Запрос на право ответа в ЦЕА
Запрос на право ответа, направленный в адрес ЦЕА
в связи с размещением текста, наносящего ущерб моей репутации
23 января 2012 года
29 марта 2012 года: ответа нет
17 ноября 2011 года ЦЕА разместил на своем сайте текст, характеризующий мои работы как интеллектуальную нечестность. Ниже приводится полный текст, состоящий из 4625 слов, 30 000 символов:
Реакция на статью « ITER: Хроника предсказанного краха» М. Жан-Пьера Пети, опубликованную 12 ноября 2011 года в журнале Nexus, подготовленная Комиссариатом по атомной энергии и альтернативным источникам энергии. 17 ноября 2011 года.
Введение Аргументация, изложенная в статье М. Ж. П. Пети, члена французской антиядерной ассоциации «Выход из атомной энергетики», направленная на оспаривание проекта ITER путем разжигания необоснованных страхов, основана на выдержках, извлеченных из контекста, из недавно подготовленной диссертации в Институте исследований по магнитному сдерживанию термоядерного синтеза ЦЕА и защищенной в ноябре 2010 года в докторской школе Политехнической школы по специальной теме, касающейся явлений разрушения, которые могут возникать при работе ITER.
Разрушение — хорошо известное явление, которое может развиваться в плазме токамака. Накопив значительную энергию, оно приводит к разрушению магнитного сдерживания и проявляется в виде мощного электрического разряда, направленного на стенку вакуумной камеры, что создает риск повреждения последней.
Эта высококачественная диссертация опирается на 50 лет исследований мирового научного сообщества, включающего несколько тысяч профессионалов по всему миру, и представляет собой признанную основу научного дискуссионного процесса, ведущегося в настоящее время по этой теме.
Существует обширная литература по теме разрушений, особенно в статьях, регулярно публикуемых в журнале «Nuclear Fusion». Эти статьи составляют официальную и публичную физическую основу проектирования ITER.
Учитывая, что статья М. Ж. П. Пети содержит лишь отдельные, преднамеренно отобранные фрагменты работ, которые справедливо подчеркивают необходимость пристального внимания научного сообщества к явлениям разрушения, нельзя не прийти к выводу о явной стремлении М. Ж. П. Пети вызвать политический скандал и проявить злобность, а не о проведении качественной научной работы, выполненной в конструктивном критическом духе и нацеленной на продвижение темы.
Мы огорчены тем, что научная информация, опубликованная в авторитетных международных журналах, ее авторы, а также читатели самой статьи, подвергаются манипуляциям в интересах сторонних политических целей, не имеющих отношения к научным исследованиям и прогрессу знаний.
Такое интеллектуально нечестное поведение автоматически дискредитирует М. Ж. П. Пети в любом дискуссионном процессе — будь то научный или общественный.
Настоящий документ призван с одной стороны ответить на наиболее грубые ошибки в анализе М. Ж. П. Пети, как с научной, так и с точки зрения непонимания общего контекста исследований, а с другой — предоставить читателю основные ключи для понимания этого контекста и точной роли, которую ITER должен играть в исследованиях по термоядерному синтезу в ближайшие десятилетия.
Анализ критики М. Ж. П. Пети.
Основной аргумент М. Ж. П. Пети заключается в том, что ITER не сможет выдержать разрушения, которые соответствуют быстрому прекращению плазмы. Проанализируем по пунктам критику, высказанную в статье (цитаты из статьи выделены курсивом).
Стр. 91: «Из этого чтения следует, что магнитное сдерживание термоядерного синтеза и физика токамаков, чрезвычайно сложные, вовсе не контролируются теоретиками. Ни одна модель поведения плазмы, содержащейся в этих машинах, не является представительной, поскольку, как и будет оставаться в течение долгого времени, невозможно управлять даже с помощью самых мощных суперкомпьютеров в мире системой, включающей 10²⁰–10²² заряженных частиц, взаимодействующих друг с другом».
Эти заявления поражают своей несоответствием человеку, который называет себя «выдающимся специалистом по физике плазмы». Примеров теорий и моделей, успешно работающих с большим количеством частиц, множество. Магнитогидродинамика (МГД) — это наука, позволяющая описывать динамику плазмы или проводящей жидкости, содержащей огромное количество частиц. Доступные сегодня вычислительные мощности позволяют проводить моделирование в натуральную величину. За исключением случаев, когда М. Ж. П. Пети будет ставить под сомнение собственные работы научного сообщества, к которому он принадлежал более 20 лет назад, он не может серьезно утверждать, что невозможно моделировать динамическую систему, включающую большое количество частиц.
Сказанное не отменяет того, что никто никогда не утверждал, что токамаки должны проектироваться на основе численного моделирования. На практике технические характеристики токамаков, касающиеся их устойчивости к разрушениям, опираются на «законы», называемые «инженерными законами», касающиеся энергии и характерных временных промежутков, участвующих в этом процессе. Значения, выбранные для ITER, были подтверждены экспериментами, проведенными на большом количестве токамаков в течение более чем полувека. Численное моделирование разрушений появилось только недавно, особенно в диссертации М. К. Рё, на которую М. Ж. П. Пети делает большое внимание.
Фактически результаты весьма обнадеживающие, хотя их точность еще можно улучшить. Следует подчеркнуть, что эти модели являются дополнительным уточнением понимания плазмы токамаков, а не основой проектирования ITER, которая была подтверждена давно «инженерными законами», упомянутыми ранее.
Стр. 91: «Все токамаки мира, включая Торе Супра и Джет, стали неподконтрольными из-за чрезвычайно разнообразных причин».
Это утверждение очевидно неверно и совершенно ложное: Торе Супра и Джет функционируют удовлетворительно и совершенно безопасно с 1988 и 1983 годов соответственно, то есть более 20 лет для Торе Супра и почти 30 лет для Джета. Разрушения регулярно происходят в этих двух установках (как и во всех остальных), но они никогда не приводили к разрушению или потере сдерживания токсичных продуктов, как это фантазирует М. Ж. П. Пети. 30 лет без серьезных инцидентов — это определенно не то, что можно назвать «неподконтрольной» ситуацией!
Стр. 92: «Разрушения… порождают силы, способные деформировать конструкции стенки, как соломинки». Элементы первой стенки и конструкции токамаков, в частности ITER, конечно же, спроектированы так, чтобы выдерживать силы, возникающие при разрушениях, включая самые мощные возможные. Эти элементы расположены таким образом, чтобы минимизировать электрические токи, протекающие через них во время разрушения, тем самым ограничивая силы растяжения, которые они могут испытывать. Кроме того, в случае экстремальных ситуаций, ведущих к поверхностным повреждениям этих элементов, последние спроектированы таким образом, чтобы их можно было заменить.
Фотография, приведенная в статье и взятая из диссертации (поврежденный элемент Торе Супра из-за разрушения), является в этом отношении примером: это изогнутая «игла» (элемент первой стенки) на Торе Супра, поврежденная из-за разрушения: она была заменена, пути тока были скорректированы, и Торе Супра продолжил работать совершенно нормально!
Конечно, во время постепенного ввода в эксплуатацию ITER такие ситуации будут встречаться, и выявленные недостатки будут устранены, как это происходит при вводе в эксплуатацию любой промышленной или научной установки в начальный период работы (см. ситуацию в ЦЕРН в 2009 году). Разумеется, машина будет испытываться при токах, меньших номинальных, чтобы минимизировать потенциальные повреждения в этот период настройки.
Стр. 93: «Молнии, возникающие в нем, неизбежно достигнут 15 миллионов ампер (150 миллионов ампер на его преемнике DEMO). Такие мощные удары пробьют вакуумную камеру. Слой бериллия… будет испарен и рассеет материал, из которого он состоит, вместе с тритием; радиотоксичным, содержащимся в камере». Это утверждение дважды ложно. Допустим, что в экстремальной ситуации вакуумная камера ITER действительно будет пробита из-за разрушения, то не будет выброса бериллия или трития за пределы установки: вакуумная камера окружена рядом барьеров сдерживания, которые не будут затронуты разрушениями. Кроме того, DEMO, безусловно, не будет работать при 150 МА, а при токах порядка токов ITER (15–20 МА). Случайные и категоричные экстраполяции М. Ж. П. Пети демонстрируют его глубокое непонимание физики и технологии токамаков.
