ITER: досвід на 15 мільйонів євро.

ІТЕР: досвід на 15 мільярдів євро.

ІТЕР:

досвід на 15 мільярдів євро

Реактор з термоядерного синтезу: небезпечний

[Літій

• вода = вибух!](/legacy/sauver_la_Terre/ITER/experience_quinze_milliards.htm#lithium)

16 травня 2011 року делегація Європейського парламенту прибула до готелю короля Рене в Алье-ан-Прованс, де вони почули кілька доповідей від відповідальних за проект ІТЕР. Я міг надати парламентарці Мішель Рівазі 40 екземплярів документа, який я друкував у своєму домі, і який є скороченою версією того, що ви прочитаєте нижче. Парламентарка розподілила ці матеріали серед інших делегатів Європейського парламенту.

Близько 200 антиядерних активістів зібралися перед готелем. Було мало людей, враховуючи те, що відіграється, і я був єдиним науковцем, навіть єдиним інженером чи техніком. Активісти були типовими базовими антиядерними.

Звичайно, люди, як я, прокинулися після «підстрижки» нагадування, що викликали події у Фукусіми. Але це усвідомлення, що ядерна енергія може бути смертельною, стало для мене остаточним. Просто ніколи не ставив собі цього питання. У минулому перші активісти відчували на собі удар кулаків поліцейських, сльозогінних гранат, або військових гранат, які вбили Міхалона, протестувальника проти створення надгенератора у Кре-Мальвіль 31 липня 1977 року, коли одна з таких гранат вибухнула йому в грудях.

До сьогоднішнього дня люди приходять, щоб зв’язатися ланцюгами з коліями, по яких проїжджають потяги з радіоактивними відходами до "центр обробки Гейга" (насправді це центр видобутку плутонію, з якого виготовляють французький ядерний паливо MOX, що використовується у 20 реакторах у Франції, у третьому реакторі Фукусіми, і яке Франція експортують). Зв’язані люди зазвичай жорстоко розганяють, багато з них отримують поранення, і тому вони борються, щоб ми та наші діти могли мати здоров’я і уникнути прибуткових маніпуляцій ядерних лобістів.

Моторний потік має пройти, за будь-яку ціну.

Визнаю, що мені соромно, що я відреагував так пізно, і мені бажається вибити, коли я не бачу жодного з моїх колег-науковців чи інженерів, що приєднуються до цього законного протесту. Усвідомлення небезпечності ядерної енергії відбувається зараз, спричинене катастрофою у Фукусімі, і навіть при затишку з боку засобів масової інформації, які керуються ядерними баронами.

Але до цього часу тих, хто протестував проти ядерної енергії, називали маргіналами, мрійниками, хоча вони просто мали чіткішу та ранішу уяву про реальну ситуацію.

Як ми побачимо нижче, справи набагато гірші, ніж ми могли собі уявити.

До цього часу аргументи проти проекту ІТЕР були переважно екологічного характеру, або ландшафтного. Я щойно побачив жахливий, шокуючий відео, взятий із презентації сайту проекту ІТЕР, де гід вказує, що вони дуже обережно перенесли кажанив, щоб змусити їх будувати гнізда в іншому місці. Також враховано захищену флору.

Але яка ж більша дурість, коли вони дізнаються про те, що далі.

Ми знаємо критику щодо радіотоксичності тритію — радіоактивної речовини, яка має період напіврозпаду 12,3 року. Так, проблема тут є, і вона дуже реальна. Тритій — це ізотоп водню, ядро якого містить один протон і два нейтрони, на відміну від ядра легкого водню (один протон) та іншого ізотопу — дейтерію (один протон і один нейтрон). Усі три мають по одному електрону. Цей електрон утворює «електронний хвіст» атома, який визначає хімічні властивості речовини.

Отже, з хімічної точки зору легкий водень і його два ізотопи — дейтерій і тритій — мають практично однакові властивості.

Коли «важкий» водень з’єднується з киснем, утворюється молекула, яку називають важкою водою. Усі комбінації трьох ядер із киснем можливі, серед них є молекули, що містять один або два атоми тритію.

Ця вода, багата тритієм, буде радіоактивною.

Опозиція проекту ІТЕР стверджує, що оскільки тритій схожий на водень, його дуже важко утримувати без ризику. Мініатюрні молекули легкого водню можуть проходити через клапани та ущільнення. Ще гірше, водень може проникати крізь тверді стіни! Тритій — справжній чемпіон у втечі, бо проходить крізь ущільнення та більшість полімерних матеріалів.

З біологічної точки зору небезпеки немає ні з легким воднем, ні з дейтерієм. З тритієм — інша справа. Атом водню має здатність з’єднуватися з великою кількістю інших атомів, утворюючи велику кількість молекул як у мінеральному, так і в біохімічному світі.

Таким чином, цей тритій може потрапити до ланцюгів живлення, навіть до ДНК.

Прихильники ІТЕР можуть заперечити, що витік або витік тритію, пов’язаний з роботою машини тесту або її нащадків, призвів би лише до незначного забруднення, «не представляючи жодної небезпеки з точки зору громадського здоров’я».

Ми звикли чути це від усіх ядерних лобістів протягом декількох десятиліть.

