări făcute de responsabilii proiectului ITER. Eu am putut oferi parlamentarului Michele Rivasi 40 de exemplare ale unei memorii pe care le tipărisem în casa mea și care reprezintă o versiune redusă a ceea ce vor citi mai jos. Parlamentarul le-a distribuit celorlalți reprezentanți ai Parlamentului European,
Aproximativ
200 de manifestanți anti-nucleari s-au adunat în fața hotelului. Ei erau puțini, ținând cont de ceea ce este în joc, și y
o
era singurul științific
,
chiar și singurul inginer sau tehnician. Manifestanții erau cei obișnuiți anti-nucleari de bază.
Că
nu oameni ca mine s-au trezit după o înțepătură de reamintire reprezentată de evenimentele din Fukushima. Dar această conștientizare, în cazul meu, despre cât de mortal poate fi nuclearul este definitivă. Pur și simplu nu mi-am pus întrebarea niciodată. În trecut, activiștii de primă oră au suferit în carne proprie lovituri de baston ale forțelor de ordine, grenade lacrimogene sau grenade defensive care au provocat moartea lui Michalon, manifestant împotriva implantării supergeneratoarelor de Creys-Malville, pe 31 iulie 1977, care a primit una dintre aceste grenade în piept unde s-a explodat.
Încă
azi există oameni care vin să se încălace de căi ferate pe care trec convoiurile care aduc deșeuri radioactive la "
centrul
de procesare de la Hague
" (de fapt este un centru de extracție de plutoniu cu care se fabrică combustibilul nuclear francez MOX, utilizat în 20 de reactoare în Franța, reactorul numărul 3 de Fukushima, și pe care Franța îl vinde în străinătate). Încălcații sunt de obicei alungați brutal, mulți sunt răniți, și astfel luptă pentru ca noi și copiii noștri să avem sănătate și să ne ferim de manevrele profitabile ale nucleocratilor.
Caravana
mortală trebuie să treacă, orice preț.
Reconosc
că mi-e rușine că am reacționat atât de târziu și mi-e dor să vărs la vederea niciunui coleg științific sau inginer care să se alăture acestei proteste legitime. Cunoașterea pericolului de nebunie al nuclearului se face în acest moment, stimulată de catastrofa Fukushima, și în ciuda
black
out
de
la media, acționați de baronii atomului.
Dar
înainte ca lucrurile să fie așa, cei care se manifestau împotriva nuclearului erau considerați marginali, visători, când pur și simplu aveau o viziune mai clară și mai precoce decât noi asupra situației reale.
Cum
veți vedea mai jos, lucrurile sunt mult mai rele decât am fi putut crede.
Până
acum argumentele prezentate împotriva implantării proiectului ITER erau în principal de tip mediu ambiental, dacă nu chiar paisajist. Am văzut un videoclip grotesc, șocant, luat dintr-o prezentare a site-ului proiectului ITER unde ghidul spune că au schimbat delicat locul liliecilor pentru a-i îndemna să-și facă cuiburile în altă parte. S-a ținut cont și de flora protejată.
Dar
ce prostie mare, când vor descoperi ce urmează.
Cunoaștem
criticile privind radio-toxicitatea tritiului, substanță radioactivă care are o jumătate de viață de 12,3 ani. Da, problema este acolo și este foarte reală. Tritiul este un izotop al hidrogenului ale cărui nucleu conține un proton și doi neutroni, în contrast cu nucleul hidrogenului ușor (un singur proton) și cu cel al altui izotop, deuteriului (un proton și un neutron). Toți trei sunt însoțiți de un singur electron. Acest electron constituie „coada electronică” al atomului considerat care determină proprietățile chimice ale substanței.
Așa
că, din punct de vedere chimic, hidrogenul ușor și cele două izotope, deuteriul și tritiul, au aproape aceleași proprietăți.
Când
hidrogenul „greu” se combină cu oxigenul, se obține molecula numită
apă
grea
.
Toate combinațiile celor trei nuclee cu oxigenul sunt posibile, iar printre ele găsim moleculele care conțin unul sau doi atomi de tritiu.
Această
apă bogată în tritiu va fi radioactivă.
Opozanții
programului ITER vor argumenta că, deoarece tritiul este ca hidrogenul, este deci foarte dificil de închis fără risc. Moleculele mici de hidrogen ușor pot trece prin robinete și garnituri. Încă mai rău, hidrogenul poate traversa pereții solizi! Tritiul este un campion în evadare, deoarece trece prin garnituri și majoritatea materialelor polimerice.
Din
punct de vedere biologic, nu există niciun pericol nici cu hidrogenul ușor, nici cu deuteriul. Cu tritiul, este altă poveste. Atomul de hidrogen are proprietatea de a se combina cu o mare cantitate de alți atomi pentru a forma un număr considerabil de molecule atât în lumea minerală, cât și în biochimie.
Prin
aceasta, acest tritiu va putea intra în lanțurile alimentare și chiar în ADN.
Susținătorii
ITER pot replica că un scurgere sau o scăpătură de tritiu, corespunzătoare funcționării mașinii de test, sau ale descendenților săi, ar însemna doar o poluare insignifiantă, „nu reprezentând niciun pericol din punct de vedere al sănătății publice”.
Suntem
obișnuiți să auzim acest lucru din gura tuturor nucleocratilor de câteva decenii.
Un
alt argument adus de susținătorii proiectului ITER: în corpul uman există ceea ce se numește „ciclurile apei”. Dacă corpul uman absoarbe apă cu tritiu, aceasta va pune în natură rapid. „Perioada biologică” (de un lună la un an) este mai scurtă decât „perioada radioactivă”.(Wikipedia).
http://fr.wikipedia.org/wiki/tritium#Fixation_biologique_du_tritium
http://fr.wikipedia.org/wiki/tritium#Cin%C3%A9tique_dans_l'organisme
Lucrurile
ar fi diferite dacă atomii de tritiu ar fi legați, de exemplu, la molecule de ADN. Aici atingem consecințele unei contaminări cu doză scăzută care exercită efectele sale pe termen lung.
