Yêu cầu quyền trả lời đối với CEA
Yêu cầu quyền trả lời, được gửi đến CEA
sau khi đăng tải một văn bản làm tổn hại đến danh dự của tôi
Ngày 23 tháng 1 năm 2012
29 tháng 3 năm 2012: chưa có phản hồi
Ngày 17 tháng 11 năm 2011, CEA đã đăng một văn bản trên trang web của mình, mô tả các tác phẩm của tôi là hành vi thiếu trung thực về mặt trí tuệ. Dưới đây là toàn bộ văn bản nói trên, dài 4.625 từ, tương đương khoảng 30.000 ký tự:
Phản hồi trước bài viết « ITER – Hồi ký về một thất bại được báo trước » của ông Jean-Pierre Petit, xuất bản ngày 12 tháng 11 năm 2011 trên tạp chí Nexus, do Ủy ban Năng lượng Nguyên tử và Năng lượng Thay thế soạn thảo. Ngày 17 tháng 11 năm 2011.
Giới thiệu: Lập luận được ông J.P. Petit – thành viên của tổ chức chống hạt nhân Pháp « Ra khỏi năng lượng hạt nhân » – trình bày trong bài viết nhằm phản bác dự án ITER bằng cách khơi dậy những nỗi sợ hãi thiếu căn cứ, được xây dựng dựa trên những trích dẫn được chọn lọc, tách rời khỏi bối cảnh, từ một luận án tiến sĩ gần đây được thực hiện tại Viện Nghiên cứu Phản ứng Hợp hạch Từ trường của CEA và bảo vệ vào tháng 11 năm 2010 tại Trường Đào tạo Tiến sĩ của Trường Polytechnique, về chủ đề cụ thể là hiện tượng phá vỡ (disruptions) có thể xảy ra trong quá trình vận hành ITER.
Một hiện tượng phá vỡ, đã được biết đến từ lâu, là một sự bất ổn có thể phát triển bên trong plasma của máy Tokamak. Với năng lượng lớn, nó dẫn đến sự phá vỡ bao kín từ trường và biểu hiện bằng dòng điện mạnh mẽ phóng về thành buồng chân không, gây nguy cơ làm hư hại thành này.
Luận án chất lượng cao này dựa trên 50 năm nghiên cứu của một cộng đồng khoa học toàn cầu gồm hàng nghìn chuyên gia trên khắp thế giới, và chính là nền tảng được công nhận cho cuộc tranh luận khoa học hiện nay về chủ đề này.
Có rất nhiều tài liệu về hiện tượng phá vỡ, đặc biệt trong các bài báo được đăng thường xuyên trên tạp chí « Nuclear Fusion ». Chúng tạo thành cơ sở vật lý chính thức và công khai cho việc thiết kế ITER.
Nhận thấy rằng bài viết của ông J.P. Petit chỉ trích dẫn những đoạn chọn lọc có chủ ý từ các nghiên cứu, vốn đúng đắn khi nhấn mạnh sự cần thiết phải chú ý đến hiện tượng phá vỡ của cộng đồng khoa học, ta không thể không kết luận rằng ông J.P. Petit rõ ràng có ý định gây tranh cãi chính trị và hành vi thiếu thiện chí, chứ không phải một công trình nghiên cứu khoa học chất lượng cao được thực hiện với tinh thần phản biện xây dựng nhằm thúc đẩy tiến bộ trong lĩnh vực này.
Chúng tôi thật sự buồn bã khi thấy những thông tin khoa học được công bố trên các tạp chí uy tín quốc tế, các tác giả của chúng, và cả người đọc bài viết này, bị thao túng một cách thiếu trung thực vì mục đích chính trị trái với nghiên cứu và tiến bộ tri thức.
Với hành vi thiếu trung thực về mặt trí tuệ như vậy, ông J.P. Petit tự loại mình ra khỏi cuộc tranh luận – dù là khoa học hay xã hội.
Tài liệu này nhằm mục đích phản hồi những điểm sai lệch rõ rệt nhất trong phân tích của ông J.P. Petit, cả về mặt khoa học lẫn sự thiếu hiểu biết về bối cảnh nghiên cứu tổng thể, đồng thời cung cấp cho độc giả các chìa khóa chính để hiểu được bối cảnh đó và vai trò thực sự mà ITER cần đảm nhận trong nghiên cứu hợp hạch từ trường trong những thập kỷ tới.
Phân tích các ý kiến phản biện của ông J.P. Petit.
Lập luận chính của ông J.P. Petit là ITER không thể chịu đựng được hiện tượng phá vỡ, vốn tương ứng với việc plasma ngừng hoạt động đột ngột. Hãy phân tích từng điểm phản biện trong bài viết (các trích dẫn từ bài viết được in nghiêng).
Trang 91: « Từ việc đọc này, ta rút ra rằng hợp hạch từ trường và vật lý của các máy Tokamak – cực kỳ phức tạp – hoàn toàn không được các nhà lý thuyết kiểm soát. Không có mô hình nào mô tả hành vi của plasma trong các thiết bị này một cách đại diện, theo nghĩa là sẽ luôn rất khó khăn, ngay cả với siêu máy tính mạnh nhất thế giới, để xử lý một vấn đề liên quan đến 10²⁰ đến 10²² hạt mang điện tương tác lẫn nhau. »
Những phát biểu này thật đáng ngạc nhiên từ một người tự xưng là « chuyên gia hàng đầu về vật lý plasma ». Có rất nhiều ví dụ về các lý thuyết và mô hình hoạt động tốt với số lượng lớn hạt. Thực tế, Thủy động lực học từ trường (MHD) là một ngành khoa học cho phép mô tả động lực học của plasma hoặc chất lỏng dẫn điện chứa hàng tỷ hạt. Công suất tính toán hiện tại thậm chí đã cho phép mô phỏng ở quy mô thực. Ngoại trừ khi bác bỏ chính các công trình nghiên cứu của cộng đồng khoa học mà ông J.P. Petit từng tham gia cách đây hơn 20 năm, ông không thể nghiêm túc khẳng định rằng việc mô phỏng một hệ động lực học gồm nhiều hạt là điều không thể.
Dù vậy, không ai từng tuyên bố rằng các máy Tokamak được thiết kế dựa trên mô phỏng số. Thực tế, các thông số kỹ thuật của Tokamak liên quan đến khả năng chịu đựng phá vỡ dựa trên những « luật kỹ thuật » (gọi là « luật kỹ sư ») về năng lượng và thời gian đặc trưng trong quá trình này. Các giá trị được chọn cho ITER đã được xác nhận thông qua các thí nghiệm thực hiện trên hàng chục máy Tokamak trong hơn nửa thế kỷ. Mô phỏng số về phá vỡ chỉ mới xuất hiện gần đây, đặc biệt trong luận án của ông C. Reux mà ông J.P. Petit rất nhấn mạnh.
Thực tế, kết quả rất đáng khích lệ, dù độ chính xác vẫn còn có thể cải thiện. Cần nhấn mạnh thêm rằng các mô phỏng này là sự tinh chỉnh bổ sung trong việc hiểu biết về plasma Tokamak, chứ không phải nền tảng thiết kế ITER – vốn đã được xác nhận từ lâu nhờ các « luật kỹ sư » nêu trên.