Інший аргумент, що використовується прихильниками проекту ІТЕР: у людському тілі існують так звані «цикл води». Якщо людське тіло поглинає воду з тритієм, воно швидко поверне її у природу. Її «біологічний період» (від одного місяця до року) менший за її «радіологічний період». (Вікіпедія).

http://fr.wikipedia.org/wiki/tritio#Fixation_biologique_du_tritio

http://fr.wikipedia.org/wiki/tritio#Cin.C3.A9tique_dans_l.27organisme

Справи були б іншими, якби атоми тритію були зв’язані, наприклад, з молекулами ДНК. Тут ми торкаємося наслідків низької дози забруднення, що проявляється довгостроково.

І тут прихильники ІТЕР знову пожмуть плечима і скажуть, що кількості тритію настільки мізерні, що вони не помітні... і т.д...

Як висновок можна сказати, що на цьому рівні немає ефективних критик.

Звичайно, є вартість проекту, яка зростає, і трикратне збільшення бюджету — це лише початок, як ми побачимо далі, разом із ризиками графіку. Головне питання, що болить:

- А електроенергія — коли?

Технічно-наукові аспекти, які ми розглянемо нижче, роблять неможливим будь-які прогнози щодо майбутніх бюджетів, строків, а також загалом щодо реалізації та економічної доцільності.

Розпочнемо, спочатку, шукаючи походження проекту ІТЕР

http://www.iter.org/proj/iterhistory

Ми читаємо, що цей проект виник у результаті дискусії між Горбачовим і Рейганом, яка відбулася в Женеві в 1985 році, наприкінці Холодної війни.

Рейган і Горбачов у Женеві, 1985 рік

Зупинка виробництва безумних запасів ядерної зброї та ракет дала атому повністю негативний образ, слабко пригнічений позитивними асоціаціями цивільного ядерного енергетики. Ми знаємо, що реактор може бути перетворений на плутонієвий реактор і таким чином здатний виробляти вибухову речовину, подібну до ядерних бомб: плутоній.

• Катастрофа у Чорнобильській АЕС показала нам, що цей мирний атом, про який ми мріяли, що він принесе людству благополуччя, може знищити навколишнє середовище на безмежний час, довше, ніж триватиме життя нашого виду, і одночасно бути шкідливим для нашого здоров’я та генетичного капіталу людства. Ці аргументи не можна проходити мовчазно.

• Якщо врахувати нерозв’язні проблеми, пов’язані зі зберіганням відходів та демонтажем атомних електростанцій, яких взагалі не знаємо, як буде виконуватися.

• Додаємо незаперечний феномен поширення ядерної зброї.

Додаємо також, що через рік після цього зустрічі сталася катастрофа у Чорнобильській АЕС.

Тим більше постає потреба знайти «мирний атом», який не може служити для створення нової зброї, а його відходи складалися б із безпечного газу — гелію, який не може призвести до поширення «чутливих матеріалів».

Немедленно виникає думка про генератори синтезу дейтерій-тритій, яким приписують всі можливі якості.

Невтомна енергія, скажемо. І думаємо про кількості феноменальних дейтерію та тритію (або літію, з якого можна виробляти тритій), що містяться у воді океанів.

Енергія, отримана з синтезу, спочатку є міфом, дуже сильним, про «корисного атома», безпечною, мирною та «нескінченною енергією».

Додаємо зображення, яке викликає уявлення людини — «сонце в пробірці».

Людина завжди пов’язувала великі явища природи з міфологічними образами. Вода, що падає з неба, забезпечує гарні урожаї. Предколумбові цивілізації просили небо дати їм цю життєву рідину — дощ. Але вода — це також і повінь, та та, що знищує, та та, що вбиває.

Те саме стосується Сонця. Для давніх єгиптян боги не були нічим іншим, як проявом центрального сонячного божества. Ра був благословенним Сонцем, що обіцяє гарні урожаї, тоді як його брат Сет, жорстокий бог пустелі, висушував урожаї та пригнічував дослідників, що загубилися в пустелі.

Існує міф про атом. Коли Оппенгеймер, який знав санскрит, вперше побачив, як перед ним розгорається ядерне полум’я, він інстинктивно почав читати індійський вірш з Бхагавад-Гіти (вірш 33, глава 11), що закінчується фразою:

Я — смерть, руйнівниця всесвіті

http://en.wikipedia.org/wiki/Bhagavad_Gita

Атом починає формувати історію, отримує місце в уявленні людей, набуває форми жахливого бога, подібного до блискавки Юпітера, молота Тора, з біблійними асоціаціями Апокаліпсису, кінця світу.

А потім настає час мирного атома, який забезпечує комфорт і поліпшення якості життя. Атом, що нагріває доми, живить двигуни швидкісних поїздів, які перевозять нас з комфортом та швидко.

Але драми Чорнобиля та Фукусіми нав’язливо нагадують про порядок. Тоді атом стає щось на кшталт білої чуми, невидимої, без запаху, повільно смертельної.

- Не всі помруть, але всі були торкані...

Навіть якщо робота електростанцій здається без проблем, виявлені проблеми у сфері охорони здоров’я серед працівників, що працюють на них. Дослідження, проведене INSERM (Французьким національним інститутом охорони здоров’я та медичної дослідницької діяльності), показує, що у цих працівників виявлено удвічі більше випадків раку, навіть коли дозиметри фіксують дози нижче норм, встановлених (довільно) Агентством з ядерної безпеки.