Aici
încă susținătorii ITER se vor încumeta și vor spune că cantitățile de tritiu sunt atât de mici încât vor trece neobservate... etc ...,
Ca
concluzie, se poate spune că nu se pot găsi critici eficiente în acest domeniu.
Este,
desigur, costul proiectului, care explodează și multiplicarea cu trei a bugetului nu este decât un început slab, cum vom vedea mai departe, împreună cu riscurile calendaristice. Întrebarea esențială, și care doare:
Când va fi energia electrică ?
Aspectele
tehnico-științifice pe care le vom trata mai jos fac imposibilă făcerea de previziuni, atât pentru bugete viitoare, cât și pentru termene, și pur și simplu în termeni de fezabilitate și rentabilitate.
Să
începem, în primul rând, prin a căuta originea proiectului ITER
http://www.iter.org/proj/iterhistory
Citim
că acest proiect a rezultat dintr-o discuție între Gorbaciov și Reagan care a avut loc în Geneva în 1985, la sfârșitul Războiului Rece.
Reagan și Gorbaciov în Geneva, în 1985
O
reținere șocantă a dispozitivelor nucleare și a rachetelor a dat atomului o imagine complet negativă, doar ușor atenuată de conotația pozitivă a nuclearului civil. Știm, într-adevăr, că un reactor civil poate fi reconvertit într-un reactor plutonigenic și astfel poate fi capabil să fabrice explozivul de tipul bombei de fuziune: plutoniul.
-
O
catastrofă de la Cernobîl ne-a arătat că acest atom pașnic, de care am visat că ar putea aduce bunăstarea omenirii, poate distruge mediul înconjurător, pentru o perioadă nelimitată, mai mult decât timpul de viață al speciei noastre și în același timp poate fi dăunător sănătății și geneticii omenirii. Aceste argumente nu pot rămâne fără răspuns. -
Dacă
includem problemele inextricabile legate de stocarea deșeurilor și de dezmembrarea centralelor nucleare, de care nu știm nici cum se va proceda. -
I
ncludem
fenomenul inevitabil al răspândirii armelor nucleare.
Adăugăm
că un an după acest întâlnire a avut loc Cernobîl
S e
face tot mai urgentă nevoia de a găsi un „atom pașnic” care nu poate servi la crearea unei noi arme, și ale cărui deșeuri sunt formate dintr-un gaz inofensiv
:
heliu care nu poate duce la răspândirea „materialelor sensibile”.
Imediat
se gândește la generatoarele de fuziune deuteriu-tritiu, la care se atribuie
toate
felurile de virtuți.
O
energie inepuizabilă, am spune. Și gândindu-ne la cantitățile fenomenale de deuteriu și tritiu (sau de litiu, din care se poate fabrica tritiul) conținute în apa oceanelor.
E n
ergetica provenită din
fuziune
este în primul rând un mit, foarte puternic, al „atomului bun”, fără pericoli, pașnic și al „energiei nelimitate”.
Includem
o imagine care vorbește imaginației umane, a unui „soare în probă”.
O
amenajare a naturii a fost întotdeauna asociată cu construcții mitologice. Apa care cade din cer permite obținerea unor recolte bune. Civilizațiile precolombiene implorau cerul să le dea acest lichid vital: ploaia. Dar apa este și cea a inundațiilor, cea care distruge, cea care omoară.
Același lucru se întâmplă și cu Soarele. Pentru Egipcenii vechi, zeii nu erau altceva decât o formă de divinitate solară centrală. Ra era soarele bun care promitea recolte bune, în timp ce fratele său Seth, zeul solar al deșertului arid, era acela care usca recoltele și făcea să moară de sete călătorii rătăciți.
Există
un mit despre atom. Când Oppenheimer, care știa să citească sânscritul, a văzut pentru prima dată focul nuclear în fața ochilor săi, s-a pus instinctiv să citească un poem indian din Baghavad Gita (versetul 33, capitolul 11), care se încheie cu fraza:
Eu sunt moartea, distrugătoarea tuturor lumilor
http://en.wikipedia.org/wiki/Bhagavad_Gita
A t
omul începe să facă parte din istorie, să aibă un loc în imaginarul oamenilor, care ia forma unui zeu teribil, comparabil cu fulgul lui Jupiter, cu ciocanul lui Thor, cu conotațiile biblice ale Apocalipsei, de sfârșit de lume.
Și
după aceea vine timpul atomului pașnic, care oferă confort și îmbunătățire a calității vieții. Un atom care încălzește casele, alimentează motoarele AVE care ne transportă atât de confortabil și rapid.
Dar
drama de la Cernobîl și Fukushima se impun ca apeluri brute, violente. Atunci atomul devine ceva ca o pestă albă, invizibilă, inodoră, lent mortală.
Toți nu vor muri, dar toți au fost atinși.....
Chiar
dacă funcționarea centralelor pare să se desfășoare fără probleme, s-au constatat incidente în planul sanitar, în angajații care lucrează în aceste centrale. Un studiu realizat de INSERM (Institutul Național de Sănătate și Cercetare Medicală francez) arată că se găsesc de două ori mai multe cazuri de cancer în acești angajați, chiar dacă dosimetrul arată doze mai mici decât cele stabilite (arbitrar) de Autoritatea de Siguranță Nucleară.
Aici
avem atomul civil, în ciuda lobby-ului puternic susținut de nucleocrati, care ia o formă inquietantă.