Стр. 93: «Силы Лапласа, измеряемые в тысячах тонн, могут деформировать конструкции машины, требуя их замены, или даже полного переустройства установки». Измерять силы в тоннах — это более чем удивительно для человека, который называет себя физиком.
Сила измеряется в ньютонах, масса — в граммах или тоннах. Силы Лапласа, индуцируемые в ITER, оцениваются в миллиарды ньютонов. Элементы конструкции ITER спроектированы так, чтобы выдерживать силы в несколько миллиардов ньютонов — замена этих элементов вовсе не потребуется. Джет уже 30 лет выдерживает разрушения, вызывающие силы в несколько миллиардов ньютонов. Установка спроектирована так, чтобы выдерживать без деформации такие силы.
Стр. 94: «Нет никакого способа экстраполировать и использовать существующие данные… такие инциденты, неизбежные при реализации, могут привести к разрушению ITER уже при первых испытаниях». Эти категоричные утверждения ошибочны. Действительно, существуют надежные методы и коды для оценки так называемых «гало-токов», связанных с разрушением, уровня асимметрии этих токов в тороидальном направлении, а также сил, действующих на вакуумную камеру. Эта оценка основана на базе данных («База данных разрушений ITER»), пополняемой наблюдениями на большом количестве токамаков различных размеров. Как уже упоминалось, существуют также все более точные численные модели МГД, позволяющие независимо оценить тонкие особенности разрушений, но они не использовались при проектировании ITER, поскольку решения были приняты до появления этих методов моделирования. Теперь они используются для более глубокого понимания, проверки и помощи в определении испытаний запуска, будущих экспериментов и интерпретации их результатов. Упомянем еще раз, что испытания запуска ITER будут проводиться при сниженном токе плазмы (как и для любой другой машины) с постепенным увеличением мощности, и, следовательно, в безопасных условиях для целостности машины.
Стр. 94: «Надеяться когда-либо запустить токамак без разрушения так же нелепо, как представлять себе Солнце без солнечных вспышек, погоду без ветра и облаков, приготовление пищи в кастрюле, наполненной водой, без водоворотов». Токамак может работать без риска разрушения, если плазма устойчива по отношению к МГД-модам. На практике это нормальный режим работы большинства токамаков, и ITER не станет исключением. Здесь важно не путать нестабильность и турбулентность. Разрушение вызвано вполне определенной нестабильностью. Если плазма устойчива по отношению к этой нестабильности, нет причин, по которым она может возникнуть, учитывая воспроизводимость детерминированной физики. Этот важный момент был подтвержден анализом уже упомянутой базы данных ITER: разрушение не имеет случайного характера, даже если физика, лежащая в основе, сложна. Турбулентность (образ кастрюли) связана с множеством мелкомасштабных нестабильностей. На самом деле, турбулентность хаотична. Она неизбежна, но не приводит к разрушению. Разрушение может перейти в турбулентный режим, но только во втором этапе, после того как первичная нестабильность будет запущена. Что касается иллюстрации, представленной М. Ж. П. Пети, она совершенно неуместна: она соответствует турбулентности, не имеющей ничего общего с разрушением.
Разумеется, одной из целей ITER является разработка устойчивого сценария по отношению к разрушениям. Как только такой сценарий будет найден, нет причин, по которым он внезапно станет разрушительным.
Стр. 95: «Разрушения могут повредить любые элементы токамака, включая его сверхпроводящую систему магнитного сдерживания, напомним, что она содержит энергию авианосца Шарля де Голля, движущегося со скоростью 150 км/ч». Это утверждение снова ложно. Вакуумная камера будет защищена покрытием, предназначенным для остановки нейтронов с энергией 14 МэВ, возникающих в реакциях синтеза, и тем более быстрых электронов, возникающих при разрушениях, которые не достигнут магнита. Повторим еще раз: элементы конструкции, включая сверхпроводящий магнит, спроектированы так, чтобы выдерживать разрушение. Энергия, участвующая при разрушении, ничем не похожа на энергию магнита тороидального типа. Речь идет скорее об энергии плазмы (около 350 мегаджоулей для полномасштабной плазмы ITER) и энергии так называемого полоидального магнитного поля (примерно 400 МДж) — обе не высвобождаются одновременно — поэтому ничего сопоставимого с упомянутыми 51 гигаджоулями, ни с каким-либо авианосцем, движущимся со скоростью 150 км/ч, даже с Шарлем де Голлем.
Стр. 95: «Если бы мы хотели представить себе процесс запуска токамака, нам пришлось бы представить себе, как мастер стоит перед котлом и несколькими измерительными приборами. Если стрелка одного из них покажет даже минимальное колебание, его единственная возможная реакция — залить топку водой с помощью огнетушителя». Опять же, непонимание того, что такое токамак, и манипуляция фактами в политических целях. Торе Супра оснащен 40 непрерывными измерительными приборами, Джет — около 80, а ITER будет иметь еще больше. Упоминание «нескольких измерительных приборов» — это, мягко говоря, упрощение. Что касается «огнетушителя», время, доступное для остановки или торможения быстрых электронов, составляет около 10 мс. Оценивается, что для «мягкой» остановки потребуется ввести 10²² электронов на кубический метр (см. документ-основу «ITER Physics Basis», опубликованный в Nuclear Fusion и подписанный всем мировым научным сообществом, дающий основы физического проектирования ITER). Это не непреодолимая задача!
Фактически, изучение массовой инъекции газа как способа остановки быстрых электронов — это именно тема диссертации К. Рё. Другие методы изучаются несколькими группами по всему миру, включая группу ЦЕА, с целью выбрать тот, который обеспечит наилучшие характеристики при наименьшей стоимости.
Текущие результаты обнадеживающие, и можно разумно предположить, что одна, или даже несколько, из этих инновационных методов, помимо уже доступного, будут готовы к 2019–2020 годам для первого водородного плазменного запуска, и тем более к 2026 году с первым дейтерий-тритиевым плазменным запуском.
Стр. 95: «Можно удивляться, почему орган по безопасности ядерной энергии никогда не упоминал об этой опасности...» Это действительно плохо понимать, что представляют собой органы по безопасности ядерной энергии семи партнеров ITER (Япония, Южная Корея, Индия, Китай, США, Федерация России, Европейский союз) и Франции, чтобы даже на мгновение думать, что они могли бы не упомянуть об этом, если бы разрушения были такими опасными, как М. Ж. П. Пети фантазирует.
Его злобное замечание направлено на то, чтобы создать впечатление, что разрушения были скрыты от различных органов оценки. Ничего подобного. Разрушения широко обсуждаются в литературе, особенно более 35 страниц им посвящены в «Основах физики ITER», опубликованных в журнале Nuclear Fusion в 2007 году (дополняя первоначальный отчет 1999 года).
Количество международных публикаций по этой теме исчисляется сотнями. Утверждать, что тема была упущена или скрыта, — это прямо противоположно действительности.
Что удивительно, М. Ж. П. Пети, который заявляет о научном подходе, опирается в своих категоричных утверждениях в основном на поверхностное чтение работ диссертации М. Рё, и совершенно игнорирует тысячи страниц, посвященных теме разрушений в научных журналах, которые единодушно признаны. Поэтому мы можем только удивляться его удивлению.
*** Доказав преувеличение высказываний М. Ж. П. Пети, теперь необходимо кратко ответить на законные вопросы общественности по поводу проекта исследований ITER: каковы точные особенности функционирования токамака ITER и его положение по отношению к разрушениям?
Исследования по термоядерному синтезу и роль ITER Исследования по термоядерному синтезу, осуществляемые посредством магнитного сдерживания, являются так называемыми «социальными» исследованиями, в смысле, что они объединяют максимально возможный комплекс научных и технических компетенций для достижения единой цели — разработки, в максимально безопасных условиях, источника энергии, основанного на принципе синтеза двух легких ядер. М. Пети в своем введении справедливо напоминает, что, в кратком изложении, можно говорить о домашнем использовании энергии синтеза, которая производится в звездах, и в частности в Солнце. Действительно, это огромная задача, к которой стремятся!