Trang 91: « Tất cả các máy Tokamak trên thế giới, kể cả Tore Supra và JET, đều đã trở nên không kiểm soát được do nhiều nguyên nhân rất đa dạng. »
Phát biểu này rõ ràng sai lệch và hoàn toàn là lời nói dối: Tore Supra và JET đang vận hành ổn định và an toàn tuyệt đối từ năm 1988 và 1983 tương ứng, tức là hơn 20 năm cho Tore Supra và gần 30 năm cho JET. Các hiện tượng phá vỡ xảy ra thường xuyên trên cả hai thiết bị này (như ở tất cả các máy khác), nhưng chưa bao giờ dẫn đến hư hỏng hay mất bao kín chất độc hại như kịch bản tưởng tượng của ông Petit. 30 năm vận hành mà không có sự cố lớn chắc chắn không phải là tình trạng « không kiểm soát được »!
Trang 92: « các hiện tượng phá vỡ… tạo ra lực có thể làm biến dạng các cấu trúc thành như những bó rơm » Các bộ phận bề mặt và cấu trúc của Tokamak, đặc biệt là ITER, tất nhiên được thiết kế để chịu đựng lực sinh ra từ các hiện tượng phá vỡ, kể cả những lực mạnh nhất có thể xảy ra. Những bộ phận này được bố trí sao cho giảm thiểu dòng điện chạy qua trong trường hợp phá vỡ, từ đó hạn chế lực kéo mà chúng có thể chịu. Ngoài ra, trong trường hợp xảy ra tình huống cực đoan gây hư hại bề mặt, các bộ phận này được thiết kế để thay thế dễ dàng.
Hình ảnh được đưa ra trong bài viết và trích từ luận án (bộ phận Tore Supra bị hư hại do phá vỡ) là minh chứng điển hình: đó là một « kim chỉ » (bộ phận bề mặt đầu tiên) bị xoắn trên Tore Supra do hiện tượng phá vỡ: nó đã được thay thế, các đường dòng điện đã được điều chỉnh lại, và Tore Supra tiếp tục vận hành bình thường!
Rõ ràng trong giai đoạn vận hành thử dần dần của ITER, những tình huống như vậy sẽ xảy ra và các khiếm khuyết phát hiện sẽ được khắc phục, giống như mọi thiết bị công nghiệp hoặc nghiên cứu đều gặp phải trong giai đoạn đầu vận hành (xem tình hình CERN năm 2009). Tất nhiên, máy sẽ được thử nghiệm với dòng plasma thấp hơn giá trị định mức để giảm thiểu hư hại tiềm tàng trong giai đoạn này.
Trang 93: « những tia sét xảy ra bên trong chắc chắn đạt tới 15 triệu ampe (150 triệu ampe trên thế hệ kế tiếp DEMO). Những tác động mạnh như vậy sẽ xuyên thủng buồng chân không. Lớp berili… sẽ bốc hơi và phân tán vật liệu cấu thành nó, cùng với triti – chất phóng xạ – nằm trong buồng » Phát biểu này sai hai lần. Giả sử trong tình huống cực đoan, một lỗ thủng xảy ra trên buồng chân không của ITER do phá vỡ, thì sẽ không có hiện tượng rò rỉ berili hay triti ra ngoài: buồng chân không được bao quanh bởi một loạt rào cản an toàn, không bị ảnh hưởng bởi các hiện tượng phá vỡ. Hơn nữa, DEMO chắc chắn sẽ không vận hành ở 150 MA, mà ở dòng điện khoảng mức của ITER (15–20 MA). Những suy diễn mạo hiểm và khẳng định một cách tuyệt đối của ông Petit cho thấy sự hiểu biết sâu sắc về vật lý và công nghệ Tokamak là rất kém.
Trang 93: « các lực Laplace, lên tới hàng nghìn tấn, có thể làm biến dạng cấu trúc máy, buộc phải thay thế, thậm chí phải xây dựng lại toàn bộ thiết bị »
Đo lường lực bằng đơn vị tấn là điều thật sự bất ngờ từ một người tự xưng là nhà vật lý.
Lực được đo bằng Newton, còn khối lượng thì đo bằng gram hoặc tấn. Các lực Laplace trong ITER được ước tính có thể đạt tới hàng tỷ Newton. Các bộ phận cấu trúc của ITER được thiết kế để chịu đựng các lực lên tới hàng tỷ Newton – do đó hoàn toàn không cần thay thế. JET đã chịu đựng được các hiện tượng phá vỡ gây ra lực hàng tỷ Newton trong suốt 30 năm qua. Thiết bị được xây dựng để chịu đựng mà không bị biến dạng.
Trang 94: « không có cách nào để suy rộng và tái sử dụng dữ liệu hiện có… những sự cố, không thể tránh khỏi khi triển khai, có thể dẫn đến phá hủy ITER ngay từ những thử nghiệm đầu tiên » Những phát biểu khẳng định một cách tuyệt đối này là sai. Thực tế, có nhiều phương pháp và phần mềm rất đáng tin cậy để ước tính dòng điện « halo » liên quan đến hiện tượng phá vỡ, mức độ bất đối xứng của dòng điện theo hướng vòng tròn, cũng như lực tác động lên buồng chân không. Ước tính này được củng cố dựa trên cơ sở dữ liệu (« Cơ sở dữ liệu phá vỡ ITER ») được cập nhật từ quan sát trên hàng chục máy Tokamak có kích thước đa dạng. Như đã nói, hiện nay cũng có các mô phỏng MHD số ngày càng chính xác hơn, cho phép ước tính độc lập chi tiết về hiện tượng phá vỡ, nhưng chúng chưa được dùng để thiết kế ITER vì các quyết định trước đó đã được đưa ra trước khi phát triển các kỹ thuật mô phỏng này. Hiện nay, chúng được sử dụng nhằm hiểu sâu sắc hơn, kiểm chứng và hỗ trợ xác định các thử nghiệm khởi động, các thí nghiệm sắp tới, và khai thác kết quả. Cần nhấn mạnh thêm rằng các thử nghiệm khởi động ITER sẽ được thực hiện với dòng plasma thấp (như mọi máy khác), tăng dần công suất, do đó trong điều kiện an toàn cho toàn bộ thiết bị.
Trang 94: « hy vọng một ngày nào đó vận hành một Tokamak mà không có hiện tượng phá vỡ là điều phi lý bằng việc tưởng tượng một Mặt trời không có bùng nổ mặt trời, thời tiết không có gió hay mây, nấu ăn trong nồi đầy nước mà không có xoáy nước » Một máy Tokamak có thể vận hành mà không có nguy cơ phá vỡ nếu plasma ổn định trước các chế độ MHD. Thực tế, đó là chế độ vận hành bình thường của phần lớn các máy Tokamak, và ITER cũng không ngoại lệ. Cần tránh nhầm lẫn giữa bất ổn và rối loạn. Một hiện tượng phá vỡ do một bất ổn hoàn toàn xác định. Nếu plasma ổn định trước bất ổn này, thì không có lý do nào để nó xảy ra, do tính tái lập của vật lý xác định. Điểm quan trọng này đã được xác nhận bởi phân tích cơ sở dữ liệu ITER đã nêu: không có yếu tố ngẫu nhiên trong việc kích hoạt hiện tượng phá vỡ, dù vật lý liên quan rất phức tạp. Một rối loạn (hình ảnh nồi nấu ăn) gắn liền với nhiều bất ổn quy mô nhỏ. Thực tế, một rối loạn là hỗn loạn. Nó không thể tránh khỏi, nhưng không dẫn đến phá vỡ. Một hiện tượng phá vỡ có thể chuyển sang trạng thái rối loạn, nhưng chỉ ở giai đoạn thứ hai, sau khi bất ổn ban đầu đã xảy ra. Về điểm này, hình ảnh minh họa do ông J.P. Petit đưa ra là hoàn toàn không phù hợp: nó mô tả một hiện tượng rối loạn hoàn toàn khác biệt với hiện tượng phá vỡ.