Atunci,
de ce nu promovăm mai mult „acest soare în probă”, acest atom care devine din nou benefic
,
fără risc
.
Dacă un avion se prăbușește asupra unui tokamak, sau un terorist comite un sabotaj cu explozivi, nu ar fi niciun problemă
!
Ce ar fi consecințele ? Un pic de deuteriu, de tritiu, de litiu și de heliu ar scăpa în aer, spuneam, și a doua zi incidentul ar fi trecut.
Cu
fuziunea, vedem născându-se mitul „atomului fără risc și fără deșeuri”.
Cum
un om se poate imagina, acest lucru nu este complet adevărat. Fuziunea deuteriu-tritiu produce neutroni care, la rândul lor, vor contamina toate structurile reactoarelor. Acestea vor deveni radioactive prin „activare”, datorită transformărilor care se produc în toate materialele expuse la un flux important de neutroni. Astfel, dezmembrarea unui reactor de fuziune va fi la fel de complexă, problematică și costisitoare ca și cea a unui reactor de fisiune .
Susținătorii
programului ITER vor obiecta că deșeurile generate în fuziune vor avea jumătăți de viață care se cifrează în secole, în timp ce fisiunea generează radionucleide mortale timp de sute de mii de ani.
După
acest preambul, trebuie să încercăm să ieșim din mit, să uităm de frazele frumoase, cum ar fi „soarele în probă” și „energia nelimitată”, să fim realiști și să examinăm propunerea în termeni de fezabilitate.
Pentru
acest lucru, voi trebui să folosesc un discurs de fizician. În măsura posibilă, mă voi strădui să fac acest discurs accesibil.
Fuziunea
este o turnură de marfă protejată de complexitatea extremă a fenomenelor pe care le implică. Aceasta este una dintre motivele care permit nucleocratilor să evite orice întrebare răspunzând „acesta este foarte complicat”. Astfel, trimite interlocutorul, eventual un politician, în norul de cerneală al complexității, care îi permite să evite întrebări insidioase, ca un șopârle care eliberează un nor de cerneală.
Să
intrăm deci în inima acestor întrebări științifice, și să mergem mai departe de la blabla clasic pentru neoficii.
Proiectul
ITER se bazează pe două serii de rezultate. Pe de o parte avem rezultatul englez, cel al JET
(Joint
European Torus),
obținut
în laboratorul Culham în octombrie 1997
, unde injectarea diferitelor forme de energie a permis, într-o secundă, realizarea reacțiilor de fuziune, cu un coeficient
Q =
0,7
Ce
înseamnă acest coeficient Q ? Este raportul între energia brută emisă în fuziune și energia injectată sub forma de unde micro, injectarea particulară „neutre”, etc...
Un
reactor de fuziune produce o energie ale cărei flux este proporțional cu volumul cămării nucleare, sau, altfel spus, cu cubul dimensiunii caracteristice (să luăm, de exemplu, diametrul torului de plasmă).
Pierderile
de energie se efectuează în pereți, și sunt proporționale cu suprafața cămării. Variază ca pătratul dimensiunii caracteristice.
Concluzia
este că coeficientul Q urmează legea de evoluție
:
Dacă
JET se ține la acest valoare Q = 0,65 înseamnă că mașina era prea mică. ITER, de două ori mai mare, ar trebui să permită o creștere a coeficientului de două ori mai mare, sau :
Q
= 1,4
În
broșurile
de la ITER, se poate citi că se așteaptă un factor mai mare de 5, cu un timp de funcționare între 400 și 1000 secunde.
Câteva
detalii ale acestei experiențe realizate în JET. Acest tokamak nu este echipat cu o bobină superconductoră. Câmpul magnetic este creat de un solenoid făcut din sârmă de cupru. Intensitatea curentului care trece prin solenoid este de câțiva megaamperi, iar disiparea energiei în căldură prin efect Joule împiedică prelungirea experienței.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Joint_European_Torus
http://claude.emt.inrs.ca/VQE/sources/fusion_futur.html
Sistemul
de încălzire al ITER (unde micro, injectarea de neutroni) reprezintă o extrapolare a celor instalate în JET.
Așa
că ITER „va funcționa”.
Nimeni
nu îl pune în îndoieli. Se va obține fuziunea deuteriu-tritiu, cu un coeficient Q mai mare decât unitatea, și pe o perioadă mult mai lungă, datorită utilizării unei bobine superconductor.
¿
Dar acesta este tot ?
Mașina, cum vom arăta mai jos, nu este completă.
În
starea actuală, nu poate nici măcar fi considerată un prototip, în cale de validare. Pur și simplu pentru că îi lipsesc unul, sau chiar mai multe elemente esențiale, dacă includem și pe cele al căror funcționare niciodată nu au fost testate.
Reactorul
va fi încărcat cu o amestec 50/50 de izotopi ai hidrogenului, deuteriu și tritiu. Reacția de fuziune face ca cei doi elemente să dispară pentru a da naștere unui nucleu de heliu, dotat cu 2 sarcini pozitive, la costul unei energii de fuziune de 3,5 MeV și producând un neutron de 14,1 MeV.
Fuziunea deuteriu-tritiu
Câmpul
magnetic de confinare împiedică nucleul de heliu să plece. Prin schimb de energie cu ionii de deuteriu și tritiu, atomul de heliu contribuie la menținerea temperaturii plasmei, care altfel s-ar răci prin pierderea de energie prin radiație. Dar acest câmp nu are niciun efect asupra neutronului, deoarece este fără sarcină, care va lovi pereții inelului de confinare. Capturat de materialele care fac parte din perete, va crea radioactivitate în aceste elemente prin activare, și transmutări diverse.