Этот вызов, безусловно, заключается в первую очередь в проверке того, что такие реакции возможны на Земле, и, что более важно, что они возможны в «человеческом масштабе». Хорошая новость, ощутимый и замечательный результат, достигнутый научным сообществом, заключается в том, что действительно возможно найти рабочую точку для этой реакции термоядерного синтеза, совместимую с «человеческим масштабом».
Проще говоря, физическое проектирование, к которому прибегают, указывает на то, что реактор такого типа возможен в промышленных установках, сопоставимых с теми, которые сегодня используются для массового производства электроэнергии.
Это представляет собой решающий этап в продолжении этих исследований. Этот этап был пройден в конце 1990-х годов, в частности, благодаря экспериментальному подтверждению на европейском токамаке Джет, которое было всеобще признано и завершило долгую, но решающую фазу истории термоядерного синтеза: «фазу пионеров». Уже написано несколько специализированных книг об этой фазе истории термоядерного синтеза, но важно подчеркнуть ее основные выводы простым языком для широкой публики и для тех, кто интересуется нашими социальными выборами.
Эта фаза пионеров условно делится на две эпохи. Первая эпоха охватывает два десятилетия с «деклассификации» исследований (1958) до решения о строительстве Джета (1980); вторая эпоха охватывает последующие два десятилетия, отмеченные эксплуатацией крупных токамаков, самым крупным из которых по-прежнему является Джет, и приведшие к коллективному решению о строительстве ITER (2005).
В первой эпохе по всему миру было исследовано множество путей, стремясь в конкурентной борьбе разработать то, что мы называем магнитной конфигурацией, то есть эту «невидимую коробку», ответственную за сдерживание этой чрезвычайно горячей плазмы, и все понимают, что никакая материальная стена не может ее удержать.
Конфигурация, занявшая лидирующее положение в этой конкуренции, — это конфигурация токамака, предложенная российскими учеными, и до сих пор не уступившая это положение.
Другие конфигурации были полностью отброшены, но некоторые альтернативные пути сохранены и по-прежнему актуальны. Если конфигурация токамака заняла лидирующее положение, это не означает, что она идеальна или совершенна.
Вторая эпоха заключалась в определении характеристик конфигурации токамака, то есть в установлении «инженерных законов», позволяющих экстраполировать полученные результаты для проектирования реактора.
Крайне важно понять здесь, как и в любом промышленном процессе, что установление «инженерных законов» не требует полного понимания физики, лежащей в основе явления.
Это произошло, например, в авиации: наши самолеты летают более 100 лет, наши ракеты достигают Луны более 40 лет, но физика турбулентности вокруг крыла самолета, хотя и понимается в общих чертах, до сих пор не «полностью решена» и продолжает быть предметом исследований. Первые автомобили были разработаны и поставлены на рынок людьми, которые не владели всей сложностью термодинамики двигателя внутреннего сгорания. Нормальный процесс в таких исследованиях, напомним, что их цель — не просто знание ради знания, а знание ради решения потребностей, требующее разработки нового оборудования или процесса, интегрирующего множество знаний и навыков, всегда заключается в сочетании экспериментальных данных (строим прототипы, запускаем их, измеряем параметры исследований и анализируем результаты для моделирования системы в рабочем состоянии и, таким образом, ее контроля), теоретических данных (задаемся вопросами о физических процессах, управляющих явлением, формулируем уравнения, решаем их и сопоставляем с результатами эксперимента), а также «инженерных моделей», которые воспроизводят поведение по своему усмотрению и обычно представляют собой простые законы с параметрами, подобранными по эксперименту. Именно постоянная итерация между этими видами деятельности позволяет постепенно продвигаться к результату.
М. Ж. П. Пети в своей аналитике делает смешение на этом уровне, и хотя физика плазмы еще далека от полного понимания в ее фундаментальных аспектах, совершенно неверно утверждать, что это знание является предварительным условием для правильной работы ITER.
Это слишком поспешно игнорировать или рассматривать процесс, лежащий в основе прикладных исследований, слишком наивно. С другой стороны, безусловно, научное сообщество по термоядерному синтезу не прекращает усилий по глубокому пониманию, поскольку именно это является ключом к оптимизации такого процесса. Развитие моделирования на мировом уровне, массовое использование самых передовых вычислительных средств свидетельствуют об этом, если это вообще нужно. Сама Франция может гордиться тем, что ведет эти исследования на передовой мирового уровня в некоторых направлениях, включая процессы турбулентности, управляющие сдерживанием плазмы, ключевые для производительности, и нелинейную магнитогидродинамику (МГД), управляющую устойчивостью той же плазмы.
М. Ж. П. Пети, который сам заявляет о своем опыте в области МГД, не может не знать о значительных достижениях в моделировании МГД плазмы токамака, некоторые из которых были проведены М. Седриком Рё в диссертации, так щедро цитируемой самим М. Ж. П. Пети.
Что же касается ITER и его точной роли? Если есть одна идея, которая устойчиво присутствует при обсуждении ITER, так это идея, объединяющая этот сложный и гигантский проект с концом истории.
Прежде чем задавать вопрос, что такое ITER, необходимо хорошо понять, чем он НЕ является. ITER не является реактором термоядерного синтеза, ни с коммерческим, ни с прототипным назначением.
ITER, однако, является передовой научной машиной, результатом полного синтеза коллективных результатов эпохи пионеров, которые, напомним еще раз, подтвердили научную осуществимость магнитного термоядерного синтеза. Эти исследования могли бы, например, привести к выводу, что физика требует «машины» диаметром 100 метров или магнитного поля, несовместимого с физически возможным. Такого не произошло, и именно законы масштабирования, разработанные и проверенные с должной научной строгостью, позволяют нам это утверждать. Результаты Джета в конце 1990-х годов фактически подтвердили, что при использовании реальной смеси дейтерия и трития получается то, что было экстраполировано на основе результатов с чистым дейтерием. М. Пети прав, утверждая, что присутствие трития необходимо для производства реакции термоядерного синтеза, но он ошибается, утверждая, что тритий не используется из-за его высокой стоимости или «опасности». Не было никаких веских причин проводить все разработки и испытания с тритием на Джете, когда можно было экстраполировать поведение плазмы термоядерного синтеза (и в этом случае на основе основных принципов квантовой механики) из плазмы дейтерия.
Вопрос о тритии в основном отделен от остальной части физической проблемы, и его присутствие становится необходимым только тогда, когда переходят к «настоящему масштабу», что как раз и является одной из первых задач ITER.
ITER с 1990-х годов был наделен конкретными научными задачами, связанными с вопросами, на которые он должен ответить, или экстраполяциями, которые он должен подтвердить, поскольку он будет первым, кто сможет получить их в натуральную величину. Эти научные задачи в основном делятся на три типа:
Производство плазмы дейтерия и трития, для которой энергия, выделяемая реакцией, превышает энергию, необходимую для поддержания процесса. Было установлено желаемое значение коэффициента усиления около 10 между мощностью, вводимой для запуска реакции, и мощностью, получаемой внутри плазмы. Чтобы достичь этого важного результата, ITER должен не только подтвердить правильность экстраполяций, но и внести значительный вклад в получение результатов по поведению таких плазм в отношении сдерживания и устойчивости.
Производство плазмы дейтерия и трития, для которой энергия, выделяемая реакцией, в значительной степени способствует поддержанию процесса, и, что еще важно, в условиях продолжительности, предвосхищающих работу реактора, то есть приближающихся к тому, что мы называем стационарностью. Эта вторая условие накладывает дополнительные ограничения на поддержание тока плазмы с помощью дополнительных систем питания.