Ось вам цивільний атом, незважаючи на могутній лобі, що його підтримує ядерні лобісти, набуває тривожного вигляду.

Тож чому ми не посприяємо більше «цьому сонцю в пробірці», цьому атому, що знову стає корисним, без ризику? Якщо літак розб’ється на токамак, або терорист зробить диверсію з вибухівкою, не буде жодних проблем! Які наслідки? Дещо дейтерію, тритію, літію та гелію вийде у повітря, і ми скажемо, що нічого серйозного не сталося, і наступного дня це буде минуле.

*При синтезі ми бачимо виникнення міфу про «атом без ризику та відходів». *

Як можна уявити, це не повністю правда. Синтез дейтерій-тритій виробляє нейтрони, які, у свою чергу, забруднюють всі структури реактора. Вони стануть радіоактивними через «активацію» завдяки трансмутаціям, що відбуваються у всіх матеріалах, які піддаються інтенсивному потоку нейтронів. Таким чином, демонтаж реактора на синтез буде так само складним, проблематичним і дорогим, як і демонтаж реактора на розщеплення.

Прихильники проекту ІТЕР заперечать, що відходи, утворені при синтезі, матимуть період напіврозпаду в кілька століть, тоді як розщеплення створює смертельні радіонукліди протягом сотень тисяч років.

Після цього вступу потрібно вийти з міфу, забути красиві фрази, як «сонце в пробірці» і «нескінченна енергія», бути реалістами та оцінити пропозицію з точки зору реалізації.

Щоб це зробити, мені доведеться використовувати мову фізика. Я зроблю все можливе, щоб цей вислів був доступним.

Синтез — це башта із слонової кістки, захищена надзвичайною складністю явищ, які вона включає. І це одна з причин, чому ядерні лобісти можуть уникати будь-яких питань, відповідаючи: «це дуже складно». Тоді вони відправляють свого співрозмовника, можливо політика, до хмари чорнил складності, що дозволяє їм уникати небезпечних питань, як кальмар, що викидає свою хмару чорнил.

Тож давайте перейдемо до суті цих наукових питань і підійдемо далі за класичні «бла-бла» для новачків.

Проект ІТЕР ґрунтується на двох серіях результатів. З одного боку — англійський результат, JET (Спільний європейський тороїд), отриманий у лабораторії Кулхем у жовтні 1997 року, де інжекція різних форм енергії дозволила протягом одного секунди здійснити реакції синтезу з коефіцієнтом

Q = 0,7

Що означає цей коефіцієнт Q? Це відношення між грубою енергією, що виділяється при синтезі, і енергією, яку інжектують у формі мікрохвиль, інжекції «нейтральних» частинок тощо...

Енергія, що виробляється реактором синтезу, пропорційна об’єму ядерного котла, або, іншими словами, кубу його характеристичної розмірності (наприклад, діаметру тороїдального плазми).

Втрати енергії відбуваються на стінах, і пропорційні площі котла. Вони змінюються як квадрат його характеристичної розмірності.

Висновок полягає в тому, що коефіцієнт Q підкоряється закону зміни:

Якщо JET обмежився цим значенням Q = 0,65, це означає, що машина була занадто малою. ІТЕР, удвічі більша, повинен дозволити підвищити коефіцієнт удвічі, або:

Q = 1,4

У проспектах ІТЕР зазначається, що очікують отримати фактор більше 5, з часом роботи від 400 до 1000 секунд.

Деякі деталі цього експерименту, проведенного у JET. Цей токамак не обладнаний надпровідною котушкою. Магнітне поле створюється соленоїдом, зробленим з мідного дроту. Сила струму, що проходить через соленоїд, становить кілька мегаампер, і розсіювання енергії у вигляді тепла через ефект Джоуля перешкоджає продовженню експерименту.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Joint_European_Torus

http://claude.emt.inrs.ca/VQE/sources/fusion_futur.html

Системи нагріву ІТЕР (мікрохвилі, інжекція нейтронів) є екстраполяцією тих, що встановлені у JET.

Отже, ІТЕР "працюватиме".

Ніхто не сумнівається. Буде отримано синтез дейтерій-тритій з коефіцієнтом Q більше одиниці, і протягом набагато довшого часу, завдяки використанню надпровідної котушки.

Але це все?

Машина, як ми покажемо далі, не повна.

На поточному етапі вона навіть не може бути вважана прототипом, що підтверджується. Просто тому, що їй бракує одного, або навіть кількох ключових елементів, особливо тих, чиї функції ніколи не були протестовані.

Реактор буде заповнений сумішшю 50/50 ізотопів водню — дейтерію та тритію. Реакція синтезу призводить до зникнення двох елементів, утворюючи ядро гелію з двома позитивними зарядами, з випуском енергії синтезу 3,5 МеВ і виробляючи нейтрон з енергією 14,1 МеВ.

Синтез дейтерій-тритій

Магнітне поле утримання не дозволяє ядру гелію виходити. Шляхом обміну енергією з іонами дейтерію та тритію, атом гелію допомагає підтримувати температуру плазми, інакше вона б охолодилася через випромінювання. Але це поле не має жодного впливу на нейтрон, який не має заряду, і він вдаряється об стіни кільця утримання. Поглинаючись матеріалами, що утворюють стіну, він створює радіоактивність у цих елементах через активацію та різноманітні трансмутації.