Premiul
Nobel francez Pierre-Gilles de Gennes își îndoi că se poate proteja materialul delicat al bobinei superconductorii de bombardamentul neutronilor rezultați din fuziune. Materialele superconductorii sunt fragile. Dăunători cauzați de neutroni pot face să dispară local superconducția, să pună în inutilizare magneții și chiar să provoace distrugerea lor.
În
fața acestui problemă majoră, responsabilii de la ITER răspund că după prima perete (« the first wall ») și bobina va exista o a doua perete făcută din compuși de litiu care absoarb neutronii creând tritiu prin reacție exo-energetică :
http://www-fusion-magnetique.cea.fr/gb/cea/next/couvertures/blk.htm#ch1
http://www.energia-nuclear.net/es/como_funciona/fusion_nuclear.html
Vedeți
también :
Este
necesar să subliniem că această reacție este o reacție de fisiune,
stimulată, de fisiunea unui litiu 7, care se găsește într-un stat instabil și care se descompune în doi atomi care au 4 (heliu) și tritiu(3) nucleoni.
Această
a doua perete (sau acoperire tritigenă) este făcută, fie dintr-o amestec lichid de litiu și plumb. Funcția plumbului este de a opri neutronii. În acest proces poate emite alții doi. Această masă lichidă la 500° C este răcită prin apă presurizată. Este imposibil ca această amestec de metale lichide să fie pusă în contact direct cu această apă. Litiul se topește la 180° C și se vaporizează la 1342° C.
Litiul
nu arde în aer la temperatura ambiantă, cum face primul său alcalin, sodiul. Dar de la o temperatură suficientă arde ca și altul primul său: magneziul și această combustie este exotermică și caracterizată de o mare violență.
http://www.plexiglass.fr/materiaux/metaux/lithium.html
Extrase
(traducere):
Litiul
este singurul metal alcalin care poate fi manipulat în aer fără pericol, în timp ce ceilalți se oxidează și, frecvent, se aprind. În aer, litiul se acoperă lent cu o peliculă de oxid și azotur.
Cu aer
umed, atacul, catalizat de aburul de apă, este mult mai rapid.
Metalul
se aprinde în atmosferă de oxigen uscat deasupra 200°
C dând naștere la oxidul Li
2
O și nu la peroxid,
diferențiindu-se astfel de alții superiori (Na, K,..) și făcându-l mai asemănător cu alcalino-terreii.
Combustia
litiului este foarte exotermică și este însoțită de o lumină albă intensă, asemănătoare cu a magneziului.
Litiu arzând în aer, pus în contact cu apă :
explozie imediată
http://www.youtube.com/watch?v=ojGaAGDVsCc
Foc de litiu în apă
:
http://www.youtube.com/watch?v=hSly84lRqj0&feature=related
Litiu plus apă
:
http://www.youtube.com/watch?v=oxhW7TtXIAM&feature=related
Pus
în prezența apei la 500°C, o descompune, îi ia oxigenul și eliberează....hidrogen. Acest tip de reacție este asemănătoare cu cea care are loc în învelișurile de zirconiu care înconjoară pastilele de combustibil, în reactoarele de Fukushima, și în general în toate reactoarele răcite cu apă, când temperatura crește și apă trece în stare de vapori.
Hidrogenul
eliberat în reacția litiului cu apa care trebuie să-l răcească poate se combina cu aerul și provoacă o explozie ca cea pe care ați văzut-o în Fukushima. Litiul este un corp
extrem de reactiv
care
se poate combina cu oxigenul, cu hidrogenul (dând hidrura de litiu, explozivul-tip al bombelor de hidrogen). Se poate combina cu azotul, la temperatura ambiantă dând nituri de litiu. Toate aceste reacții sunt exotermice care pot deveni necontrolate producând daune mari.
Și
de toate acestea nimeni nu ne spune nimic
Nimeni
nu a vorbit despre ce s-ar putea întâmpla dacă, într-un reactor de fuziune, litiul se pune să arde sau să se combine cu apa care trebuie să-l răcească. Aceste acoperiri tritigene (regenerarea tritiului din litiu) nu au fost testate. Cum a spus Michele Rivasi în această întâlnire, ar fi mai bine să testăm aceste acoperiri tritigene în alte mașini, cum ar fi JET sau mașinile germane (ASDEX în Institutul Max Planck din Garching), sau japoneze, înainte de a lansa un proiect
scump
periculos
problematic
În
jurul celulelor tritigene, care vor descoperi imaginea de mai jos (sursă: pagina web CEA), trebuie să menționăm două lucruri :
Direct în contact, prima perete, în
beriliu
.
Beriliul este un metal care se topește la 1380°C. Comportamentul său într-un tokamak nu a fost testat. Beriliul este extrem de toxic, ajungând să provoace o boală pulmonară incurabilă numită
berilioză
. Este
și cancerigen.
Element
de o acoperire de protecție tritigenă (o altă „experiență inedită” )
De
cealaltă parte veți găsi bobina superconductor, răcită cu heliu lichid, la 3 K (sau 270° C). La o ușoară creștere a temperaturii deasupra 20 K (în funcție de materialul superconductor utilizat) superconducția dispare. Partea bobinei care pierde proprietatea de superconducție devine rezistivă, și disipă toată energia acumulată sub formă de căldură (efect Joule) care poate distruge complet materialul superconductor. Helul lichid se vaporizează brusc, extinzându-și volumul de peste 700 de ori. Este o bombă în așteptare.
Când
acești conductori sunt în starea „superconductor” nu există disipare de căldură. Sistemul criogenic este prezent pentru a răci și menține rece elementul superconductor.
Un
accident de acest tip s-a produs la CERN în 2008. O sudură a unei bobine s-a rupt și a avut pierderea superconducției. Curentul care circula în bobină este de 9000 amperi. A avut loc un arc electric care a vaporizat heliul lichid din bobină. Explozia următoare a mutat bobinele de 40 de tone cu câțiva metri (…).