Наконец, испытание режимов, близких к тому, что называется «зажиганием», то есть режимов, где стремятся минимизировать общую мощность, вводимую для лучшего определения рабочей точки будущего реактора. В связи с вышеуказанными научными задачами, возложенными на ITER, он также обозначает начало новой эпохи для термоядерного синтеза, поскольку должен также продемонстрировать технологическую осуществимость процесса.
Это означает, что в конечном итоге ITER должен продемонстрировать, является ли магнитный термоядерный синтез процессом, который может привести к созданию реакторов, совершенно отличных от существующих сегодня.
Этот вызов воспринимается всеми участниками с максимальной серьезностью, и каждый из них выполняет свою роль. Команда ITER отвечает за предложение машины, которая в конечном итоге должна выполнить эту миссию, а также за предложение экспериментальных протоколов, которые по одному должны быть подтверждены органом по безопасности ядерной энергии до начала эксплуатации и введения трития в машину.
Как упоминалось выше, ITER может работать, и фактически будет работать, без трития до тех пор, пока все этапы не будут подтверждены.
Именно поэтому основной план экспериментов ITER предусматривает в настоящее время от 5 до 7 лет работы до введения трития.
Затем ITER будет поэтапно работать с тритием до достижения установленных характеристик. В ходе этого процесса все компоненты и физические процессы будут снова испытаны, смоделированы и сопоставлены с прогнозами, продолжая таким образом прогресс в процессе, но теперь уже в интегрированной форме. Если результаты будут соответствовать тем, что предполагаются сегодня, это позволит подтвердить термоядерный синтез как процесс, достаточно зрелый для перехода к следующему этапу прототипирования реактора (часто называемого DEMO), включая размеры, пригодные для промышленного масштабирования и рентабельности, которых нет в миссиях ITER.
Страница сайта ЦЕА, с которой был опубликован данный документ,
http://www-fusion-magnetique.cea.fr/en_savoir_plus/articles/disruptions
которая также содержит перевод на английский язык.
Первое замечание, касающееся «вырезания фрагментов», авторы (анонимные) этого документа проигнорировали этот более полный текст, который уже несколько месяцев был размещен на моем сайте и основывался на 880 строках, извлеченных из диссертации Седрика Рё:
В сентябре 2011 года в Принстоне, США, прошел конгресс, посвященный будущим мощным токамакам:
http://advprojects.pppl.gov/ROADMAPPING/presentations.asp
На этом конгрессе профессор Глен Вурден (20 лет опыта в работе с установками термоядерного синтеза и токамаками)
То есть:
Анализ рисков и последствий разрушений в крупных токамаках
http://advprojects.pppl.gov/ROADMAPPING/presentations/MFE_POSTERS/WURDEN_Disruption_RiskPOSTER.pdf
Его выводы совпадают с моими.
Когда эта презентация была в виде PowerPoint, автор включил две видеозаписи. Первая предназначалась для демонстрации того, что происходит при взрыве взрывчатого вещества. Вот соответствующая страница 18:
Во время выступления он воспроизводил звук, создаваемый взрывом одного килограмма высокомощного взрывчатого вещества (расположенного под синей палаткой, на левой фотографии).
Вот та же страница, переведённая на французский язык, стрелка указывает на соответствующее изображение:
Во время нашего полуторачасового телефонного разговора я сказал ему, что хочу, чтобы французы могли ознакомиться с этими видеозаписями, и он сразу же прислал их мне.
Далее, на странице 25, Вурден представляет видеозапись, снятую со скоростью 2000 кадров в секунду, демонстрирующую последствия лавины расцепленных электронов на стенку токамака TFTR. В этом эксперименте ток плазмы достигал 1,6 миллиона ампер. Разрушение порождает разряд расцепленных электронов силой 700 000 ампер. Ниже я привожу непосредственно переведённую на французский язык страницу, выделив красным рамкой изображение, соответствующее второй видеозаписи:
Эти изображения могут озадачить некоторых читателей. На самом деле, то, что показано в этом фильме, — это последовательность изображений в негативе, где тёмные участки на самом деле излучают свет. Ниже я извлек несколько кадров, выполнив инверсию чёрного и белого.
Видно, как дождь обломков, возникающий в результате взрыва покрытия под воздействием лавины расцепленных электронов, соответствующей 700 000 ампер. Этот неуправляемый процесс может ударить в любую часть камеры, включая ту часть первой стенки, которая будет покрыта всего одним сантиметром бериллия (высоко токсичного и канцерогенного). Помните, что для ITER коэффициент усиления эффекта лавины (рассчитанный) — превращение тепловых электронов в релятивистские (с энергией от 10 до 30 МэВ) — составляет 10¹⁶, против 10⁴ для JET и Tore Supra. Интенсивность разрушений на ITER оценивается в 11 миллионов ампер.
В статье, вызвавшей десять страниц реакции CEA, приведённой в начале страницы, упоминается фотография, сделанная в машине Tore-Supra. Тон текста подразумевает, что всё сегодня урегулировано, всё под контролем. Для информации, это было прокомментировано на конференции, прошедшей в 2011 году. Ниже приведён соответствующий отрывок:
Между кадрами 1 и 2 видно, что проходит всего полмиллисекунды (отсюда и трудность вмешательства, когда сталкиваешься с таким кратковременным явлением). Воздействие разряда релятивистских расцепленных электронов (называемых runaway англоязычными учёными) заметно на маленьком красном круге на рисунке 1. Это очень концентрировано. Воздействие на плитки из углеродного композита (CFC) немедленно вызывает отрыв и ионизацию атомов, которые затем заполняют камеру. Отсюда кадр 3, полностью насыщенный излучением. На рисунке 4 показаны выброшенные фрагменты углерода. Попробуйте представить это с ... бериллием.
Просто замечание. Если вы читали мои или мои статьи о токамаках, вы могли заметить, что магнитное поле, стремящееся контролировать ионы и электроны, имеет силовые линии в виде слабо закрученных спиралей (белые стрелки на фоне плазмы, красного цвета).
Без этой "полоидальной" компоненты, созданной током плазмы, это поле не закручивалось бы. Силовые линии были бы простыми окружностями (синие).
Магнитное поле "тороидальное" (синие линии поля, красные катушки)
Но поскольку катушки расположены ближе к оси машины, поле, создаваемое ими в этой области, более интенсивно. А именно:
- Плазма убегает от областей с высокой интенсивностью магнитного поля.
На этом основании возникла идея её конфайнмента, поскольку поле было сильнее у витков, независимо от того, сверхпроводящие они или нет.
Теперь возникают две противоположные силы. Силы давления, действующие внутри плазмы, которые растут с плотностью и температурой по формуле:
p = n k T
где p — давление, n — количество ионов на единицу объёма, T — абсолютная температура. k — это постоянная Больцмана, равная
k = 1,38 × 10⁻²³
Можно кратко резюмировать историю конфайнмента, ссылаясь на магнитное давление:
В тороидальной камере с катушками поле более интенсивно у оси, где витки более плотные. Тогда магнитное давление, более сильное, стремится вытолкнуть плазму. Это плохо...
В 1951 году американец Лайман Спитцер (1914–1997), всемирно известный пионер в физике плазмы, сразу же предложил изогнуть камеру, сделав её похожей на спиральную ленту.
Л. Спитцер, умер в 1997 году
Так родилась идея стелларатора.
Стелларатор
Все считают это чрезвычайно сложным (следовательно, дорогим). Исследователи предпочитают обратиться к идее, пришедшей из холодного климата, которую русские раскрыли только в 1958 году: создать в тороидальном кольце ток плазмы, циркулирующий по индукции, который, добавляя компоненту к магнитному полю, позволяет "вращать плазму", как с помощью "электромагнитной ложки". Это кажется проще, чем кошмар, который представляет собой стелларатор.
Но именно этот ток плазмы (1,5 миллиона ампер в Tore Supra, 4,8 миллиона в JET и 15 в ITER) порождает разрушения. Этот ток делает все токамаки фундаментально нестабильными.
В плазме нестабильности возникают, когда магнитное поле создаётся током, циркулирующим в плазме (так происходит в Солнце, у которого также есть свои нестабильности МГД, превращающиеся в идеальный аналог разрушений — солнечные вспышки).
