Открытое письмо г-нам Шарпаку, Балибару,
Трейнер
21 августа 2010 г.
Жан-Пьер Петит
Бывший научный сотрудник ЦНР
специалист по физике плазмы (в настоящее время на работе)
ПО 55, 84122 Пертуи
Пертуи, 21 августа 2010 г.
г-нам
Жоржу Шарпаку
, лауреату Нобелевской премии по физике
(Академия наук Парижа)
Жаку Трейнеру
(Университет Пьера и Марии Кюри)
Себастьяну Балибару
(Эcole Normale Supérieure)
Приложение:
письмо профессора Валентина Смирнова 2007 г.,
директора Института термоядерного синтеза в Институте Курчатова высоких температур в Москве,
всегда без получателя.
Господа,
Я прочитал в прессе ваши позиции по поводу проекта ИТЕР.
Через тридцать лет, когда неудача проекта станет очевидной, этим людям будет легко уйти на пенсию, сказав: "Мы сожалеем, мы ошиблись", и передав это дитя, превратившееся в нежизнеспособное чудовище, следующим поколениям, после долгого и дорогостоящего развития.
Действительно, как вы подчеркиваете, стоимость этого проекта станет настолько большой, что она будет представлять собой весь объем финансирования исследований на двадцать следующих лет.
Возвращаясь к образу, распространенному прессой, упрощенному, чтобы общественность могла понять, все происходит так, как будто нам обещают запереть Солнце в кастрюле, но у нас нет этой кастрюли, и мы откладываем этот "маленький деталь" на будущее, когда будет доказана осуществимость синтеза, способного генерировать больше энергии, чем потребляет, хотя бы на несколько минут.
Один из тех, кто указал на проблематичность этого поиска "магического материала", из которого должна быть сделана эта кастрюля, был уважаемый Жиль Деген, который проявлял крайнюю скептичность в отношении возможности того, чтобы сверхпроводящий магнит мог долго выдерживать такой вредный нейтронный поток.
JET произвел реакции синтеза в течение времени порядка секунды, это факт
Он выработал 15 мегаватт энергии синтеза, с коэффициентом
Q = энергия, произведенная / энергия, введенная = 0,65
Ожидается, что ИТЕР выработает 500 МВт, с коэффициентом выше единицы (Q=10), обеспечивая работу в течение шести минут. Предположим, что эта цель будет достигнута, какой интерес будет иметь это демонстрационное мероприятие, если не найдено никакого решения для предотвращения быстрого и очень дорогостоящего разрушения неизбежной системы магнитного удержания? Как такой генератор может быть рентабельным, если необходимо менять сверхпроводящий магнит каждую неделю или каждый месяц?
Пресса упомянула вопрос о стенке и ее проблемной прочности. Известно, что она подвергается не только облучению нейтронами, испускаемыми при реакциях синтеза. Также поступают ионы водорода, соответствующие "хвостам распределений скоростей Максвелла-Больцмана" в этом плазме при 100 миллионах градусов. Плазма синтеза сталкивается, и эти столкновения стремятся установить распределение скоростей в виде гауссовой кривой вокруг средней тепловой скорости, с медленными и быстрыми ионами на каждом конце. Эти последние пройдут через магнитную барьер и оторвут ионы от стенки, "first wall". Эти ионы уйдут загрязнить плазму и приведут к ее охлаждению из-за тормозного излучения, которое растет как квадрат заряда ионов (опасное явление, если "first wall" сделан из вольфрама!). Это загрязнение ионами будет неизбежным.
Для очистки плазмы синтеза предполагается, что она будет обеспечена вдоль "канавок", хорошо видимых в основании тороидальной камеры, которые соответствуют технике "divertor". Такая система никогда не испытывалась в реальных масштабах, и ничего не говорит о том, что она будет эффективной. Еще одна проблема.
Система очистки ИТЕР ("divertors")
В ответ на эту возникающую полемику, г-н Бернард Бигот, директор ЦЕА, заявляет:
- Если мы не построим ИТЕР, как 9 миллиардов людей в 2070 году смогут обеспечить себя энергией для удовлетворения своих потребностей? ... Как обеспечить планету энергией в течение этого века? ... Если мы сможем овладеть физикой, мы найдем материалы, способные выдерживать поток нейтронов с энергией 14 миллионов электрон-вольт. ... Отказаться было бы неразумно. Препятствия будут преодолены.
Я читаю, что вы предлагаете, вместе с полной остановкой проекта ИТЕР, вернуться к технологии быстрых нейтронных ускорителей, как Superphénix, и в общем к реакторам четвертого поколения. Технология быстрых нейтронных ускорителей представляет собой вариант классической атомной энергетики, основанной на делении плутония-239. Используя теплоноситель, такой как натрий, который позволяет легче проходить быстрым нейтронам, в отличие от воды (под давлением), которая их останавливает. Происходит нейтронное облучение трансмутации покрытия из U238, которое превращается в Pu 239, с коэффициентом 1,25, реактор "производит больше плутония, чем потребляет".
Этот вариант, опасность которого подвергалась критике, вплоть до остановки проекта, не устраняет вопроса об активации конструкций и производстве большого количества отходов.
Мне жаль, что вы не упоминаете, среди других возможных вариантов, вариант
анейтронной термоядерной реакции
(на самом деле очень слабо нейтронная, из-за вторичных реакций, незначительной важности), где наиболее подходящая смесь - это комбинация
бора
11
- водорода
1
, дающая три гелия
4
и ... без нейтронов
Пока температура зажигания в 100 миллионов градусов не была достигнута (в английском JET) извлечение энергии термоядерного синтеза из дейтерий-тритиевой смеси оставалось недостижимым. Прорыв, достигнутый с помощью английской машины JET, изменил ситуацию в 1991 г. (первые реакции синтеза) - 1997 г. (достижение коэффициента Q = 0,64 с 15 МВт мощности, выделяемой реакциями синтеза).
В случае этой реакции бор-водород температура зажигания составляет один миллиард градусов. Однако, как сообщалось профессором Малкольмом Хейнсом в 2006 г., температура, достигнутая в 2005 г. в Z-машине Сандии, разработанной профессором Джерольдом Йонасом в начале 70-х годов, с последующим руководством профессором Дини, достигла пиковой температуры 3,7 миллиарда градусов.
Ионное вязкое нагревание в магнитогидродинамически нестабильном Z-сжатии при более чем 2 x 10
9
Кельвин
М. Г. Хейнс, П. Д. Лепель, К. А. Ковердейл, Б. Джонс, К. Дини и Дж. П. Апрюзезе
ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИСТАВКИ 24 февраля 2006 г.
скачать статью
Мой анализ этой статьи
Очень высокая температура, вероятно, была достигнута уже в 2008 г. в машине ZR (переоборудованная Z-машина, где сила разряда была повышена с 18 до 28 миллионов ампер). Температура, достигнутая, теоретически, растет как квадрат этой силы. Таким образом, с новой установкой, температура в несколько девяти миллиардов градусов могла бы быть достигнута. Однако, как я мог убедиться, из уст Матзена и Мак Кии, двух административных ответственных за проект, которые приехали, чтобы сообщить о его простых технологических аспектах на конференции высоких импульсных мощностей в Вильнюсе (сентябрь 2008 г.), где я пр...