În
un reactor de fuziune, dotat cu acoperirea tritigenă indispensabilă, o catastrofă este posibilă cu :
Arzând violentă a litiului conținut în acoperirea tritigenă
(acesta arde ca magneziul. Ar trebui să facem o demonstrație într-un studiu de televiziune).
În prezența apei: explozie.
Căldura produsă perturbă bobina superconductor vecină, care se vaporizează.
Acest foc de litiu aduce vapori de plumb (toxic: saturnism) și tritiu (radioactiv) care s-a sintetizat în acoperirea tritigenă.
„Prima perete” (de un la doi milimetri de beriliu, și tot toxic) se vaporizează și se va amesteca cu contaminanții toxici.
Incluzem dispersia unor kilograme de tritiu care reprezintă sarcina reactorului
Totale....
Trebuie
să fim liniștiți că o astfel de explozie va avea ca urmare oprirea imediată a reacției de fuziune. Nu este rău. Este ceea ce ne spun de câteva decenii făcând accent pe securitatea reactoarelor nucleare ale secolului viitor.
Dar,
în ceea ce privește chimia, acesta ar fi ...
Seveso
.
În
acest întâlnire despre ITER, Michele Rivasi a creat un evident disconfort atunci când a întrebat: „Cine va plăti în caz de accident, de catastrofă?” „Cine va fi responsabil?” Răspunsul a fost un tăcere sepulcrală, semnificativ:
Dar bineînțeles, de ce vorbești tu? Ce catastrofă? Se vor lua toate măsurile de siguranță, dacă da, desigur....!
Această
prezență de litiu, esențială pentru a crea această acoperire tritigenă, face ca reactorul să fie complet periculos.
Acest
pericol inevitabil a fost atent ascuns publicului, în fața căruia se desfășoară o adevărată cortină de fum a „reacției de bază a fuziunii”, cea a amestecului deuteriu-tritiu.
Înțelegeți
bine. Un „reactor de fuziune” funcționează, nu cu o singură reacție, ci cu două.
În
detaliu
:
2
Deuteriu
- 3
tritiu
dă
4
heliu
plus un
1
neutron
, plus
energie
(cea
reacție mai mediatizată din istoria nucleară)
Neutron
plus litiu dă heliu plus tritiu (prin regenerare), plus
energie
Neutronii
reprezintă 80% din energia emisă: 14 MeV (Mega-electron-volt).
Helul
reprezintă 20% din această energie. Această energie este transmisă în plasmă prin coliziuni și menține temperatura reactorului, 100-150 de milioane de grade.
Neutronii,
fără sarcină electrică, trec prin „bariera magnetică” și lovește „prima perete”, în beriliu. Sau trec fără interacțiune sau interacționează cu ea și sunt implicați în reacția:
9
Beriliu
- 1
neutron
dă 2
4
heliu
plus 2
1
neutron
A doua reacție,
dacă
nu altceva
pentru
un reactor de fuziune, este aceea care r
egeneră
tritiul
:
1
neutron
- 6
Litiu
dă
4
Heliu
plus 3
Tritiu
,
plus
energie.
Putem
reuni aceste două reacții de bază într-o singură:
2
Deuteriu
- 6
Litiu
a 2
4
Heliu
,
plus
energie
Așa
„un reactor de fuziune”, care are o relație familială cu suprageratoarele consumă, nu o amestec de deuteriu și tritiu, ci de deuteriu și litiu, aceste două substanțe sunt abundente în apa de mare.
Din
acest motiv ideea de „energie nelimitată”.
Bine.
Dar încă trebuie să știm să facă funcționează reacția de regenerare a tritiului, foarte periculoasă și nerealizată. Va fi realizată în ITER
.
A
fost nevoie de un intens lucru de dezinformare, de anestezie medială, în mai multe decenii pentru ca populația locală, dacă nu exceptăm câțiva „ecologi excitați”, să vadă instalarea în regiune unui proiect periculos” cu atâta pasivitate. Primarul din Aix-en-Provence, Maryse Joissains, a reafirmat în mod incondiționat sprijinul său pentru ITER.
Acoperirea
tritigenă ar trebui să fie formată dintr-un număr N de elemente precum cel din figura de mai sus. În experiența ITER vor fi puse doar câteva elemente de acest tip. Poate doar unul, celelalte vor fi înlocuite cu un coș care face barieră pentru neutroni. Probabil plumb.
Dezvăluirea
acestei acoperiri tritigene în jurul camerei, va servi doar ca demonstrație, și cu siguranță va fi următorul jucăruș al noștri nucleocrati.
Nu
importă din ce parte privim proiectul ITER, întotdeauna ajungem cu probleme foarte complexe, cu soluții nu probate, care sunt și ele complexe. Și cine vorbește de complexitate, vorbește de durata instalării și explozia cheltuielilor.
În
domeniul complexității există o distanță atât de mare între ITER și un reactor nuclear de fisiune, cât este între un tub-reactor și un fierbător.
Am
putea pune întrebarea următoare celor care au inventat ITER
:
Comportamentul
așa-numitului „prima perete” împreună cu acoperirea sa de protecție (tritigenă) și asociată cu un sistem de evacuare a căldurii, va fi satisfăcător? Este mai degrabă o primă, mai degrabă un sistem bine rulat ?
Un
alt problemă legată de funcționarea ITER este ablația primei pereți sub impactul ionilor de hidrogen. Aici ideile directoare se bazează pe rezultatele obținute în Franța în mașina Tore Supra, un tokamak francez instalat în Cadarache, dotat cu o bobină superconductor care poate oferi până la 4 tesle. Totuși temperaturile obținute nu permit obținerea fuziunii. Cu excepția erorii (orice precizare în acest sens va fi binevenită) acestea erau de câțiva milioane de grade. Și în plus timpul de funcționare a fost de o
durată
record de 6 minute.