Французький нобелівський лауреат П’єр-Жиль де Женн думав, чи можна захистити тонкий матеріал надпровідної котушки від бомбардування нейтронами, що виникають у результаті синтезу. Надпровідні матеріали дуже хрупкі. Пошкодження, викликані нейтронами, можуть локально знищити надпровідність, вивести магніти з ладу або навіть спричинити їх руйнування.

Перед цією великою проблемою відповідають учасники ІТЕР, що за першою стінкою («перша стінка») і котушкою буде друга стінка, зроблена з літієвих сплавів, яка поглинає нейтрони, утворюючи тритій через екзотермічну реакцію:

http://www-fusion-magnetique.cea.fr/gb/cea/next/couvertures/blk.htm#ch1

http://www.energia-nuclear.net/es/como_funciona/fusion_nuclear.html

Також дивіться:

http://books.google.fr/books?id=eK3ks5zUiScC&pg=PA294&lpg=PA294&dq=alliages++lithium+plomb&source=bl&ots=iF4xpNYTrt&sig=Oip0rtjFigNUWbN42FScsiPtM4E&hl=fr&ei=FPnUTZfiI8qCOtD6hOQL&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=4&ved=0CDEQ6AEwAw#v=onepage&q&f=false

Потрібно підкреслити, що ця реакція є реакцією розщеплення, спричиненою розщепленням літію-7, який знаходиться в нестабільному стані і розпадається на два атоми з 4 (гелій) та тритій (3) нуклонами.

Ця друга стінка (або тритієвий покриття) виготовлена, або з рідкої суміші літію та свинцю. Функція свинцю — гальмувати нейтрони. У цьому процесі можуть виділятися ще два. Ця рідка маса при 500°C охолоджується за допомогою води під тиском. Неможливо, щоб ця суміш металів у рідкому стані була в прямому контакті з водою. Літій плавиться при 180°C і випаровується при 1342°C.

Літій не горить на повітрі при кімнатній температурі, як це робить його алкалійний родич — натрій. Але при достатній температурі він горить, як і його інший брат — магній, і ця реакція є екзотермічною і характеризується великою насильництвом.

http://www.plexiglass.fr/materiaux/metaux/lithium.html

http://www.youtube.com/watch?v=ojGaAGDVsCc

****http://www.youtube.com/watch?v=hSly84lRqj0&feature=related

****http://www.youtube.com/watch?v=oxhW7TtXIAM&feature=related

| Витяг
(переклад) | : | Літій
— єдиний алкалійний метал, який можна обробляти на повітрі без
небезпеки, тоді як інші окислюються і часто відразу вибухають. На повітрі літій повільно покривається шаром оксиду та нітриду. | При наявності вологого повітря атака, каталізована водяною парою, відбувається набагато швидше. | Метал вибухає у сухому кисневому середовищі при температурі понад 200°
С, утворюючи оксид Li | 2 | O, а не пероксид, що відрізняє його від своїх вищих аналогів (Na, K,..) і робить його більш схожим на лужноземельні метали. | Згоряння літію дуже екзотермічне і супроводжується яскравим білим світлом, подібним до магнію.

Літій горить у повітрі, у контакті з водою: миттєвий вибух

Пожежа літію у воді

Літій плюс вода

У присутності води при 500°C він розкладається, відокремлюючи кисень і виділяючи... водень. Ця реакція схожа на ту, що відбувається у цирконієвих оболонках, що оточують паливні таблетки у реакторах Фукусіми, і загалом у всіх водяних реакторах, коли температура зростає і вода переходить у стан пару.

Водень, що виділяється у реакції літію з водою, яка має охолоджувати його, може змішуватися з повітрям і викликати вибух, подібний до того, що був у Фукусімі. Літій — це дуже реакційно активна речовина, яка може з’єднуватися з киснем, з воднем (утворюючи гідрид літію — вибухову речовину, подібну до водневих бомб). Він може з’єднуватися з азотом при кімнатній температурі, утворюючи нітриди літію. Усі ці реакції є екзотермічними і можуть вийти з-під контролю, спричиняючи сильні пошкодження.

І про все це ніхто нам не каже

Ніхто не говорив про те, що могло б статися, якщо у реакторі синтезу літій почне горіти або з’єднуватися з водою, яка має його охолоджувати. Ці тритієві покриття (регенерують тритій із літію) не були протестовані. Як вказувала Мішель Рівазі на цьому зборі, краще спочатку протестувати ці покриття у інших машинах, таких як JET або німецьких (ASDEX у Max-Planck-інституті в Гаррінгу), або японських, перед тим як вступати у проект

- дорогий

- небезпечний

- проблематичний

Навколо тритієвих елементів, які ви бачите на зображенні нижче (джерело: веб-сайт CEA), слід зазначити дві речі:

• Безпосередньо в контакті — перша стінка, з берилію. Берилій — це метал, що плавиться при 1380°C. Його поведінка всередині токамака не була протестована. Берилій дуже токсичний, може викликати невилікову легеневу хворобу, звану бериліоз. Він також є канцерогеном.