Солнечная вспышка. Изображение выше весьма показательно. Хотя у нас нет точного понимания того, что происходит именно под поверхностью Солнца, температура которой составляет 6000°C, можно предположить, что его "подземелье" состоит из "лапши", трубчатых токов со сложной геометрией. Представьте сферу, заполненную велосипедными камерами, частично надутыми. Давление воздуха в этих камерах — это давление плазмы. Магнитное давление — это противодавление, оказываемое напряжениями в резине этих трубчатых камер.
Иногда давление плазмы внутри одной из этих "камер" становится выше, чем магнитное давление, удерживающее её. Тогда она вырывается на поверхность Солнца, образуя красивую арку, видимую выше. Это МГД в чистом виде, на 150%. Эти арки раскрываются за пределами поверхности Солнца. В верхней части арки силовые линии магнитного поля менее плотные. Это означает, что магнитное поле в верхней части арки слабее, чем в её "подошве". Известно, что плазма "бегает от областей с более сильным магнитным полем".
Таким образом, два столпа этой арки плазмы будут вести себя как естественные ускорители частиц, сообщая ионам и электронам сильную восходящую скорость, которые затем сталкиваются в верхней части арки. Эта приобретённая скорость превращается в тепловое движение, то есть в давление. Это давление разрывает верхнюю часть арки, как грыжа в камере, не способной выдержать давление воздуха.
Арка превращается затем в два потока плазмы, выбрасывающие ионы и электроны, образующие среду, нагретую до 3–10 миллионов градусов. Так объясняется высокая температура солнечной короны, а также сильные бури, поражающие верхние слои земной атмосферы, особенно вблизи магнитных полюсов Земли, когда Солнце "злится".
Внизу, слева, то, что осталось от арки солнечной вспышки: высокоэнергетический поток. У нас, в арктических сияниях, — это физические проявления в верхних слоях атмосферы разрушений, происходящих на Солнце периодически, подчиняющихся "инженерным законам" (что означает, что мы не знаем, как это работает).
В стеллараторе нет тока плазмы, следовательно, нет разрушений! Идея снова набирает силу. Японцы построили один. Немцы завершают свой (Wendelstein 7X в Грайсвальде, Институт Макса Планка).
Посмотрите на его катушки — они... нелепы:
50 сверхпроводящих катушек для немецкого стелларатора.
С тех пор, как была изобретена электрическая энергия, известно, что при прохождении тока через виток возникают силы, стремящиеся его разорвать. Вы все видели это в школе.
В шестидесятые годы в моей лаборатории мы изготавливали катушки, через которые проходил ток в 54 000 ампер. Нужно было очень сильно их закреплять, иначе они оказывались... в стенах! (Помните, что до того, как стать теоретиком, я был экспериментатором. Тем, кто скажет, что этот эксперимент слишком далёк, напомню, что моя последняя презентация на крупной международной конференции по МГД в Джию, Корея, датирована сентябрём 2010 года. Работа выполнена... в гараже).
Катушки машины Tore Supra — простые окружности, поэтому проблемы с прочностью материалов по умолчанию минимизированы.
Камера Tore Supra, круглого сечения
Катушки JET имеют форму буквы "D". Но они находятся в одной плоскости. Тем не менее, их всё равно нужно надёжно закреплять, поскольку силы, связанные с полем в 5,38 тесла, колоссальны.
Катушки немецкого стелларатора, нелепые, создают проблемы с механической прочностью. Поэтому они смогут генерировать только 3 тесла (что даст магнитное давление, удерживающее плазму, в три раза слабее, чем в JET). В тороидальной камере для удержания плазмы нужно достичь соотношения магнитного давления к давлению плазмы порядка 10. Если теряется коэффициент 3, то одновременно ограничивается давление плазмы, следовательно, плотность и температура. Объём камеры немецкого стелларатора остаётся скромным: 30 кубических метров против 100 у JET и 850 у ITER.
Документация по немецкому стелларатору:
Диаметр: 16 м Высота: 5 м Средний диаметр плазменного канала: 5,5 м Поле: 3 тесла Время работы: до 30 минут Системы нагрева: микроволны, впрыск нейтралов, радиочастоты Количество отверстий для измерений: 250 Объём плазмы: 30 м³ Содержание: от 0,005 до 0,03 г Отсутствие тока плазмы защищает стелларатор от разрушений.
Чем нелепее, тем лучше...
Сечение камеры немецкого стелларатора Wendelstein 7X Устройство для удержания сил разрушения сверхпроводящих катушек Привет, технологическая сложность!
Можно ли спасти токамак как машину, способную в будущем позволить человеку использовать энергию термоядерного синтеза? Некоторые в этом сомневаются. Многие, на самом деле. Сомнения распространяются, как масляная пленка. Эти проклятые разрушения портят жизнь исследователям уже десятилетиями! Посмотрите последнюю страницу выступления Вурдена:
Французский перевод надёжный. Всё сведено в этой странице. Здесь выражается опасение, что неудача крупных токамаков (следовательно, ITER) может подорвать доверие к исследованиям энергии синтеза. А в последней строке видно, что Вурден, сотрудничающий с немцами в качестве консультанта, всё ещё следит за стелларатором.
Это решение? Кто знает. В "гигантском стеллараторе", где можно было бы создать синтез, исследовать условия горящей плазмы без разрушений, оставался бы нерешённым проблема прочности первой стенки на поток нейтронов с энергией 14 МэВ. Эту проблему следовало бы давно решать с помощью установки IFMIF, которая так и осталась... в проектах.
страница о нейтронно-нейтральной термоядерной реакции**
страница, посвящённая ядерному синтезу
Я не обсуждал проект российского Z-пинча с Валентином Смирновым. Однако, при условии, что время равновесия значительно больше времени прохождения Альвена, доминируют вязкость и температура ионов. Это, конечно, не даёт максимального излучения, но обеспечивает максимальную температуру ионов. Поэтому при 26 МА и той же линейной плотности я ожидаю, что температура ионов будет в 1,7 раза выше предыдущего значения, составлявшего 200–300 кэВ.
Хейнс говорит мне, что он не обсуждал с Валентином Смирновым, директором отдела термоядерного синтеза в Институте Курчатова в Москве, проект российского Z-пинча. Он подтверждает то, что говорил мне в Биаррице, а именно, что при их 26 миллионах ампер американцы должны были достичь 500 кэВ, то есть пять миллиардов градусов.
В этой логике русские, которые строят (личная беседа Смирнова) устройство, развивающее 50 миллионов ампер за 150 наносекунд, с "сферическим оболочником" (изобретённым русским Захаровым) и первичным источником энергии в виде твёрдого взрывчатого вещества, должны теоретически достичь 18 миллиардов градусов.
В Википедии. В статье упоминается, что выделяемая энергия может быть напрямую преобразована посредством индукции, как я указывал ещё в 2006 году (мне хотелось бы взглянуть на статью Милли, 1993 года, упомянутую на странице).
В Википедии есть таблица, в частности, показывающая отношение мощности, выделяемой в реакциях синтеза, к потере на излучение (bremsstrahlung). Это отношение очень выгодно для дейтерий-тритиевого синтеза. В таблице указана минимальная температура: 300 кэВ для бор-водородной реакции, что значительно превышается в Z-пинчах. Однако отношение мощности синтеза к потерям на излучение, меньшее единицы (0,57), по-видимому, изначально обрекает эту технологию на провал.
Но эти результаты расчётов соответствуют равенству температур ионов и электронов. В Z-машине температура ионов более чем в двести раз превышает температуру электронов. Потери на bremsstrahlung растут пропорционально квадратному корню температуры электронов (как скорость электрона). Следовательно, нужно умножить 0,57 на корень из 227, то есть на коэффициент 15. Отношение мощности синтеза к потерям тогда возрастёт до 8,58.