Este
posibil să studiem comportamentul pereților, foarte aproape, sau chiar direct în contact cu plasmă caldă. Camera de confinare a fost acoperită cu plăci de carbon (CFC), foarte asemănătoare cu cele utilizate în spațiu. Carbonul conduce bine căldura și are o bună rezistență la temperaturi mari. Cercetătorii au studiat captarea căldurii prin conducție prin o perete numit „limitator”. Este acest tip de cale circulară pe care o putem vedea mai jos în camera sub formă de „tor”.
Camera Tore Supra. În jos, limitatorul său
Pereții
camerei au fost testați cu fluxuri de căldură de 1 Megawatt pe metru pătrat, fluxul crește la 10 Megawatt pe metru pătrat în limitator unde temperatura la suprafață ajunge la 1200-1500°. Limitatorul este un schimbător de căldură, unde în spate există o circulație de apă la 220° și la o presiune de 40 de bari, permițând astfel testarea posibilității de recuperare a căldurii într-un tokamak.
Un
intermezzo și o precizare pe care am confirmat-o recent. A fost anunțat cu bătăi de tobe că s-a reușit fuziunea deuteriu-tritiu, cea a „perechii magice”, în JET. De fapt, este fără îndoială nu foarte cunoscut, majoritatea experiențelor de fuziune au fost efectuate cu deuteriu, la temperaturi puțin mai mari de 150 de milioane de grade.
Reacțiile care au loc într-un reactor care utilizează deuteriu ca combustibil de fuziune
Sursă
:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Fuziune_nucleară
http://www.energia-nuclear.net/es/como_funciona/fusion_nuclear.html
•
deuteriu +
deuteriu → (heliu 3 + 0,82 MeV) + (neutron + 2,45 MeV)
•
deuteriu +
deuteriu → (tritiu + 1,01 MeV) + (proton + 3,03 MeV)
•
deuteriu +
tritiu → (heliu 4 + 3,52 MeV) + (neutron + 14,06 MeV)
•
deuteriu +
heliu 3 → (heliu 4 + 3,67 MeV) + (proton + 14,67 MeV)
L o s
Englezi au făcut câteva teste cu deuteriu-tritiu, pentru a valida
conceptul. Dar conform sursei mele, esențialul testelor a fost făcut
cu deuteriu, poate din motive de cost al produsului.
Pierderile
de radiație.
Plasma pierde energie prin două procese de radiație a
„gazului de electroni”. Mai întâi avem „radiația sincrotron”, care
exprimă pierderea de energie a acestor particule încărcate
electric care orbitează câmpul magnetic al mașinii. A doua sursă de
pierdere este „radiația de frânare”, sau
bremsstrahlung
. Când un
electron trece în apropierea unui ion, acesta își deviază traiectoria.
Este frânat și emite acest tip de radiație al cărei intensitate crește
ca pătratul sarcinii electrice Z a ionului.
Radiația
de frânare
(
bremsstrahlung
) Carbonul este interesant din mai multe motive
:
Rezistența sa bună la temperaturi mari („plăcile” sunt foarte asemănătoare cu cele ale navetei spațiale)
-
Conductivitatea termică bună.
-
Numărul mic de sarcini electrice pe care le au ionii de carbon (șase).
În
mecanismul de pierdere a energiei prin radiație de frânare, un ion de
carbon (scos de la perete și care vine să contamineze plasma)
contribuie cu o pierdere de 16 ori mai mare decât cea a unui electron
și un ion de hidrogen, care are o singură sarcină.
Dar
carbonul suferă un fenomen de uzură și se comportă ca o adevărată
pompa de absorbție a hidrogenului, care absoarbe și produce hidrocarburi.
Dacă se amestecă cu atomii de tritiu, va deveni în mod inevitabil
radioactiv (perioada de viață a tritiului este de 12 ani).
Prin
urmare, nu se poate utiliza carbonul, dacă nu este (ca vom vedea mai
jos) ca absorbant de deșeuri.
Pentru
ITER, unde peretele intern reprezintă 1000 de metri pătrați, alegerea a
fost făcută. 700 de metri pătrați vor fi acoperiți cu beriliu, cel mai
uşor metal, al cărui punct de topire este de 1280°C. Această acoperire
va putea fără îndoială suporta șocul termic datorită unei circulații
subperetelui de apă presurizată. În ceea ce privește contaminarea
plasmei prin scăparea ionilor, beriliul are 4 electroni și contribuie
cu o pierdere de 16 ori mai mare decât cea a unui electron și un ion
de hidrogen.
Fuziunea
produce în orice caz heliu. Un reactor ca ITER nu ar putea funcționa
cu 10% heliu, care reprezintă „cenușa” reacției de fuziune. Trebuie
eliminat în mod continuu.
Aceasta
era funcția limitatorului, dar inginerii au considerat o altă geometrie
care a dus la concepția unui divertor. Acesta corespunde cu toaletele
pe care le vedem alunecând în partea de jos a camerei sub formă de
tor:
Divertorul
este compus din module, segmente care pot fi manipulate și înlocuite.
Aici aveți designul unuia dintre ele.
Modulul
divertorului
Partile
în verde corespund unei plăci de tungsten. Acest metal, care
constituie filamentul becurilor incandescente, are o temperatură de
topire de 3000°C, cea mai mare dintre toți metalele. Forma
divertorului poate fi explicată dacă luăm în considerare, în plus
de funcția sa principală, o geometrie magnetică particulară care
îi permite să capteze ionii:
În
albastru deschis, beriliul. În albastru închis, tungstenul. În negru,
carbonul.