Елемент захисного тритієвого покриття (ще одна «неперевірена досвід»)

З іншого боку — надпровідна котушка, охолоджена рідким гелієм при 3 К (або -270°C). Навіть мінімальне підвищення температури вище 20 К (залежно від використаного надпровідного матеріалу) призводить до зникнення надпровідності. Частина котушки, що втрачає надпровідність, стає резистивною і розсіює всю накопичену енергію у вигляді тепла (ефект Джоуля), що може повністю знищити надпровідний матеріал. Рідкий гелій різко випаровується, розширюючи об’єм більше ніж у 700 разів. Це потенційна бомба.

Коли ці провідники перебувають у стані «надпровідності», теплові втрати відсутні. Криогенна система присутня, щоб охолодити і підтримувати низьку температуру надпровідного елемента.

Аварія такого типу сталася у CERN у 2008 році. Один із з’єднань котушки розірвався, і виникла втрата надпровідності. Струм, що проходить через котушку, становить 9000 ампер. Виник електричний дуговий розряд, який випарував рідкий гелій у котушці. Наступна експлозія змусила котушки масою 40 тонн переміститися на кілька метрів (…).

У реакторі синтезу, обладнаному необхідним тритієвим покриттям, можлива катастрофа з:

- Гірким вибухом літію, що міститься у тритієвому покритті (він горить як магній. Потрібно показати це у телевізійному сюжеті).

- У присутності води: вибух.

- Тепло, що виникає, порушує суміжну надпровідну котушку, яка випаровується.

- Ця пожежа літію супроводжується парами свинцю (токсичні — свинцева отруєння) та тритієм (радіоактивним), який був синтезований у тритієвому покритті.

- «Перша стінка» (один-два міліметри берилію, також токсична) також випаровується і змішується з токсичними забруднювачами.

- Додаємо розсіювання кількох кілограмів тритію, що складає навантаження реактора

Усе це...

Можна бути спокійними, оскільки такий вибух призведе до миттєвої зупинки реакції синтезу. Це не погано. Саме це нам постійно нагадують протягом десятиліть, наголошуючи на безпеці ядерних реакторів наступного століття.

Але щодо хімії це буде... Севезо.

На цьому зборі Мішель Рівазі викликала явне незручність, коли запитала: «Хто заплатить за аварію, катастрофу? Хто буде відповідальним?» Відповідь була мовчанням, що було значним:

- Але ж про що ви говорите? Яка катастрофа? Будуть прийняті всі заходи безпеки, звичайно...!

Цей неодмінний ризик був тільки укритий від публіки, перед якою розгортається справжня завіса диму про «основну реакцію синтезу» — змішання дейтерій-тритій.

Давайте зрозуміємо це чітко. «Реактор синтезу» працює не з однією реакцією, а з двома.

Детально:

2дейтерій + 3тритій дає 4гелій плюс один нейтрон, плюс енергія

(найбільш відома реакція історії ядерної енергетики)

Нейтрон плюс літій дає гелій плюс тритій (через регенерацію), плюс енергія

Нейтрони становлять 80% виділеної енергії: 14 МеВ (мегаелектрон-вольт).

Гелій становить 20% цієї енергії. Ця енергія передається у плазмі через зіткнення та підтримує температуру реактора — 100-150 мільйонів градусів.

Нейтрони, що не мають електричного заряду, проходять крізь «магнітну бар’єру» і вдаряються об «першу стінку», з берилію. Або вони проходять без взаємодії, або взаємодіють з нею і беруть участь у реакції:

9****берилій + 1нейтрон дає 2 4гелій плюс 2 1нейтрон

Друга реакція, необхідна для реактора синтезу, — це та, що регенерує тритій:

1нейтрон + 6літій дає 4гелій плюс 3тритій, плюс енергія.

Ми можемо об’єднати ці дві основні реакції в одну:

Дейтерій

Літій

до  2

Гелій

,          плюс

енергія

Отже, «реактор синтезу», який має родинну зв’язок із надгенераторами, використовує не суміш дейтерію та тритію, а дейтерію та літію, двох речовин, що є багатими у морській воді.

Ось чому виникла ідея «нескінченної енергії».

Гаразд. Але все ще потрібно знати, як працює реакція регенерації тритію, дуже небезпечна і не протестована. Вона буде протестована у ІТЕР.

Для того щоб населення місцевості, за винятком кількох «збуджених екологів», спокійно спостерігало за встановленням небезпечного проекту у своєму регіоні, потрібен був інтенсивний робота з дезінформації, медійне затишшя протягом кількох десятиліть. Мер Алье-ан-Прованс Маріз Жуассен підтвердила свою безумовну підтримку ІТЕР.

Тритієве покриття повинно складатися з N елементів, подібних до того, що показано на малюнку вище. У експерименті ІТЕР будуть встановлені лише кілька таких елементів. Можливо, лише один, інші замінять оболонкою, яка служить бар’єром для нейтронів. Ймовірно, свинець.

Розгортання цього тритієвого покриття навколо камери служитиме лише демонстрацією, і з великою ймовірністю стане наступним іграшковим проектом наших ядерних лобістів.

Незалежно від того, з якого боку ми дивимося на проект ІТЕР, ми завжди закінчуємо проблемами дуже складними, з неперевіреними рішеннями, які також є складними. І хто говорить про складність, той говорить про тривалість встановлення та експлозію витрат.

Щодо складності, відстань між ІТЕР і реактором розщеплення така ж, як між трубним реактором і кип’ятковим котлом.