Tất nhiên, một trong những mục tiêu của ITER là phát triển một kịch bản ổn định trước hiện tượng phá vỡ. Một khi kịch bản này được tìm thấy, sẽ không có lý do gì để nó tự phát sinh thành phá vỡ.
Trang 95: « hiện tượng phá vỡ có thể làm hư hại bất kỳ bộ phận nào trong Tokamak, kể cả hệ thống nam châm siêu dẫn, mà ta nhắc lại rằng nó chứa năng lượng tương đương một tàu sân bay Charles de Gaulle đang chạy với tốc độ 150 km/h » Phát biểu này một lần nữa là sai. Buồng chân không sẽ được bảo vệ bởi lớp che chắn được thiết kế để ngăn các neutron 14 MeV phát sinh từ phản ứng hợp hạch, và tất nhiên cả electron nhanh do phá vỡ – những hạt này sẽ không thể tiếp cận nam châm. Lặp lại một lần nữa: các bộ phận cấu trúc, kể cả nam châm siêu dẫn, được thiết kế để chịu đựng hiện tượng phá vỡ. Năng lượng phát sinh trong hiện tượng phá vỡ hoàn toàn không liên quan đến năng lượng của nam châm toroide. Thay vào đó, nó liên quan đến năng lượng nội tại của plasma (khoảng 350 megajoule cho plasma ITER ở công suất tối đa) và năng lượng từ trường gọi là từ trường poloide (khoảng 400 MJ) – hai loại năng lượng này không được giải phóng cùng lúc – do đó hoàn toàn không so sánh được với 51 gigajoule được nêu, hay bất kỳ tàu sân bay nào chạy với tốc độ 150 km/h, dù là Charles de Gaulle.
Trang 95: « nếu muốn hình dung quá trình vận hành một Tokamak, ta cần hình dung một thợ máy đứng trước một nồi hơi và vài dụng cụ đo. Nếu kim chỉ của bất kỳ thiết bị nào rung nhẹ, hành động duy nhất mà người đó có thể làm là dập lửa bằng vòi rồng » Một lần nữa, đây là sự hiểu sai về Tokamak và thao túng sự thật vì mục đích chính trị. Tore Supra được trang bị 40 thiết bị đo liên tục, JET có khoảng 80, và ITER sẽ có nhiều hơn nữa. Nói đến « vài dụng cụ đo » là cực kỳ thiếu sót. Về phần « vòi rồng », thời gian dự kiến để dừng hoặc làm chậm các electron nhanh là khoảng 10 mili giây. Người ta ước tính cần tiêm 10²² electron mỗi mét khối để dừng một cách an toàn (xem tài liệu tham khảo « ITER Physics Basis » – nền tảng thiết kế vật lý của ITER, được công bố trên tạp chí Nuclear Fusion và đồng ký bởi toàn bộ cộng đồng thế giới). Việc này hoàn toàn khả thi!
Thực tế, việc nghiên cứu tiêm khí khối lượng lớn như một phương pháp dừng electron nhanh chính là trọng tâm của luận án của C. Reux. Các kỹ thuật khác cũng đang được nghiên cứu bởi nhiều nhóm trên thế giới, trong đó có một nhóm của CEA, nhằm lựa chọn phương pháp mang lại hiệu suất tốt nhất với chi phí thấp nhất.
Kết quả hiện tại rất hứa hẹn, và có thể tin tưởng rằng một, hoặc thậm chí nhiều phương pháp đổi mới này – vượt xa phương pháp đã có – sẽ được hoàn thiện vào năm 2019–2020 cho plasma hydrogene đầu tiên, và chắc chắn hơn nữa vào năm 2026 với plasma deuteri-triti đầu tiên.
Trang 95: « thật đáng ngạc nhiên khi cơ quan an toàn hạt nhân chưa bao giờ đề cập đến mối nguy hiểm này…» Thật sự hiểu sai về bản chất của các cơ quan an toàn hạt nhân của 7 đối tác ITER (Nhật Bản, Hàn Quốc, Ấn Độ, Trung Quốc, Hoa Kỳ, Liên bang Nga, Liên minh châu Âu) và Pháp nếu nghĩ rằng họ có thể không bao giờ đề cập đến điều này, nếu hiện tượng phá vỡ thật sự nguy hiểm như ông Petit tưởng tượng.
Câu nói thiếu thiện ý này nhằm tạo ấn tượng rằng các hiện tượng phá vỡ đã bị che giấu khỏi các cơ quan đánh giá. Điều đó hoàn toàn không đúng. Hiện tượng phá vỡ được thảo luận rộng rãi trong tài liệu khoa học, đặc biệt hơn 35 trang được dành riêng cho nó trong « Cơ sở Vật lý ITER », xuất bản trên tạp chí Nuclear Fusion năm 2007 (bổ sung cho báo cáo ban đầu năm 1999).
Các công bố quốc tế về chủ đề này lên tới hàng trăm. Gợi ý rằng chủ đề này đã bị bỏ qua hoặc che giấu là hoàn toàn trái ngược với thực tế.
Điều đáng ngạc nhiên là ông J.P. Petit, người tự xưng là có phương pháp khoa học, lại dựa vào việc đọc sơ sài các nghiên cứu trong luận án của ông Reux để đưa ra những khẳng định tuyệt đối, đồng thời hoàn toàn phớt lờ hàng ngàn trang tài liệu khoa học được công nhận rộng rãi dành riêng cho hiện tượng phá vỡ. Do đó, ta không thể không ngạc nhiên trước sự ngạc nhiên của ông.
*** Sau khi chứng minh sự quá khích trong lời nói của ông Petit, giờ đây cần trả lời một cách tóm tắt những câu hỏi hợp lý từ dư luận về dự án nghiên cứu ITER: thực tế vận hành Tokamak ITER và tình hình của nó trước hiện tượng phá vỡ là như thế nào?
Nghiên cứu hợp hạch từ trường và vai trò của ITER Nghiên cứu hợp hạch hạt nhân theo phương pháp từ trường là một nghiên cứu mang tính xã hội, theo nghĩa là tập hợp các năng lực khoa học và kỹ thuật một cách nhất quán nhất để đạt được mục tiêu duy nhất: phát triển một nguồn năng lượng an toàn nhất có thể, dựa trên nguyên lý hợp hạch hai hạt nhân nhẹ. Ông Petit trong phần mở đầu đúng đắn nhắc lại rằng, tóm tắt rất nhanh, ta có thể nói về việc kiểm soát năng lượng hợp hạch trên Trái Đất – năng lượng được tạo ra trong các vì sao, đặc biệt là Mặt Trời. Một thách thức lớn thực sự mà con người đang hướng tới!
Thách thức này, đúng như vậy, là trước tiên phải xác minh rằng các phản ứng như vậy có thể thực hiện được trên Trái Đất, và hơn hết là chúng có thể thực hiện được ở quy mô « con người ». Tin tốt, kết quả cụ thể và đáng kinh ngạc từ cộng đồng khoa học là: thật sự có thể tìm ra điểm vận hành cho phản ứng hợp hạch hạt nhân phù hợp với khả năng thực hiện ở quy mô con người.
Nói cách khác, việc thiết kế vật lý được áp dụng chỉ ra rằng một phản ứng loại này là khả thi trong các cơ sở công nghiệp tương tự như những gì chúng ta đã biết để sản xuất điện lượng lớn hiện nay.