Se
distinge o geometrie magnetică de coadă de pește. Fântâniile situate în
fundul acestor două toalete sunt destinate să fie orificiul prin care
se poate pompa plasma și apoi să o reinjectezi în cameră, după ce
s-au eliminat cenușa (heliu) și ionii care contaminează plasma și
care cauzează răcirea radiativă a acesteia: carbon, beriliu și
tungsten.
Tungstenul
este contaminantul cel mai periculos. Structura sa electronică îi
face să aibă 74 de electroni și specialiștii mi-au spus că, odată
amestecat cu plasma de fuziune, poate ajunge să aibă 50 sau 60 de
sarcini electrice. Întâlnirea unui electron cu unul dintre acești
ioni duce la o pierdere prin radiație de frânare de 3600 de ori mai
mare decât atunci când un electron întâlnește un ion de hidrogen.
Vorbim
aici de pierderi radiative sub formă de radiație de frânare sau
bremsstrahlung
.
Totuși există alte tipuri de pierderi care sunt chiar mai importante,
asociate cu tranziții „liber-legat”.
Când
electronii întâlnesc ioni de deuteriu, sau de tritiu sau de heliu sau
de beriliu, nucleele au pierdut toți electronii lor. Acest lucru nu
este cazul pentru tungsten în condițiile de funcționare. Probabil că
între 15 și 25 de electroni (din cei 74 pe care îi are) vor rămâne legați
de nucleu. Întâlnirea cu un electron liber va provoca o deexcitare a
acestei învelișuri electronice reziduale, imediat urmată de o deexcitare
radiativă cu emisia unui foton. O nouă pierdere și foarte importantă.
Contaminarea
plasmei prin ioni de tungsten ar putea duce la o scădere a randamentului
ajungând chiar la extincția plasmei de fuziune.
După
ce am consultat un specialist, am aflat că pomparea ionilor grei va fi
efectuată în fundul fântânilor care separă cele două elemente ale
divertorului, prin orificii centimetrice.
JET
a fost inițial echipat cu un limitator asemănător cu cel de la Tore
Supra. Englezii au modificat montajul în așa fel încât să acopere camera
cu tungsten și să instaleze un divertor în baza sa. Ca a spus Michele
Rivasi pe 16 mai în Aix-en-Provence, ar fi fost mai bine să așteptăm
rezultatele testelor engleze înainte de a lansa proiectul ITER.
Aceeași
concluzie se aplică și peretelui de beriliu.
S-a
probat sistemul de divertor?
Poate
garanta puritatea plasmei de fuziune?
Răspunsul
specialiștilor:
Doar experiența ne va da răspunsul.
Concluzie:
Când
te aventuri în adâncurile mașinii ITER descoperi o complexitate care
te face să te simți amețit. Această „lucrare” este de 100 de ori mai
complexă decât un reactor nuclear de fisiune. Transportează zeci de
probleme, cu soluții multe dintre care nu au fost încă testate. Eficiența
divertorului este un domeniu de pură speculație. Și este tocmai această
soluție de decontaminare a plasmei în mod continuu condiția
sine qua non
pentru
a putea continua dezvoltarea sa
Din
acest punct de vedere, ITER este o experiență fascinantă, un loc de
teme de licență și studii sofisticate. Dar este și
O
experiență de 15 mii de euro
(pentru moment)
Cel
mai mic problemă suplimentară va duce la o nouă explozie a bugetului.
Parlamentarii noștri trebuie să fie conștienți de problema și să nu
fie amăgiți de fraze obișnuite, destinate să-i anestezie, să-i umple
cu fum:
Soarele într-un pahar
- Sursa de energie nelimitată ...
Când
am întrebat un cercetător implicat în acest proiect:
Când, și la ce preț, putem aștepta să vedem această mașină să devină un
generator de electricitate?
Răspunsul
său a fost:
Trebuie să ținem cont de un buget care nu este prea strâmt ... de câteva
mii de euro și să se realizeze în câțiva decenii.
Meniul
este pe masă. Prea scump, prea lent, prea multe probleme.
Pentru
nevoile energetice, ce soluții există?
Nuclearul,
prin fisiune:
Periculos
-
Dăunător pentru mediu și sănătate.
Nicio soluție pentru gestionarea deșeurilor nucleare.
Fuziunea,
prin ITER:
Prea scump
-
Prea multe probleme fără soluție.
Prea lent.
Voi
participa la coloquiu DZP
(dense Z-pinches) de la Biarritz, între 6 și 9 iunie viitor.
DZP2011
este conferința principală pentru specialiștii care lucrează în domeniul
cercetării Z-pinches dens și subiecte înrudite. Precedent
organizate în Laguna Beach (1989), Londra (1993), Vancouver (1997),
Albuquerque (2002), Oxford (2005) și Alexandria (2008) au atras
mai mult de 100 de delegați din până la 20 de țări.
Subiectele
ce vor fi acoperite de DZP2011 includ toate aspectele cercetării Z-pinches
dens, inclusiv fizica fundamentală a Z-pinches și gama largă de aplicații
ale Z-pinches în astfel de domenii ca fuziunea de confinare inerțială,
astrofizica plasmatică de laborator, laserul de raze X moale și fizica
energiei mari de densitate. Configurații plasmatice dense asemănătoare
ca X-pinches, focare plasmatice și descărcări capilare de curent mare
sunt printre subiectele de interes.
E l
luni 6 iunie 2011 la 8:30, prietenul meu Malcom Haines „face
prezentarea inaugurală” și unde va prezenta analiza rezultatelor
obținute în mașinile-Z de la 2005 și va confirma concluzia sa „la Sandia,
mai mult de două mii de grade au fost obținute de la 2005”.