Почему такое состояние "обратного неравновесия"? Потому что при сжатии проводников ионы и электроны приобретают одинаковые скорости (600 км/с). Эти кинетические энергии преобразуются в тепловую энергию. Эти процессы термализации происходят очень быстро (менее одной наносекунды для ионного газа, чуть дольше — для электронов). Однако характерное время равномерного распределения энергии, сходимости к термодинамическому равновесию, намного больше (см. статью Хейнса 2006 года).
Простое замечание: было бы хорошо, если бы эти уточнения были добавлены на эту страницу Википедии. Кто-то должен сделать это вместо меня. Действительно, я не могу этого сделать, поскольку был пожизненно забанен группой нескольких анонимных администраторов в 2005 году. Причина: раскрытие личности определённого Ясина Жоливе, теоретического физика, докторанта в École Normale Supérieure, который постоянно говорил глупости. Я предложил ему объяснение "лицом к лицу" в его лаборатории. Но, сделав это, я сорвал с него маску, что в системе Википедии является непростительным преступлением. С тех пор, получив докторскую степень по теории струн, Жоливе ушёл работать в банк. Надеюсь, что в этом банке он работает под своим настоящим именем.
Следовательно, существует возможная технология, заслуживающая изучения. И поскольку "Город энергии", расположенный в Кадараше, в зоне, где находится ITER, кажется открытым для всех возможных решений (см. ниже), почему бы не построить там Z-машину? (стоимость — сотая часть ITER). Я мог бы найти старших исследователей, способных реализовать такой проект, выбрав из сообщества специалистов по горячей плазме, среди тех, кто не слепо привержен химере под названием ITER.
Я не обсуждал проект российского Z-пинча с Валентином Смирновым. Однако, при условии, что время равновесия значительно больше времени прохождения Альвена, доминируют вязкость и температура ионов. Это, конечно, не даёт максимального излучения, но обеспечивает максимальную температуру ионов. Поэтому при 26 МА и той же линейной плотности я ожидаю, что температура ионов будет в 1,7 раза выше предыдущего значения, составлявшего 200–300 кэВ.
Хейнс говорит мне, что он не обсуждал с Валентином Смирновым, директором отдела термоядерного синтеза в Институте Курчатова в Москве, проект российского Z-пинча. Он подтверждает то, что говорил мне в Биаррице, а именно, что при их 26 миллионах ампер американцы должны были достичь 500 кэВ, то есть пять миллиардов градусов.
В этой логике русские, которые строят (личная беседа Смирнова) устройство, развивающее 50 миллионов ампер за 150 наносекунд, с "сферическим оболочником" (изобретённым русским Захаровым) и первичным источником энергии в виде твёрдого взрывчатого вещества, должны теоретически достичь 18 миллиардов градусов.
В Википедии. В статье упоминается, что выделяемая энергия может быть напрямую преобразована посредством индукции, как я указывал ещё в 2006 году (мне хотелось бы взглянуть на статью Милли, 1993 года, упомянутую на странице).
В Википедии есть таблица, в частности, показывающая отношение мощности, выделяемой в реакциях синтеза, к потере на излучение (bremsstrahlung). Это отношение очень выгодно для дейтерий-тритиевого синтеза. В таблице указана минимальная температура: 300 кэВ для бор-водородной реакции, что значительно превышается в Z-пинчах. Однако отношение мощности синтеза к потерям на излучение, меньшее единицы (0,57), по-видимому, изначально обрекает эту технологию на провал.
Но эти результаты расчётов соответствуют равенству температур ионов и электронов. В Z-машине температура ионов более чем в двести раз превышает температуру электронов. Потери на bremsstrahlung растут пропорционально квадратному корню температуры электронов (как скорость электрона). Следовательно, нужно умножить 0,57 на корень из 227, то есть на коэффициент 15. Отношение мощности синтеза к потерям тогда возрастёт до 8,58.
Почему такое состояние "обратного неравновесия"? Потому что при сжатии проводников ионы и электроны приобретают одинаковые скорости (600 км/с). Эти кинетические энергии преобразуются в тепловую энергию. Эти процессы термализации происходят очень быстро (менее одной наносекунды для ионного газа, чуть дольше — для электронов). Однако характерное время равномерного распределения энергии, сходимости к термодинамическому равновесию, намного больше (см. статью Хейнса 2006 года).
Простое замечание: было бы хорошо, если бы эти уточнения были добавлены на эту страницу Википедии. Кто-то должен сделать это вместо меня. Действительно, я не могу этого сделать, поскольку был пожизненно забанен группой нескольких анонимных администраторов в 2005 году. Причина: раскрытие личности определённого Ясина Жоливе, теоретического физика, докторанта в École Normale Supérieure, который постоянно говорил глупости. Я предложил ему объяснение "лицом к лицу" в его лаборатории. Но, сделав это, я сорвал с него маску, что в системе Википедии является непростительным преступлением. С тех пор, получив докторскую степень по теории струн, Жоливе ушёл работать в банк. Надеюсь, что в этом банке он работает под своим настоящим именем.
Следовательно, существует возможная технология, заслуживающая изучения. И поскольку "Город энергии", расположенный в Кадараше, в зоне, где находится ITER, кажется открытым для всех возможных решений (см. ниже), почему бы не построить там Z-машину? (стоимость — сотая часть ITER). Я мог бы найти старших исследователей, способных реализовать такой проект, выбрав из сообщества специалистов по горячей плазме, среди тех, кто не слепо привержен химере под названием ITER.
В научной прессе появляются статьи. Уже 24 октября на сайте CEA появилась страница под названием "Углублённый взгляд на разрушения". С этой фотографией, сделанной в машине Tore Supra:
Автор статьи забывает упомянуть:
-
Что этот редкий газ, подвергаясь сильной реакции с резонирующей поверхностью плазмы, ионизируется, что мешает ему проникать дальше. Это не требует окончания ВУЗа, чтобы понять.
-
Что эти эксперименты проводятся на здоровой плазме, а не на разрушении, которое развилось само по себе.
-
Поскольку утечка автоматически вызывает разрушение, впрыск газа его вызывает, а затем, как предполагается, ослабляет его последствия.
Работы, которые CEA называет "обнадёживающими" (см. текст ответа на мои письма).
Иногда читатели обращаются ко мне, указывая на какой-то "новый" вклад. Несколько месяцев назад корейцы пытались контролировать "краевые нестабильности", противодействуя локальным флуктуациям магнитного поля с помощью катушек. В результате — идея, которая, впрочем, не нова и даёт мало.
Недавно журнал Nature объяснил, как воздействовать на плазму токамака, воздействуя в "пространстве фаз" — шестимерном пространстве (положение плюс скорость).
Впечатляюще. Но для тех, кто умеет читать, ничего особенного. Просто публикация диссертации без дополнительных сведений. С помощью этой методики можно изменить частоту "зубчатых нестабильностей", но не устранить их.
Я приведу копию заказного письма, которое отправил Бернарду Биготу, генеральному директору CEA. Нужно обращаться именно к нему, поскольку авторы текста, в котором обвиняют меня в интеллектуальной нечестности, предпочитают оставаться в тени. Поэтому я прошу господина Бигота воспользоваться законным правом на ответ, опубликовав это письмо на сайте CEA после десяти страниц, где смелые анонимы заключают, что "я автоматически дискредитирую себя в научном и общественном дискурсе".
Жан-Пьер Петье, бывший научный сотрудник CNRS Пертуа, 17 января 2012 г.
Г-ну Бернарду Биготу, Генеральному администратору CEA
CEA, Сакли, 91191 Жиф-сюр-Иветт
Рекомендовано с уведомлением.Уважаемый Генеральный администратор,
В связи с публикацией 17 ноября 2011 года на сайте CEA документа, озаглавленного, цитирую:«Ответ на статью „ITER: Хроника предсказанного краха“, Жан-Пьера Петье, опубликованную 12 ноября 2011 года в журнале Nexus, подготовленный Комиссариатом по атомной энергии и альтернативным источникам энергии».
Была предпринята попытка связаться с отделом коммуникаций CEA, чтобы выяснить автора этого текста, однако безуспешно. Был получен в основном следующий ответ: «этот текст был подготовлен не одним автором, а группой, ни один из членов которой не желает раскрывать свою личность или вступать со мной в дискуссию».