Đây là một bước ngoặt quyết định trong quá trình nghiên cứu. Bước này đã được vượt qua vào cuối những năm 1990, đặc biệt qua một minh chứng thực nghiệm trên máy Tokamak châu Âu JET, được công nhận rộng rãi và khép lại một giai đoạn dài nhưng then chốt trong lịch sử hợp hạch: « Giai đoạn tiên phong ». Nhiều sách chuyên khảo đã được viết về giai đoạn này, nhưng điều quan trọng là phải nêu bật những kết luận chính bằng ngôn ngữ dễ hiểu cho công chúng và những người quan tâm đến lựa chọn xã hội của chúng ta.
Giai đoạn tiên phong thường được chia thành hai thời kỳ: thời kỳ đầu kéo dài hai thập kỷ từ khi các nghiên cứu được « giải mật » (1958) đến quyết định xây dựng JET (1980); thời kỳ thứ hai kéo dài hai thập kỷ tiếp theo, đánh dấu bằng việc khai thác các máy Tokamak lớn, trong đó lớn nhất vẫn là JET hiện nay, và kết thúc bằng quyết định xây dựng ITER (2005).
Trong thời kỳ đầu, rất nhiều hướng đã được khám phá trên toàn thế giới, cạnh tranh gay gắt để phát triển cái mà chúng ta gọi là cấu hình từ trường – tức là « chiếc hộp » vô hình chịu trách nhiệm bao kín plasma cực nóng, mà ai cũng hiểu rằng không có bức tường vật lý nào có thể chứa được nó.
Cấu hình đứng đầu trong cuộc cạnh tranh này một cách rõ rệt là cấu hình Tokamak, do các nhà nghiên cứu Nga đề xuất, và chưa từng bị thay thế cho đến nay.
Một số cấu hình khác đã bị loại bỏ hoàn toàn, nhưng một số hướng thay thế vẫn được giữ lại và vẫn còn hiện hữu. Việc cấu hình Tokamak đứng đầu không có nghĩa nó hoàn hảo hay lý tưởng.
Thời kỳ thứ hai là xác định hiệu suất của cấu hình Tokamak, tức là thiết lập các « luật kỹ sư » cho phép suy rộng kết quả đạt được để thiết kế một phản ứng.
Rất quan trọng phải hiểu rõ ở đây, như trong mọi quá trình công nghiệp, việc xây dựng các « luật kỹ sư » không cần phải hiểu hoàn toàn về vật lý nền tảng đằng sau hiện tượng.
Điều này đã xảy ra ví dụ với hàng không: máy bay của chúng ta bay được hơn 100 năm, tên lửa bay đến Mặt Trăng hơn 40 năm, nhưng vật lý về rối loạn xung quanh cánh máy bay, dù đã được hiểu sơ bộ, vẫn chưa được « giải quyết hoàn toàn» và vẫn đang là đối tượng nghiên cứu. Những chiếc xe hơi đầu tiên được phát triển và bán ra bởi những người không nắm rõ toàn bộ tính chất nhiệt động lực học của động cơ đốt trong. Quá trình bình thường trong loại nghiên cứu này – mà cần nhấn mạnh rằng mục đích không chỉ đơn thuần là tri thức vì tri thức, mà là tri thức để đáp ứng nhu cầu, đòi hỏi phát triển thiết bị hoặc quy trình đổi mới tích hợp nhiều kiến thức và kỹ năng – luôn là kết hợp thông tin thực nghiệm (ta xây dựng mô hình, chạy thử, đo các tham số nghiên cứu và phân tích kết quả để mô hình hóa hệ thống đang hoạt động và do đó kiểm soát được nó), thông tin lý thuyết (ta đặt câu hỏi về các quá trình vật lý điều khiển hiện tượng, đặt ra phương trình, giải chúng và so sánh với kết quả thực nghiệm), nhưng cũng bao gồm các « mô hình kỹ sư », mô phỏng hành vi một cách tùy tiện, thường là những quy luật đơn giản với tham số được điều chỉnh dựa trên thực nghiệm. Chính sự lặp lại liên tục giữa các hoạt động này mới giúp tiến bộ ổn định về kết quả.
Ông Petit đã nhầm lẫn ở mức độ này trong toàn bộ phân tích của mình, và dù đúng là vật lý plasma vẫn còn xa mới được hiểu sâu sắc về các khía cạnh cơ bản nhất, nhưng hoàn toàn sai khi khẳng định rằng kiến thức này là điều kiện tiên quyết cho việc vận hành tốt ITER.
Việc bỏ qua quá trình nghiên cứu ứng dụng một cách vội vàng hoặc nhìn nhận một cách rất ngây thơ là quá đơn giản. Tuy nhiên, rõ ràng cộng đồng khoa học về hợp hạch không ngừng nỗ lực để hiểu sâu hơn, vì đó là chìa khóa cuối cùng để tối ưu hóa quy trình này. Những tiến bộ trong mô phỏng ở cấp độ cao nhất thế giới, việc sử dụng rộng rãi các công cụ tính toán tiên tiến là bằng chứng rõ ràng cho điều đó. Chính nước Pháp cũng có thể tự hào khi dẫn đầu thế giới trong một số lĩnh vực nghiên cứu, như quá trình rối loạn điều khiển bao kín plasma – yếu tố then chốt về hiệu suất – và thủy động lực học từ trường phi tuyến (MHD), điều khiển ổn định của chính plasma này.
Ông Petit, người tự xưng là chuyên gia MHD trước đây, không thể không biết về những tiến bộ đáng kể trong mô phỏng MHD cho plasma Tokamak, trong đó một số được thực hiện bởi ông Cédric Reux – người được ông Petit trích dẫn rất rộng rãi trong luận án của mình.
Vậy thì ITER là gì và vai trò thực sự của nó là gì? Nếu có một ý tưởng tồn tại dai dẳng khi nói về ITER, đó chính là việc gộp chung dự án phức tạp và quy mô lớn này vào cuối hành trình lịch sử.
Trước khi đặt câu hỏi về ITER là gì, cần hiểu rõ điều nó không phải. ITER không phải là một phản ứng hạt nhân, cũng không nhằm mục đích thương mại hay làm mẫu thử.
Tuy nhiên, ITER là một thiết bị nghiên cứu hoàn thiện, kết quả của sự tổng hợp đầy đủ và toàn diện từ các kết quả của thời kỳ tiên phong – mà chúng ta nhắc lại một lần nữa đã xác nhận tính khả thi khoa học của hợp hạch từ trường. Các nghiên cứu này có thể đã kết luận rằng vật lý yêu cầu một « máy » đường kính 100 mét, hoặc từ trường không phù hợp với khả năng vật lý thực tế. Nhưng điều đó không xảy ra, và chính các quy luật tỷ lệ được phát triển và kiểm nghiệm một cách nghiêm ngặt mới cho phép chúng ta khẳng định điều đó. Kết quả từ JET vào cuối những năm 1990 thực sự đã xác nhận rằng khi sử dụng hỗn hợp thực tế gồm deuteri và triti, ta đạt được đúng như đã suy rộng từ các kết quả với deuteri tinh khiết. Ông Petit đúng khi nói rằng sự hiện diện của triti là cần thiết cho phản ứng hợp hạch, nhưng ông sai khi ngụ ý rằng chúng ta không sử dụng triti vì nó đắt đỏ hoặc « nguy hiểm ». Không có lý do hợp lý nào để thực hiện toàn bộ các phát triển và thử nghiệm với triti trên JET, khi ta biết có thể suy rộng hành vi của plasma hợp hạch (và trong trường hợp này dựa trên các nguyên lý cơ bản của cơ học lượng tử) từ plasma deuteri.