Ми могли б поставити наступне запитання створювачам ІТЕР:

• Чи буде поведінка сукупності «першої стінки» разом із її захисним покриттям (тритієвим) та системою відведення тепла задовільною? Це більше схоже на нововведення, ніж на добре відпрацьовану систему?

Інша проблема, пов’язана з роботою ІТЕР — це абляція першої стінки під дією іонів водню. Основні ідеї ґрунтуються на результатах, отриманих у Франції на машині Tore Supra, французькому токамаку, розташованому в Кадараш, обладнаному надпровідною котушкою, яка може надавати до 4 тесл. Проте температури, отримані, не дозволяють здійснити синтез. За винятком помилки (будь-яка уточнення буде вітано) ці були кілька мільйонів градусів. І, до того ж, час роботи становив рекордні 6 хвилин.

Можна вивчати поведінку стін, що дуже близькі або безпосередньо торкаються гарячого плазми. Камера обладнана плитками з вуглецю (CFC), дуже схожими на ті, що використовуються на космічному шаттлі. Вуглець добре проводить тепло і має хорошу стійкість до високих температур. Вчені досліджували тепловідведення через стіну, яку називають "лімітером" — це коловий шлях, який ми бачимо під камерою у формі тора.

Камера Tore Supra. Знизу — її лімітер

Стіни камери були протестовані на потоках тепла в 1 мегават на квадратний метр, а на лімітері потік зростає до 10 мегават на квадратний метр, де температура на поверхні досягає 1200–1500 °C. Лімітер є теплообмінником, за яким проходить вода при 220 °C і тиску 40 барів, що дозволяє перевірити можливість відновлення тепла в токамаку.

Один важливий коментар і уточнення, які я остаточно підтвердив недавно. Було оголошено з великою шумихою про досягнення дейтерій-тритієвої фузії — «магічної пари» — в JET. Насправді, це, безперечно, не так відомо, що більшість експериментів з фузії проводилися з дейтерієм при температурах трохи вище 150 мільйонів градусів.

****http://fr.wikipedia.org/wiki/Fusion_nucl%C3%A9aire

http://www.energia-nuclear.net/es/como_funciona/fusion_nuclear.html

| Реакції, що відбуваються в реакторі, який використовує дейтерій як паливо для фузії

Джерело

дейтерій + дейтерій → (гелій 3 + 0,82 МеВ) + (нейтрон + 2,45 МеВ)

дейтерій + дейтерій → (тритій + 1,01 МеВ) + (протон + 3,03 МеВ)

дейтерій + тритій → (гелій 4 + 3,52 МеВ) + (нейтрон + 14,06 МеВ)

дейтерій + гелій 3 → (гелій 4 + 3,67 МеВ) + (протон + 14,67 МеВ)

Англійці провели кілька експериментів з дейтерій-тритієвою фузією для перевірки концепції. Але, за моїми даними, основна частина експериментів проводилася з дейтерієм, можливо, через вартість продукту.

Втрати через випромінювання.

Плазма втрачає енергію через два процеси випромінювання «електронного газу». По-перше — «синхротронне випромінювання», що відображає втрату енергії зарядженими частинками, які обертаються навколо магнітного поля машини. Другий джерело втрат — «випромінювання гальмування», або bremsstrahlung. Коли електрон проходить близько до іона, його траєкторія змінюється. Він гальмується і випромінює цей тип випромінювання, інтенсивність якого зростає пропорційно квадрату електричного заряду Z іона.

Випромінювання гальмування (bremsstrahlung)

Вуглець цікавий з кількох причин:

*- Його висока стійкість до високих температур («плитки» дуже схожі на ті, що використовуються на шаттлі)

• Добра теплопровідність.
• Невелика кількість електричних зарядів у іонах вуглецю (шість). *

У механізмі втрат енергії через випромінювання гальмування іон вуглецю (який відірвався від стінки і потрапив у плазму) спричиняє втрати у 16 разів більші, ніж електрон і іон водню, що має лише один заряд.

Але вуглець піддається абразії і веде себе як справжній «поглинач» водню, який поглинає його та утворює вуглеводні. Якщо це змішується з атомами тритію, воно стає радіоактивним (період напіврозпаду тритію — 12 років).

Тому вуглець не можна використовувати, якщо він не використовується (як ми побачимо нижче) як поглинач відходів.

Для ITER, де внутрішня стінка становить 1000 квадратних метрів, вирішено. 700 квадратних метрів будуть облицьовані берилієм — найлегшим з металів, температура плавлення якого становить 1280 °C. Ця обкладинка безперечно витримає теплову ударну хвилю завдяки підшкірному циркулюванню води під тиском. Щодо забруднення плазми іонами, берилій має 4 електрони і спричиняє втрати у 16 разів більші, ніж електрон і іон водню.

Фузія, звичайно, виробляє гелій. Реактор, як ITER, не може працювати з 10% гелію, що є «золою» реакції фузії. Його потрібно постійно видаляти.

Це була функція лімітера, але інженери розглянули іншу геометрію, що призвело до створення дивертора. Це відповідає каналам, які ми бачимо на дні камери у формі тора:

Дивертор складається з модулів, сегментів, які можна маніпулювати та замінювати. Ось проект одного з них.