Intervenția sa, în acest Colocviu Internațional consacrat mașinilor Z,
este
esențială.
Programul
colocviului Biarritz, despre mașinile Z (6-9 iunie 2011)
(unele
ziare franceze vor veni să acopere evenimentul în mod direct sau se vor mulțumi cu
rezumatele dictate de CEA și alte instituții ? )
Explicația
acestui fenomen se încadrează în două cuvinte: „rezistență
turbulentă”.
Voi
merge să susțin prezentarea lui Malcom.
Malcom Haines,
pionierul fizicii plasmei și MHD
În
anii precedenți am auzit de la americani că asemenea temperaturi nu au fost
niciodată obținute, că concluziile publicate în revista prestigioasă
Physical
Review Letters, în 2006, sub forma unui articol intitulat "
Over
two billions degrees
", erau false. Dar niciodată în cei cinci ani care au trecut de la apariția articolului nu au publicat nici o linie pentru a susține refutările lor, nici măcar să ofere explicații raționale și bine fundamentate.
În
mod similar, am văzut că americani au lansat o operațiune de
dezinformare
deci
acest nou proces poate fi utilizat pentru concepția și realizarea ulterioară a
bombelor de fuziune pură
(unde
procesul de fuziune este inițiat prin compresie magnetohidrodinamică, sau MHD, și nu printr-o bombă A). Sunt bombe care pot fi miniaturizate și „curate” (fără deșeuri nucleare), bazate pe fuziunea bor-hidrogen (această reacție începe de la o mie de grade și este slab neutrinică).
Am
spus mai sus că Haines va fi prezent la Colocviu, dar nu avem o siguranță absolută. În prezent are probleme de sănătate care ar putea să-i împiedice să participe la Colocviu.
Dacă
Haines nu vine, nimeni nu va putea să se opună, cum doar el ar putea face, cu greutatea credibilității sale științifice, minciunilor desfrânate și urâte ale americani.
Eric
Lerner,
care lucrează asupra unei experiențe
Focus și milită puternic pentru o filială de fuziune necontaminantă bor-hidrogen, va fi de asemenea prezent.
Eric Lerner
, campionul
fuziunii aneutronice
Cum
am spus pe site-ul meu de 5 ani, un zi va apărea generatoare de electricitate bazate pe această fuziune aneutronică (care am evocat-o deja în comicul Energéticamente vuestros, și care îl puteți descărca gratuit pe pagina web a Savoir sans Frontières (Cunoaștere fără frontiere)).
http://www.savoir-sans-frontieres.com/JPP/telechargeables/ESPANOL/energeticamente_vuestros.htm
Ca
motoarele „de explozie”. De mai mult de un secol, acestea au înlocuit mașinile cu aburi.
ITER
nu este altceva decât... mașina cu aburi a mileniului al treilea, hiper-complexă.
Dacă
energia nucleară trebuie să reînvoieze un nou impuls, acesta va veni fără îndoială de la generatoarele de fuziune la impuls.
Vom
vedea apărând o fuziune
fără
niciun fel de deșeuri
,
fără
produse
de fuziune și fără structuri care să devină radioactive din cauza bombardării cu neutroni .
Persistența unei energii bazate pe procese de fisiune, acumulând deșeuri
foarte radio-toxice (100.000 de tone doar în Franța...), stocând deșeuri cu o jumătate de viață care se cifrează în sute de mii de ani este absurd. Mai ales când știința a făcut progrese remarcabile și oferă alte soluții
Ne
negăm puterea progresului științei.
Experimentele efectuate la Sandia ne arată că o altă cale este posibilă. Dar, ca întotdeauna, va fi
:
Bombele mai întâi, energia după.
Nimic
sau nimeni nu ne spune că explorarea acestei filiale de fuziune pură bor-hidrogen poate crea, în termen scurt, generatoare de electricitate.
Dar
aceste mașini ar costa de 500 de ori mai puțin decât ITER.
Examinăm
soluțiile
:
Fisiunea
: periculoasă, hiper-contaminantă, risc pentru sănătate
Filiala
de fuziune prin ITER : cu multe probleme, incertă, prea scumpă
Filiala
de fuziune aneutronică: orizont în nedefinit, dar cu cost scăzut. Trebuie să pornim deja cercetări la nivel fundamental.
Gazul
de șisturi
: contaminează apei subterane.
Întoarcerea la gaz și la petrol : importații mari, resurse limitate, poluare (inclusiv mări negre), emisii de gaze care favorizează efectul de seră.
Rămân
energiile regenerabile, imense, variate, care necesită un nivel scăzut de tehnologie.
Dacă
toate țările lumii acceptă să investească masiv în aceste formule (mai departe de simplele instalații casnice) și să consacre acest efort partea bugetului destinat nuclearului (civil și militar) și dezvoltării armelor, toate problemele vor fi rezolvate rapid!
Cu
toate acestea, acest proces va avea o opoziție încărcată, din mai multe motive.
Eforturile, investițiile uriașe făcute în nucleare vor deveni obsolete. Dacă aceste investiții au fost permise și continuă să fie astăzi, în primul rând, într-o optică de aplicații militare (generarea de plutoniu).
Nivelul scăzut de tehnologie cerut în dezvoltarea energiilor regenerabile (deșerturi, regiuni geotermice active, oceane, etc.) va pune la același nivel țări tehnologic avansate și cele considerate până acum ca fiind inapte să prindă trenul tehnologiei moderne.
Și acest proces nu este altceva decât o politică „anti-Noul Ordin Mondial, anti-globalizare și chiar anti-capitalist”.
Opinia
Președintelui Nicolas Sarkozy, în vizita sa la Tokyo, pe 31 martie 2011
Două
minute de video
Noutăți
Ghid
(Indice)
Pagina
de Start