Vấn đề triti là hoàn toàn tách biệt khỏi phần còn lại của vấn đề vật lý, và chỉ trở nên cần thiết khi ta chuyển sang quy mô thực tế – chính là một trong những vai trò đầu tiên của ITER.
Từ những năm 1990, người ta đã giao cho ITER các nhiệm vụ khoa học cụ thể, liên quan đến những câu hỏi mà dự kiến nó có thể trả lời, hoặc những suy rộng mà nó có thể xác nhận vì nó là thiết bị đầu tiên có thể đạt được ở quy mô thực tế. Các nhiệm vụ khoa học này chủ yếu thuộc ba loại:
Sản xuất plasma deuteri và triti trong đó năng lượng phát ra từ phản ứng vượt trội so với năng lượng cần thiết để duy trì quá trình. Mục tiêu đặt ra là hệ số khuếch đại khoảng 10 giữa công suất đầu vào để kích hoạt phản ứng và công suất thu được bên trong plasma. Để đạt được kết quả quan trọng này, ITER không chỉ cần xác nhận các suy rộng là đúng, mà còn góp phần cung cấp những kết quả quan trọng về hành vi của loại plasma này về mặt bao kín và ổn định.
Sản xuất plasma deuteri và triti trong đó năng lượng phát ra từ phản ứng đóng góp đáng kể vào việc duy trì quá trình, và hơn hết là trong điều kiện thời gian tiên đoán cho vận hành phản ứng – tức là tiếp cận trạng thái ổn định mà chúng ta gọi. Điều kiện thứ hai này đặt thêm các yêu cầu về hỗ trợ dòng plasma bằng các hệ thống công suất bổ sung.
Cuối cùng, thử nghiệm các chế độ gần với điều gọi là « bùng nổ tự duy trì » (ignition), tức là các chế độ nhằm tối thiểu hóa công suất đầu vào tổng thể, nhằm làm rõ điểm vận hành của một phản ứng tương lai. Liên quan đến các nhiệm vụ khoa học được giao cho ITER như trên, ITER cũng đánh dấu sự khởi đầu của một kỷ nguyên mới trong hợp hạch, vì nó phải chứng minh tính khả thi công nghệ của quy trình.
Nói cách khác, cuối cùng ITER phải chứng minh rằng hợp hạch từ trường là hay không là một quy trình có thể dẫn đến một chuỗi phản ứng hạt nhân hoàn toàn khác biệt với các loại hiện tại.
Thách thức này được các bên liên quan xem xét nghiêm túc, mỗi bên đều thực hiện đúng vai trò của mình. Đội ngũ ITER chịu trách nhiệm đề xuất một thiết bị phải cuối cùng hoàn thành nhiệm vụ này, đồng thời đề xuất các quy trình thí nghiệm, từng bước sẽ được Cơ quan An toàn Hạt nhân xác nhận trước khi vận hành chính thức và đưa triti vào máy.
Như đã nêu ở trên, ITER có thể vận hành – và thực tế sẽ vận hành – mà không cần triti cho đến khi tất cả các bước đều được xác nhận.
Đây là lý do chính để kế hoạch thí nghiệm của ITER hiện tại dự kiến từ 5 đến 7 năm vận hành trước khi đưa triti vào.
Sau đó, ITER sẽ tiến hành từng bước với triti cho đến khi đạt được hiệu suất đã định. Trong quá trình này, toàn bộ các thành phần và quá trình vật lý sẽ được thử nghiệm lại, mô hình hóa và so sánh với dự đoán, tiếp tục tiến trình nghiên cứu, nhưng lần này theo cách tích hợp. Nếu kết quả đạt được như dự kiến hiện nay, chúng sẽ xác nhận rằng hợp hạch từ trường là một quy trình đủ chín để xem xét giai đoạn tiếp theo – thử nghiệm phản ứng (thường gọi là DEMO) với các kích thước công nghiệp và khả năng sinh lời, vốn vắng mặt trong nhiệm vụ của ITER.
Lần đầu tiên, khi đề cập đến "việc sản xuất các đoạn trích ngắn gọn", các tác giả (ẩn danh) của tài liệu này đã bỏ qua văn bản đầy đủ hơn, đã được đăng trên trang web của tôi từ nhiều tháng nay và dựa trên 880 dòng trích từ luận án của Cédric Reux:
Vào tháng 9 năm 2011, tại Princeton, Hoa Kỳ, đã diễn ra một hội thảo chuyên đề về các tokamak công suất lớn:
http://advprojects.pppl.gov/ROADMAPPING/presentations.asp
Tại hội thảo này, giáo sư Glen Wurden (có 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực máy phát nhiệt hạch và tokamak):
đã trình bày một báo cáo có tên là:
Tức là:
Phân tích rủi ro và hệ quả của các sự cố gián đoạn trong các tokamak lớn
http://advprojects.pppl.gov/ROADMAPPING/presentations/MFE_POSTERS/WURDEN_Disruption_RiskPOSTER.pdf
Kết luận của ông hoàn toàn trùng khớp với kết luận của tôi.
Khi bài thuyết trình được trình bày dưới dạng PowerPoint, tác giả đã đưa vào hai đoạn video. Đoạn đầu tiên nhằm minh họa điều gì xảy ra khi một vụ nổ chất nổ xảy ra. Đây là trang 18 cần xem:
Trong bài thuyết trình, ông đã phát ra âm thanh do một kg chất nổ công suất cao tạo ra (được đặt dưới một chiếc lều màu xanh lá trong hình bên trái).
Đây là cùng một trang, được dịch sang tiếng Pháp, mũi tên chỉ vào hình ảnh cần xem.
Trong một cuộc điện thoại kéo dài một tiếng rưỡi, tôi đã nói với ông rằng tôi mong muốn người Pháp có thể tiếp cận được các đoạn video này, và ngay lập tức ông đã gửi cho tôi.
Tiếp theo, trang 25, Wurden trình bày một đoạn phim quay với tốc độ 2000 khung hình/giây, cho thấy tác động của hiện tượng bùng nổ electron tự do lên thành trong tokamak TFTR. Trong thí nghiệm này, dòng điện plasma đạt tới 1,6 triệu ampe. Sự cố gián đoạn tạo ra một xung điện tử tự do với cường độ 700.000 ampe. Dưới đây là trang được dịch sang tiếng Pháp, với hình ảnh tương ứng cho đoạn video thứ hai được khoanh đỏ:
Các hình ảnh này có thể khiến một số độc giả bối rối. Thực tế, đoạn phim cho thấy chuỗi hình ảnh ở dạng âm bản, những phần tối lại phát sáng. Dưới đây tôi đã trích ra một vài khung hình bằng cách đảo ngược đen/trắng.
Ta thấy mưa mảnh vỡ do vụ nổ của tấm lót chịu tác động bởi một "cơn mưa" electron tự do tương đương với 700.000 ampe. Hiện tượng này không thể kiểm soát được, có thể tấn công bất kỳ vị trí nào trong buồng chứa, kể cả phần thành đầu tiên sẽ được phủ một lớp berili (rất độc và gây ung thư) dày chỉ 1 cm. Hãy nhớ rằng với ITER, hệ số khuếch đại theo hiệu ứng thác lũ (được tính toán) biến các electron nhiệt thành electron tương đối tính (có năng lượng từ 10 đến 30 MeV) là 1016, trong khi JET và Tore Supra chỉ có 104. Cường độ của các sự cố gián đoạn trên ITER được đánh giá lên tới 11 triệu ampe.