Модуль дивертора

Зелені ділянки відповідають пластинам з вольфраму. Цей метал, що складає нитку ламп розжарювання, має температуру плавлення 3000 °C — найвищу серед усіх металів. Форма дивертора пояснюється не тільки його основною функцією, але й особливою магнітною геометрією, що дозволяє захоплювати іони:

Світло-блакитний — берилій. Темно-блакитний — вольфрам. Чорний — вуглець.

Видно магнітну геометрію у формі хвоста риби. Розрізи на дні цих двох каналів призначені для того, щоб бути отвором, через який можна насосувати плазму і потім відновлювати її в камеру після видалення золи (гелію) та іонів, що забруднюють плазму і викликають її радіативне охолодження: вуглець, берилій і вольфрам.

Вольфрам — найшкідливіший забруднювач. Його електронна структура дає йому 74 електрони, і фахівці сказали мені, що після змішування з плазмою фузії він може мати 50 або 60 електричних зарядів. Зустріч електрона з таким іоном призводить до втрати через гальмування у 3600 разів більшої, ніж коли електрон зустрічається з іоном водню.

Мова йде про радіаційні втрати у формі випромінювання гальмування або bremsstrahlung. Однак існують і інші типи втрат, які ще більші, пов'язані з переходами «вільний-зв'язаний».

Коли електрони стикаються з іонами дейтерію, тритію, гелію або берилію, ядерні їхні оболонки втратили всі свої електрони. Це не стосується вольфраму в умовах роботи. Ймовірно, від 15 до 25 електронів (з 74) залишаться зв'язаними з ядром. Зустріч з вільним електроном призводить до дезекітації цієї залишкової електронної оболонки, негайно супроводжуваної радіаційною дезекітацією з випромінюванням фотона. Ще одна важлива втрата.

Забруднення плазми іонами вольфраму може призвести до зниження ефективності, аж до повного гасіння фузійної плазми.

Після консультації з фахівцем я дізнався, що насосування важких іонів буде здійснюватися на дні розрізів, що розділяють два елементи дивертора, через центральні отвори.

JET спочатку був обладнаний лімітером, схожим на Tore Supra. Англійці змінили свою установку, обкладаючи камеру вольфрамом і встановлюючи дивертор на дні. Як зазначила Мішель Рівасі 16 травня у Аль-Провансі, було б краще чекати результатів англійських експериментів перед початком проекту ITER.

Та сама висновок стосується стінки з берилієм.

Чи був протестований дивертор?

Чи зможе забезпечити чистоту фузійної плазми?

Відповідь фахівців:

- Лише досвід дасть відповідь.

Висновок:

Коли ви проникаєте в глибини машини ITER, ви зустрічаєте таку складність, що це викликає головний біль. Ця «річ» у 100 разів складніша за ядерний реактор з розщеплення. Вона включає десятки проблем, рішення багатьох з яких ще не були протестовані. Ефективність дивертора — це чиста спекуляція. І саме саме це рішення постійної дезактивізації плазми є успіхом, необхідним для продовження її розвитку.

З цієї точки зору ITER — це захоплююча експериментальна установка, буря тем для дисертацій та складних досліджень. Але це також

Експеримент у 15 мільйонів євро
(наразі)

Найменша додаткова проблема призведе до нової експлозії бюджету. Наші парламентарі повинні бути усвідомлені проблеми і не піддаватися звичним фразам, які призначені для того, щоб оглушити їх, заповнити їх димом:

*- Сонце в пробірці

• Нескінченний джерело енергії...*

Коли я запитав дослідника, що працює над цим проектом:

- Коли і за яку ціну ми зможемо побачити, як ця машина перетвориться на генератор електрики?

Його відповідь була:

- Потрібно мати бюджет, що не буде надто обмеженим... приблизно кілька мільйонів євро, і реалізувати це через кілька десятиліть.

Меню на столі. Забагато коштує, занадто повільно, занадто багато проблем.

Що стосується енергетичних потреб, які рішення?

Ядерна енергія через розщеплення:

*- Небезпечна

• Шкідлива для довкілля та здоров'я.
• Жодного рішення щодо управління ядерними відходами.*

Фузія через ITER:

*- Занадто дорога

• Занадто багато нерозв'язаних проблем.
• Занадто повільна*

Я відвідаю конференцію DZP (плотні Z-пінчі) у Біарриці з 6 по 9 червня.

****http://www.dzp-2011.com

DZP2011 — головна конференція для спеціалістів, що працюють у галузі досліджень щільних Z-пінчів і суміжних тем. Попередні конференції в Лагуна-Біч (1989), Лондоні (1993), Ванкувері (1997), Альбукерке (2002), Оксфорді (2005) та Александрії (2008) зібрали понад 100 делегатів з до 20 країн.

Теми, які будуть розглянуті на DZP2011, включають всі аспекти досліджень щільних Z-пінчів, включаючи фундаментальну фізику Z-пінчів і широкий спектр застосувань Z-пінчів у таких галузях, як інерційне згущення фузії, лабораторна плазмова астрофізика, м'які рентгенівські лазери та фундаментальна фізика високої енергії. Суміжні конфігурації щільної плазми, такі як X-пінчі, плазмові фокуси та високострумові розряди у капілярах, входять до числа цікавих тем.