В этом тексте содержатся такие фразы, как:
«Мы огорчены легкомысленным отношением к научной информации, публикуемой в международно признанных журналах, к авторам этих работ, а также к читателям самой статьи, которые манипулируются с целями, не имеющими отношения к научным исследованиям и прогрессу знаний».
«Таким интеллектуально нечестным поведением г-н Ж.-П. Петье сам лишает себя права участвовать в дискуссии, будь то научной или общественной».
С тех пор, как я стал заниматься научной деятельностью, что продолжаю делать уже более сорока лет, несмотря на выход на пенсию, как это подтверждают мои последние научные выступления и публикации в рецензируемых научных журналах, в 2008, 2009 и 2010 годах, по работам, не относящимся к деятельности любителей, я никогда ранее не был так оскорбительно обвинён в научной нечестности.
Поэтому я хотел бы узнать, кто высказал такие высказывания, чтобы иметь возможность дискутировать с ним при присутствии видеокамеры, управляемой журналистом, чтобы этот дискурс, не подвергавшийся редактированию и комментариям, с равным временем для каждого участника, мог быть доступен всем — как широкой публике, так и научным коллегам, а также политикам, которые могли бы получить доступ к этому документу благодаря его немедленной публикации в Интернете и, исходя из этого, сформировать собственное мнение.
Когда выдвигаются столь серьезные личные обвинения, их автор (или авторы, поскольку мне говорят, что это группа, исходящая от CEA) не может укрыться за анонимностью. Дело должно быть разъяснено публично, в соответствии с самым элементарным понятием справедливости и здоровым функционированием демократии, которая не может ограничиваться лишь аргументами авторитета. Такое уклонение — это не только проявление высокомерия, но и может свидетельствовать о низкой уверенности в себе и отсутствии компетентности у упомянутых лиц.
Оказывается, статья, по поводу которой анонимные авторы развернули двуязычную критику на десяти страницах, является лишь сильно сокращённой версией статьи объёмом 115 страниц, опубликованной на моём сайте, где были воспроизведены 880 строк из диссертации Седрика Рё, то есть треть диссертации, представляющей наиболее значимые её фрагменты.
Хочу подчеркнуть, что до публикации этой статьи я безуспешно пытался связаться с г-ном Рё по электронной почте, одновременно поздравляя его с высоким качеством его работы.
Эта диссертация указывала на опасность явления разрушений в токамаках будущего высокой мощности, таких как ITER. Моя статья объёмом 115 страниц также содержала выдержки из другой диссертации — английского исследователя Эндрю Торнтона, защищённой в январе 2011 года, пришедшей к выводам, полностью совпадающим с выводами Рё.
Для иллюстрации привожу ниже два отрывка из диссертации Седрика Рё:
Стр. V:
«Разрушения плазмы в токамаках — это явления, приводящие к полной потере удержания плазмы за несколько миллисекунд. Они могут вызвать значительные повреждения конструкций машин из-за локализованных тепловых нагрузок, сил Лапласа в конструкциях и образования высокоскоростных электронов, называемых «разъединёнными», которые могут пробить внутренние элементы. Поскольку избежать разрушений не всегда возможно, необходимо смягчать их последствия, особенно для будущих токамаков, плотность мощности в которых будет на один-два порядка выше, чем в существующих машинах».
И стр. 165:
«Для обеспечения надёжной, безопасной, безопасной и эффективной эксплуатации будущих токамаков всё более необходимо контролировать разрушения плазмы. Эти резкие явления, связанные с потерей удержания плазмы, вызывают три типа негативных эффектов. Электромагнитные эффекты, включающие индуцированные токи, токи «оболочки» и возникающие от них силы Лапласа, могут повредить вакуумную камеру токамака и оторвать элементы конструкции. Тепловые эффекты, вызванные потерей энергии, содержащейся в плазме, могут привести к необратимым повреждениям элементов стенки, находящихся в контакте с плазмой. Наконец, пучки релятивистских электронов, ускоряемых во время разрушения, могут пробить вакуумную камеру».
И отрывок из диссертации Эндрю Торнтона, стр. 14:
«Последствия разрушений в следующем поколении токамаков серьёзны, последствия разрушения в токамаке электростанции были бы катастрофическими».
После ознакомления с этим документом объёмом 115 страниц, европейский депутат Мишель Ривази попросила меня подготовить более краткую версию для 124 членов Технической комиссии по энергетическим исследованиям Европейского парламента, что я и сделал.
Уведомлённый о распространении этого текста в комиссии, г-н Седрик Рё направил письмо, в котором резко протестовал против того, что он считал злонамеренным искажением его текстов и выводов в политических целях посредством сознательно сокращённых выдержек.
В связи с этим отмечу, что именно «анонимы CEA» использовали эту технику в своём тексте, который постоянно находится в сети на их сайте, ссылаясь на якобы «выдержку из статьи Nexus», цитирую:
стр. 91:
«Все токамаки мира, включая Tore Supra и JET, вдруг стали неподконтрольными из-за чрезвычайно разнообразных причин».
Эта цитата была сознательно сокращена, чтобы скрыть тот факт, что ITER неизбежно станет в один прекрасный день местом крупного разрушения из-за отслоения пыли на стенках или поступления газа вследствие утечки герметичности. Ниже приведён полный, не сокращённый текст:
стр. 91:
«Все токамаки мира, включая Tore Supra и JET, неоднократно становились полностью неподконтрольными из-за чрезвычайно разнообразных причин, начиная от отслоения пыли на стенках и заканчивая поступлением холодного газа вследствие нарушения герметичности вакуумной камеры. Все существующие и будущие машины сталкивались и будут сталкиваться с явлением „разрушения“».
Я подчеркнул пропущенный фрагмент, который полностью меняет смысл фразы.
Вернёмся к г-ну Седрику Рё. В то же время, направив резкую протестную записку г-же Ривази, он попросил о встрече с ней. Она согласилась встретиться с ним в предложенный им день — 16 ноября 2011 года — при условии, что встреча состоится при моём присутствии и будет снята журналистом без задавания вопросов и без влияния на ход дискуссии. Видео-документ был бы затем опубликован в Интернете без редактирования и монтажа на моём сайте «Расследование и дебаты».
Предполагаю, что именно в это время группа CEA подготовила текст, опубликованный на их сайте 17 ноября 2011 года, основываясь на ограниченном документе, не имея, по всей видимости, возможности ознакомиться с полным текстом, из которого было бы трудно утверждать о манипуляции посредством сокращённых выдержек, учитывая обилие и непрерывность представленного материала.
Затем вы направили письмо г-же Ривази, указав, что не желаете, чтобы г-н Рё встречался со мной один на один, и предложили, чтобы он пришёл с вами и г-ном Аленом Бекуле, которого вы представили как специалиста по ITER.
Г-жа Ривази согласилась и назначила место встречи в зале, предоставленной парламентариям Ассамблеи Национальной, на бульваре Сен-Жермен.
Г-жа Ривази, журналист и я безуспешно ждали вашего прихода в этот вечер 16 ноября, когда вы, фактически, просто отказались от встречи, не удостоив даже телефонного звонка. На следующий день на сайте CEA появился длинный текст объёмом десять страниц без подписей.
Что следует из этого?
Что проект ITER не имеет ясности, что его управление на французском и даже международном уровне, кажется, крайне неопределённым. Если бы анонимные авторы документа, опубликованного CEA 17 ноября 2011 года, ознакомились с полной статьёй, они бы немедленно нашли в ней опровержения всех своих аргументов в виде длинных цитат из диссертаций Рё и Торнтона (которые были в документе объёмом 115 страниц на моём интернет-сайте).
Например, в противоречие с доверием, которое эти люди, похоже, испытывают к численным симуляциям, приведу фрагмент из диссертации г-на Рё (который, возможно, они не читали):
стр. 20:
«Учитывая, что плазма токамака в среднем состоит из 10²⁰–10²² частиц, каждая из которых может взаимодействовать со всеми остальными, кажется трудно решить такую систему, даже с учётом роста вычислительных возможностей суперкомпьютеров».