Trong bài báo đã gây ra mười trang phản hồi từ CEA, được trích dẫn ở đầu trang, người ta đề cập đến một bức ảnh chụp trong máy Tore-Supra. Giọng văn ngụ ý rằng mọi thứ hiện nay đã trở lại bình thường, dưới sự kiểm soát. Theo thông tin, điều này đã được bình luận tại một hội thảo diễn ra vào năm 2011. Xem trích đoạn sau:
Giữa hình ảnh 1 và 2, ta thấy chỉ có nửa miligiây trôi qua (do đó rất khó can thiệp khi đối mặt với hiện tượng diễn ra quá nhanh). Tác động của xung điện tử tự do, tương đối tính (gọi là runaway theo tiếng Anh) rõ ràng trong vòng tròn đỏ nhỏ ở hình 1. Tác động này rất tập trung. Ở đây, tác động lên các viên gạch bằng hợp chất CFC carbon gây ngay lập tức bóc tách và ion hóa các nguyên tử của chúng, làm chúng lan rộng khắp buồng chứa. Vì vậy, hình ảnh 3 hoàn toàn bão hòa ánh sáng phát ra. Hình 4 cho thấy các mảnh carbon bị bắn ra. Hãy thử tưởng tượng điều này với... berili.
Chỉ một nhận xét nhỏ: Nếu bạn đã đọc các bài viết của tôi về tokamak, bạn sẽ thấy rằng từ trường nhằm kiểm soát các ion và electron có các đường sức hình xoắn ốc ít cuộn (các đường trắng có mũi tên, trên nền plasma màu đỏ).
Không có thành phần "poloïdale" này, tạo ra bởi dòng điện plasma, từ trường sẽ không xoắn ốc. Các đường sức sẽ là những vòng tròn đơn thuần (màu xanh).
Từ trường "toroïdal" (các đường từ màu xanh, cuộn dây màu đỏ)
Nhưng vì các cuộn dây được bố trí sát trục máy hơn, từ trường do chúng tạo ra ở khu vực này mạnh hơn. Tuy nhiên:
- Các plasma tránh các vùng có từ trường mạnh.
Dựa trên cơ sở này, người ta mới nghĩ đến việc giam giữ plasma, bởi vì từ trường mạnh hơn ở gần các cuộn dây, dù chúng có siêu dẫn hay không.
Khi đó, hai lực đối nghịch xuất hiện. Lực áp suất tồn tại trong plasma, tăng theo mật độ và nhiệt độ theo công thức:
p = n k T
trong đó p là áp suất, n là số ion trên đơn vị thể tích, T là nhiệt độ tuyệt đối. k là hằng số Boltzmann, có giá trị:
k = 1,38 × 10⁻²³
Ta có thể tóm tắt câu chuyện giam giữ bằng cách nhắc đến áp suất từ trường:
Trong buồng toroïdal có cuộn dây, từ trường mạnh hơn ở gần trục, nơi các vòng dây được bố trí sát nhau. Do đó, áp suất từ trường mạnh hơn sẽ đẩy plasma ra ngoài. Không tốt...
Năm 1951, người Mỹ Lyman Spitzer (1914–1997), nhà tiên phong toàn cầu trong lĩnh vực vật lý plasma, ngay lập tức đề xuất xoắn buồng bằng cách làm nó giống như một dải xoắn ốc.
L. Spitzer, qua đời năm 1997
Từ đó nảy sinh ý tưởng về Stellarator.
Stellarator
Mọi người đều thấy nó quá phức tạp (do đó tốn kém). Các nhà nghiên cứu thích chuyển sang một ý tưởng đến từ cái lạnh, mà người Nga chỉ công bố vào năm 1958: cho dòng điện plasma chạy trong vòng tròn trong toro bằng cách cảm ứng, tạo thêm thành phần cho từ trường, giúp "quay" plasma như dùng một chiếc muỗng điện từ. Có vẻ đơn giản hơn nhiều so với cơn ác mộng mà Stellarator là.
Nhưng chính dòng điện plasma (1,5 triệu ampe trong Tore Supra, 4,8 triệu trong JET và 15 triệu trong ITER) lại là nguyên nhân gây ra các sự cố gián đoạn. Dòng điện này khiến tất cả các tokamak cơ bản bất ổn định.
Trong lĩnh vực plasma, các hiện tượng bất ổn xảy ra khi từ trường được tạo ra bởi dòng điện chạy trong plasma (đây là trường hợp của Mặt Trời, vốn cũng có những bất ổn MHD riêng, phát triển thành các vụ phun trào mặt trời – tương đương hoàn hảo với các sự cố gián đoạn).
Phun trào mặt trời Hình ảnh trên khá thuyết phục. Dù chúng ta chưa hiểu rõ chính xác điều gì đang xảy ra dưới bề mặt Mặt Trời, nơi có nhiệt độ khoảng 6000°C, nhưng có thể nghĩ rằng "đáy" của nó gồm những "sợi mì", những ống dòng điện với hình dạng phức tạp. Hãy tưởng tượng một quả cầu được nhồi đầy các lốp xe đạp, hơi ít hay nhiều. Áp suất khí trong các lốp đó chính là áp suất-plasma. Áp suất từ trường tương ứng là lực phản kháng do sức căng trong cao su của các ống dòng điện này tạo ra.
Thỉnh thoảng, áp suất plasma trong một trong những "lốp xe" này trở nên cao hơn áp suất giam giữ từ trường. Khi đó, nó bắn ra khỏi bề mặt Mặt Trời, tạo thành một vòm đẹp như hình trên. Đây là MHD ở mức 150%. Những vòm này nở rộng ra ngoài bề mặt Mặt Trời. Ở phần đỉnh, các đường sức từ trường thưa hơn. Điều đó có nghĩa là từ trường ở đỉnh vòm yếu hơn so với ở "chân" vòm. Nhưng ta biết rằng plasma "tránh những vùng có từ trường mạnh".
Như vậy, hai cột của vòm plasma này sẽ hoạt động như các máy gia tốc hạt tự nhiên, truyền cho các ion và electron một vận tốc lớn hướng lên trên, khiến chúng va chạm ở đỉnh vòm. Vận tốc này chuyển hóa thành dao động nhiệt, tức là tăng áp suất. Áp suất này sẽ làm nổ tung đỉnh vòm giống như một lốp xe bị phồng quá mức không thể chịu nổi áp suất khí.
Vòm sau đó biến thành hai tia plasma, phun ra các ion và electron tạo thành môi trường có nhiệt độ từ 3 đến 10 triệu độ. Như vậy giải thích được vì sao khí quyển ngoài của Mặt Trời lại rất nóng, và vì sao bão từ mạnh mẽ tấn công tầng khí quyển Trái Đất ở gần các cực từ của Trái Đất khi Mặt Trời nổi giận.
Ở dưới, bên trái: phần còn lại của một vòm phun trào Mặt Trời: một tia năng lượng cao. Ở chúng ta, cực quang Bắc là hiệu ứng vật lý trong tầng khí quyển cao do các sự cố gián đoạn xảy ra trên Mặt Trời, định kỳ, tuân theo những "luật kỹ sư" (tức là một cách nói khác để nói rằng chúng ta không hiểu rõ cách hoạt động).