У понеділок 6 червня 2011 року о 8 годині 30 хвилин мій друг Малком Хейнс «зробить відкриту презентацію» і представить аналіз результатів, отриманих на Z-машинах з 2005 року, підтверджуючи висновок: «У Сандії більше двох мільярдів градусів було досягнуто з 2005 року». Його виступ на цій міжнародній конференції, присвяченій Z-машинам, є ключовим.

Програма конференції у Біарриці про Z-машини (6–9 червня 2011)

(якийсь французький журналіст приїде на подію особисто чи задоволиться звітами, які надає ЄАЕ та інші установи?)

Пояснення цього явища вміщується у двох словах: «турбулентний опір».

Я піду підтримати Малкома на його лекції.

Малком Хейнс, піонер фізики плазми та МГД

У минулі роки я чув від американців, що такі температури ніколи не були досягнуті, що висновки, опубліковані у престижному журналі Physical Review Letters у 2006 році, у формі статті під назвою "Більше двох мільярдів градусів", були хибними. Але протягом п'яти років, що минули з моменту появи статті, вони ні разу не опублікували жодного рядка, щоб підтвердити свої спростування, навіть не надали розумних пояснень.

На мою думку, американці провели операцію дезінформації, оскільки цей новий процес можна використовувати для створення та подальшого виготовлення чистих фузійних бомб (де процес фузії ініціюється магніто-гідродинамічним стисненням, а не атомною бомбою). Це бомби, які можна зменшити в розмірах і «чисті» (без ядерних відходів), базуючись на фузії бор-водню (ця реакція починається при 1000 градусах і є слабко нейтронною).

Я вже згадував вище, що Хейнс буде присутній на конференції, але ми не маємо абсолютної впевненості. Зараз у нього проблеми зі здоров'ям, які можуть завадити йому прибути на конференцію.

Якщо Хейнс не прийде, ніхто інший не зможе протистояти безсоромним і ненависним брехням американців, як це може зробити лише він, маючи наукову авторитетність.

Ерік Лернер, який працює над експериментом Focus і активно виступає за створення безвідходної фузійної гілки бор-водню, також буде присутній.

Ерік Лернер, чемпіон анейтронної фузії

Я вже багато років на своєму сайті говорю, що одного дня з'являться генератори електрики на основі цієї анейтронної фузії (яку я вже згадував у коміксі «Енергетично ваші», який ви можете безкоштовно завантажити на сайті Savoir sans Frontières (Мудрість без меж)).

http://www.savoir-sans-frontieres.com/JPP/telechargeables/ESPANOL/energeticamente_vuestros.htm

Як двигуни «від вибуху». Більш як століття тому вони замінили парові машини.

ITER — це ні що інше, як парова машина третього тисячоліття, гіперскладна.

Якщо ядерна енергія колись знову отримає новий імпульс, він, безперечно, прийде від генераторів фузії на імпульс.

Ми побачимо фузію без жодних відходів, без продуктів фузії та без структур, які стали би радіоактивними через нейтронне опромінення.

Насильницьке тримання на енергії, заснованій на процесах розщеплення, накопичуючи високотоксичні відходи (100 тис. тон у Франції...), зберігаючи відходи з періодом напіврозпаду в сотні тисяч років — це абсурд. Особливо коли наука значно просунулася і пропонує інші рішення.

Ми заперечуємо потужність прогресу науки.

Експерименти, проведені в Сандії, показують, що інший шлях можливий. Але як завжди, це буде:

- Зброю спочатку, енергію потім.

Ніщо не говорить, що дослідження цієї гілки чистої бор-водневої фузії зможе створити генератори електрики в короткостроковій перспективі.

Але ці машини коштували б у 500 разів менше, ніж ITER.

Розглянемо рішення:

Розщеплення: небезпечне, надзвичайно забруднює, загроза для здоров'я

Гілка фузії через ITER: багато проблем, невизначено, занадто дорога

Анейтронна фузія: невизначений горизонт, але низька вартість. Потрібно вже тепер почати фундаментальні дослідження.

Газ з сланців: забруднює ґрунтові води.

Повернення до газу та нафти: масові імпорти, обмежені ресурси, забруднення (включаючи чорні припливи), викиди газів, що сприяють парниковому ефекту.

Залишаються відновлювані джерела енергії — безмежні, різноманітні, потребують низького технологічного рівня.

Якщо всі країни світу приймуть рішення масово інвестувати в ці формули (поза простими домашніми установками) та виділяти частину бюджету, призначеного на ядерну енергетику (цивільну та військову), і розробку зброї, на цю спробу, усі проблеми швидко будуть вирішені!

Але цей процес зустріне жорстку опозицію з різних причин.

- Зусилля та фараонські інвестиції в ядерну енергетику стануть застарілими. Якщо такі інвестиції були дозволені й продовжуються сьогодні, то передусім через військові застосування (виробництво плутонію).

- Низький технологічний рівень, необхідний для розвитку відновлюваних джерел енергії (пустелі, геотермально активні регіони, океани тощо), поставить на однаковий рівень країни з передовими технологіями та ті, які досі вважалися нездатними вхопитися за потяг сучасних технологій.

*- І цей процес є не що інше, як політика «проти нового світового порядку, проти глобалізації та навіть проти капіталізму». * ---

Думка президента Нікола Саркозі під час візиту до Токіо 31 березня 2011 року

Два хвилини відео

Новини Гайд
(Індекс) Головна
сторінка