Что касается деформаций внутренних элементов, см. диссертацию Рё, стр. 59, цитирую:
«Следовательно, необходимо разработать метод, позволяющий снизить эти вертикальные силы, которые могут привести к неприемлемым деформациям вакуумной камеры».
и т.д., и т.д.
Анонимные авторы упрекают меня в незнании множества статей и выступлений, посвящённых токамакам. Я возвращаю им ту же любезность, упоминая недавнее выступление Д.А. Урдена, озаглавленное:
«Справление с рисками и последствиями разрушений в крупных токамаках» («Examen des risques et des conséquences des disruptions dans les grands tokamaks»), на конференции, прошедшей 16–17 сентября 2011 года в Принстоне, США, тема которой была: «Путь, ведущий к производству энергии за счёт магнитного синтеза, в эпоху ITER».
На слайде 4 видно, что его позиция совпадает с позициями Рё, Торнтона и многих других:
4). Мы пока не можем смоделировать это даже на самых крупных и быстрых компьютерах мира.
Кто бы ни сравнил содержание его выступления с кратким резюме, которое я предоставил г-же Ривази, не может не заметить, что выводы полностью совпадают. Лишь если г-н Д.А. Урден также должен быть обвинён в научной нечестности, или, как предположил г-н Филипп Жендри, научный сотрудник Института исследований магнитного синтеза, в мою сторону, ему, возможно, также требуется помощь психиатра.
Есть ещё один момент, который я хотел бы подчеркнуть. В тексте от 17 ноября анонимные авторы написали:
«Действительно плохо понимать, что представляют собой органы ядерной безопасности семи партнёров ITER (Япония, Южная Корея, Индия, Китай, США, Российская Федерация, Европейский союз) и Франции, если думать, что они могли бы вообще не упомянуть о разрушениях, если бы они были так опасны, как мечтает г-н Петье. Его злобная фраза направлена на то, чтобы внушить мысль, что разрушения были скрыты от различных органов оценки. Ничего подобного, разумеется, не происходит. Разрушения широко обсуждаются в научной литературе, особенно более 35 страниц им посвящены в «ITER Physics Basis», опубликованном в журнале Nuclear Fusion в 2007 году (дополняя первоначальный отчёт 1999 года)».
Я бросаю вызов любому, кто найдёт в Франции политика, решателя, научного журналиста, который до публикации моих статей знал о слове «разрушение» или читал о нём где-либо до появления моей статьи на эту тему. Научные документы, на которые ссылаются эти анонимы, по-прежнему остаются недоступными, за исключением специалистов, работающих в лабораториях.
Только 24 октября 2011 года на сайте CEA появилась новая страница «Фокус на разрушениях», очевидно, подготовленная спешно. Основываясь на диссертации Седрика Рё, её автор, всё ещё анонимный, сознательно умолчал о том, что такие испытания проводились не на разрушении, возникающем само по себе, а на здоровой плазме. См. отрывок из диссертации Рё, стр. 168:
«С экспериментальной точки зрения, инъекции проводились только на здоровых плазмах, и практически не тестировались на уже предразрушительных плазмах».
Что эквивалентно тестированию эффективности огнетушителя на «не-пожаре».
Просто взглянув на представленную фотографию, автор текста знает ли он, что она демонстрирует невозможность проникновения охлаждённого газа через мгновенно образованную «резонансную поверхность», ионизируя его? Речь идёт о факте, который бросается в глаза, но умолчанном, или же об элементарной некомпетентности автора этих строк?
Возвращаясь к тексту от 17 ноября 2011 года, идея наших анонимов — основывать проблемный и потенциально опасный эксперимент на «инженерных законах» (т.е. «кулинарных рецептах»), отрицать необходимость понимания фундаментальных аспектов перед запуском такого дорогостоящего и рискованного проекта — вызывает шок, безответственность и, скажем прямо, патологическую жалость.
Скрытие проблем продолжается. Свидетельством служит презентация проекта ITER, проведённая 17 ноября 2011 года в Национальной Ассамблее г-ном Полем Гарином от ITER France, который умалчивает об этом серьёзном препятствии, известном всем специалистам уже десятилетиями. Знаком ли он с этим? Можно сомневаться, слушая его речь, подготовленную в отсутствие оппонента, которая больше напоминает пропаганду, чем научный доклад.
Действительность заключается в том, что блестящий успех JET, с секундой энергии синтеза, а также успех эксперимента Tore-Supra, с поддержанием не термоядерной плазмы в течение шести минут с помощью сверхпроводящих устройств и системы поддержания тока плазмы, вызвали чрезмерный энтузиазм по поводу этой формулы, проблемы которой были хорошо известны давно.
Я отсылаю к выводам выступления Д.А. Урдена, уже упомянутого выше, посвящённого ITER. Напоминаю, что в заключении он подчёркивает, что плазма в токамаках не контролируется на 100%, и что перед запуском ITER необходимо провести интенсивную программу испытаний на существующих машинах или на тех, которые быстро завершаются.
Его выступление, слайд 28:
- Мы должны продемонстрировать контроль над высокоскоростными плазмами токамаков до начала работы ITER.
Его выступление, стр. 32:
- Где лучше всего изучать разрушения токамаков… не в ITER!
Кроме того, все методы, направленные на активный контроль плазмы (Корея, Англия), находятся лишь на стадии проектов, и, несмотря на то, что в прессе они представлены как достижения, на данный момент они не являются работоспособными.
Хотя логично продолжать фундаментальные исследования, было неразумно представлять проект такого масштаба как предпосылку для промышленных достижений, охватывающих конец века.
Однако, вдохновлённые мечтами политиков, дизайнеры приступили к работе. Планы ITER были разработаны более десяти лет назад, с огромными расходами, полностью, опираясь, например, на технологические решения (первичная стенка на основе углерода), которые пришлось впоследствии отказаться и заменить на выборы, значительно более опасные (бериллий, токсичный и канцерогенный).
Устройство было полностью спроектировано, хотя у нас не было достоверных данных о стойкости материалов к износу, термическим ударам и их сопротивлению воздействию нейтронов синтеза (14 МэВ), энергия которых в семь раз превышает энергию, генерируемую делением. Всё это было сделано с пренебрежением предупреждениями двух французских Нобелевских лауреатов — Пьера-Жиля де Женна и Жоржа Шарпака, а также японского Нобелевского лауреата Масароши Косиба, который не побоялся заявить уже в 2004 году:
- Этот проект больше не находится в руках учёных, а в руках политиков и бизнесменов.
Проблемы, связанные с разрушениями, которые, очевидно, не близки к контролю, были недооценены — либо намеренно, либо из-за лёгкомыслия, либо просто из-за некомпетентности. Ни один промышленник не стал бы запускать столь масштабный и амбициозный проект, прочитав следующую фразу из комментария CEA от 17 ноября 2011 года, касающуюся усилий по контролю:
- Текущие результаты обнадёживают, и можно разумно полагать, что одна или даже несколько из этих инновационных методов, выходящих за рамки доступных, будут готовы к 2019–2020 годам для первого водородного плазменного разряда, и, тем более, к 2026 году — для первого дейтериевого плазменного разряда.
Я не буду здесь использовать столь оскорбительные выражения, как те, что использовал против меня г-н Филипп Жендри, научный сотрудник IRFM, или те, что постоянно присутствуют в публикации CEA на его сайте 17 ноября 2011 года. Опираясь на содержание выступления Д.А. Урдена, рекомендации которого полностью совпадают с моими, я просто заключу, с большей скромностью, одной простой фразой: Проект ITER не является разумным.
Пожалуйста, примите, уважаемый Генеральный администратор, выражение моих высоких почестей, и организуйте публикацию этого текста, а также его английской версии, на сайте CEA, в качестве законного ответа на оскорбительный текст, размещённый им 17 ноября 2011 года.
Жан-Пьер Петье
28 июня 2012 г.
Ответа от Бернарда Бигота на моё письмо, отправленное с уведомлением, не последовало.
Нововведения Руководство (Оглавление) Главная страница