Trong Stellarator, không có dòng điện plasma, do đó không có sự cố gián đoạn! Ý tưởng này đang được hồi sinh. Nhật Bản đã xây dựng một chiếc. Đức đang hoàn thiện chiếc của họ (Wendelstein 7X ở Greiswald, Viện Max Planck).
Hãy nhìn các cuộn dây của nó, chúng trông... kỳ quặc:
50 cuộn dây siêu dẫn cho Stellarator Đức.
Từ khi điện được phát minh, ta đã biết rằng khi cho dòng điện chạy qua một vòng dây, lực sẽ sinh ra làm nổ tung vòng dây đó. Bạn nào từng học phổ thông cũng đã thấy điều này.
Vào những năm 1960, trong phòng thí nghiệm của tôi, chúng tôi chế tạo các cuộn dây có dòng điện lên tới 54.000 ampe. Phải cột chặt thật kỹ, nếu không sẽ thấy chúng... văng vào tường! (hãy nhớ rằng trước khi trở thành nhà lý thuyết, tôi từng là nhà thực nghiệm. Với những ai phản đối rằng thí nghiệm này quá xa xưa, tôi xin nhắc lại rằng bài báo trình bày gần nhất của tôi tại một hội nghị quốc tế lớn về MHD ở Jeju, Hàn Quốc, là tháng 9 năm 2010. Một công việc được làm... trong gara xe).
Các cuộn dây của máy Tore Supra là những vòng tròn đơn giản, do đó các vấn đề về độ bền vật liệu được giảm thiểu một cách tự nhiên.
Buồng chứa Tore Supra, tiết diện tròn
Các cuộn dây của JET có hình chữ "D". Nhưng chúng nằm trong một mặt phẳng. Dù vậy, vẫn phải cột chặt vì lực liên quan đến từ trường 5,38 tesla là rất lớn.
Các cuộn dây kỳ quặc của Stellarator Đức đặt ra vấn đề về độ bền cơ học. Do đó, chúng chỉ tạo được 3 tesla (tức là áp suất từ trường giam giữ thấp hơn 3 lần so với JET). Trong buồng toroïdal, để giam giữ plasma, cần đạt tỷ số áp suất từ trường trên áp suất plasma khoảng 10. Nếu mất đi một hệ số 3, ta sẽ bị giới hạn về áp suất plasma, do đó về mật độ và nhiệt độ. Thể tích buồng của Stellarator Đức vẫn nhỏ: 30 mét khối, so với 100 mét khối ở JET và 850 mét khối ở ITER.
Tài liệu có sẵn về Stellarator Đức:
Đường kính: 16 m Chiều cao: 5 m Đường kính trung bình của dây plasma: 5,5 m Từ trường: 3 tesla Thời gian hoạt động: tới 30 phút Hệ thống gia nhiệt: vi sóng, tiêm neutron, tần số radio Số cửa đo lường: 250 Thể tích plasma: 30 mét khối Hàm lượng: từ 0,005 đến 0,03 gram Thiếu dòng điện plasma giúp Stellarator tránh được các sự cố gián đoạn.
Càng kỳ quặc, càng chết...
Một đoạn cắt của buồng Stellarator Wendelstein 7X Đức Thiết bị nhằm chịu lực nổ của cuộn dây siêu dẫn Chào sự phức tạp công nghệ!
Tokamak có cứu được không, như một máy móc có thể một ngày nào đó giúp con người khai thác năng lượng nhiệt hạch? Một số nghi ngờ. Nhiều người thậm chí còn nghi ngờ thật sự. Nỗi nghi ngờ đang lan rộng. Những sự cố gián đoạn này đã làm khổ các nhà nghiên cứu suốt... hàng thập kỷ! Hãy nhìn trang cuối cùng trong bài thuyết trình của Wurden:
Bản dịch tiếng Pháp là đáng tin cậy. Tất cả được tóm tắt trên trang này. Ta thấy nỗi lo rằng thất bại của các tokamak lớn (do đó là ITER) sẽ làm tổn hại đến uy tín nghiên cứu năng lượng nhiệt hạch. Và ở dòng cuối cùng, ta thấy Wurden, người hợp tác với người Đức như một cố vấn, vẫn đang theo dõi Stellarator.
Liệu đây có phải là giải pháp? Rất khó nói. Trong một "Stellarator khổng lồ", nơi có thể tạo ra nhiệt hạch, tìm kiếm điều kiện plasma đốt cháy mà không có sự cố gián đoạn, vẫn còn tồn tại vấn đề chưa được giải quyết: độ bền của lớp thành đầu tiên trước dòng neutron 14 MeV. Vấn đề này lẽ ra đã phải được giải quyết từ lâu bằng một cơ sở IFMIF, nhưng hiện vẫn nằm trong... sổ sách.
trang về nhiệt hạch không neutron**
trang dành riêng cho nhiệt hạch hạt nhân
Tôi không thảo luận về dự án Z-pinch Nga với Valentin Smirnov. Tuy nhiên, nếu thời gian phân bố năng lượng bằng nhau lớn hơn rất nhiều so với thời gian đi qua của Alfven, thì độ nhớt ion và nhiệt độ ion sẽ chi phối. Dĩ nhiên điều này không tạo ra bức xạ tối đa nhưng sẽ cho nhiệt độ ion cao nhất. Vì vậy, ở 26MA và mật độ dây như nhau, tôi dự đoán nhiệt độ ion sẽ cao gấp 1,7 lần giá trị trước đó là 200–300keV.
H aines nói rằng ông không thảo luận với Valentin Smirnov, giám đốc bộ phận nhiệt hạch tại Viện Kutchatov ở Moscow về dự án Nga. Ông xác nhận điều ông từng nói với tôi ở Biarritz, tức là với dòng điện 26 triệu ampe, người Mỹ nên đạt được 500 keV, tương đương năm tỷ độ.
Theo logic này, người Nga, đang xây dựng (theo thông tin cá nhân từ Smirnov) một thiết bị phát ra 50 triệu ampe trong 150 nanosecond, với "vỏ cầu" (do người Nga Zakharov phát minh) và nguồn năng lượng sơ cấp dưới dạng chất nổ rắn, nên đạt được nhiệt độ lý tưởng là mười tám tỷ độ.
Ta tìm thấy trên Wikipedia. Bài báo nêu rằng năng lượng sản sinh có thể được chuyển đổi trực tiếp bằng cảm ứng, như tôi đã cảnh báo từ năm 2006 (tôi rất muốn xem lại bài báo của Miley năm 1993 về chủ đề này, được trích dẫn trên trang).
Ta thấy một bảng biểu cho thấy đặc biệt tỷ số công suất do phản ứng nhiệt hạch sinh ra so với tổn thất do bức xạ (bremsstrahlung). Tỷ số này rất thuận lợi cho phản ứng deuterium-tritium. Bảng cho biết nhiệt độ tối thiểu cần đạt: 300 keV cho boron-hydrogen, vượt xa mức đạt được trong các Z-pinches. Nhưng tỷ số Công suất nhiệt hạch / Công suất tổn thất do bức xạ nhỏ hơn 1 (0,57) dường như trước tiên đã kết án ngành này.
Tuy nhiên, các kết quả tính toán này dựa trên giả định nhiệt độ ion và electron bằng nhau. Trong một máy Z, nhiệt độ ion cao hơn nhiệt độ electron hơn hai trăm lần. Tổn thất do bremsstrahlung tăng theo căn bậc hai của nhiệt độ electron (tương tự như vận tốc electron). Ta phải nhân 0,57 với căn bậc hai của 227, tức là hệ số 15. Tỷ số công suất nhiệt hạch trên tổn thất sẽ tăng lên 8,58.
Tại sao lại có trạng thái "phi cân bằng ngược" như vậy? Vì khi các dây bị nén lại, ion và electron đạt vận tốc bằng nhau (600 km/s). Các năng lượng động học này chuyển hóa thành năng lượng dao động nhiệt. Quá trình làm nóng xảy ra rất nhanh (dưới một nanosecond cho khí ion, một chút lâu hơn cho electron). Nhưng thời gian đặc trưng để phân bố năng lượng bằng nhau, tiến tới cân bằng nhiệt động lực học, lại rất dài (xem bài báo của Haines năm 2006).
Một nhận xét đơn giản: Rất nên bổ sung những chi tiết này vào trang Wikipedia. Ai đó phải làm điều đó thay tôi. Thật ra tôi không thể làm được, vì đã bị cấm vĩnh viễn bởi một nhóm vài quản trị viên ẩn danh vào năm 2005. Lý do: tiết lộ danh tính của một người tên Yacine Jolivet, nhà vật lý lý thuyết, nghiên cứu sinh tại École Normale Supérieure, người nói những điều vô lý liên tục. Tôi đã đề nghị giải thích trực tiếp với ông ta trong phòng thí nghiệm của ông. Nhưng làm như vậy, tôi đã lột mặt nạ của ông ta, điều này, theo cách vận hành của Wikipedia, là một tội ác bất khả xóa. Từ đó, sau khi nhận bằng tiến sĩ về dây siêu đối xứng, Dolivet đã đi làm ở một ngân hàng. Tôi hy vọng rằng trong ngân hàng đó, ông ta đang làm việc dưới tên thật.
Như vậy có một hướng đi khả thi, đáng được nghiên cứu. Và vì "Thành phố Năng lượng", đặt tại Cadarache, trong khu vực chứa ITER, dường như sẵn sàng mở cửa cho mọi giải pháp khả thi (xem phần sau), tại sao không xây dựng một máy Z tại đây? (chi phí: chỉ bằng 1/100 ITER). Tôi có thể tìm được các nhà nghiên cứu cấp cao đủ năng lực để thực hiện dự án này, bằng cách tuyển chọn từ cộng đồng các chuyên gia về plasma nóng, những người không mù quáng tin vào một ảo ảnh mang tên ITER.
Tôi không thảo luận về dự án Z-pinch Nga với Valentin Smirnov. Tuy nhiên, nếu thời gian phân bố năng lượng bằng nhau lớn hơn rất nhiều so với thời gian đi qua của Alfven, thì độ nhớt ion và nhiệt độ ion sẽ chi phối. Dĩ nhiên điều này không tạo ra bức xạ tối đa nhưng sẽ cho nhiệt độ ion cao nhất. Vì vậy, ở 26MA và mật độ dây như nhau, tôi dự đoán nhiệt độ ion sẽ cao gấp 1,7 lần giá trị trước đó là 200–300keV.
H aines nói rằng ông không thảo luận với Valentin Smirnov, giám đốc bộ phận nhiệt hạch tại Viện Kutchatov ở Moscow về dự án Nga. Ông xác nhận điều ông từng nói với tôi ở Biarritz, tức là với dòng điện 26 triệu ampe, người Mỹ nên đạt được 500 keV, tương đương năm tỷ độ.
Theo logic này, người Nga, đang xây dựng (theo thông tin cá nhân từ Smirnov) một thiết bị phát ra 50 triệu ampe trong 150 nanosecond, với "vỏ cầu" (do người Nga Zakharov phát minh) và nguồn năng lượng sơ cấp dưới dạng chất nổ rắn, nên đạt được nhiệt độ lý tưởng là mười tám tỷ độ.
Ta tìm thấy trên Wikipedia. Bài báo nêu rằng năng lượng sản sinh có thể được chuyển đổi trực tiếp bằng cảm ứng, như tôi đã cảnh báo từ năm 2006 (tôi rất muốn xem lại bài báo của Miley năm 1993 về chủ đề này, được trích dẫn trên trang).
Ta thấy một bảng biểu cho thấy đặc biệt tỷ số công suất do phản ứng nhiệt hạch sinh ra so với tổn thất do bức xạ (bremsstrahlung). Tỷ số này rất thuận lợi cho phản ứng deuterium-tritium. Bảng cho biết nhiệt độ tối thiểu cần đạt: 300 keV cho boron-hydrogen, vượt xa mức đạt được trong các Z-pinches. Nhưng tỷ số Công suất nhiệt hạch / Công suất tổn thất do bức xạ nhỏ hơn 1 (0,57) dường như trước tiên đã kết án ngành này.
Tuy nhiên, các kết quả tính toán này dựa trên giả định nhiệt độ ion và electron bằng nhau. Trong một máy Z, nhiệt độ ion cao hơn nhiệt độ electron hơn hai trăm lần. Tổn thất do bremsstrahlung tăng theo căn bậc hai của nhiệt độ electron (tương tự như vận tốc electron). Ta phải nhân 0,57 với căn bậc hai của 227, tức là hệ số 15. Tỷ số công suất nhiệt hạch trên tổn thất sẽ tăng lên 8,58.
Tại sao lại có trạng thái "phi cân bằng ngược" như vậy? Vì khi các dây bị nén lại, ion và electron đạt vận tốc bằng nhau (600 km/s). Các năng lượng động học này chuyển hóa thành năng lượng dao động nhiệt. Quá trình làm nóng xảy ra rất nhanh (dưới một nanosecond cho khí ion, một chút lâu hơn cho electron). Nhưng thời gian đặc trưng để phân bố năng lượng bằng nhau, tiến tới cân bằng nhiệt động lực học, lại rất dài (xem bài báo của Haines năm 2006).
Một nhận xét đơn giản: Rất nên bổ sung những chi tiết này vào trang Wikipedia. Ai đó phải làm điều đó thay tôi. Thật ra tôi không thể làm được, vì đã bị cấm vĩnh viễn bởi một nhóm vài quản trị viên ẩn danh vào năm 2005. Lý do: tiết lộ danh tính của một người tên Yacine Jolivet, nhà vật lý lý thuyết, nghiên cứu sinh tại École Normale Supérieure, người nói những điều vô lý liên tục. Tôi đã đề nghị giải thích trực tiếp với ông ta trong phòng thí nghiệm của ông. Nhưng làm như vậy, tôi đã lột mặt nạ của ông ta, điều này, theo cách vận hành của Wikipedia, là một tội ác bất khả xóa. Từ đó, sau khi nhận bằng tiến sĩ về dây siêu đối xứng, Dolivet đã đi làm ở một ngân hàng. Tôi hy vọng rằng trong ngân hàng đó, ông ta đang làm việc dưới tên thật.
Như vậy có một hướng đi khả thi, đáng được nghiên cứu. Và vì "Thành phố Năng lượng", đặt tại Cadarache, trong khu vực chứa ITER, dường như sẵn sàng mở cửa cho mọi giải pháp khả thi (xem phần sau), tại sao không xây dựng một máy Z tại đây? (chi phí: chỉ bằng 1/100 ITER). Tôi có thể tìm được các nhà nghiên cứu cấp cao đủ năng lực để thực hiện dự án này, bằng cách tuyển chọn từ cộng đồng các chuyên gia về plasma nóng, những người không mù quáng tin vào một ảo ảnh mang tên ITER.
Trong báo chí khoa học, các bài viết xuất hiện. Đã có một trang được đăng trên trang web của CEA vào ngày 24 tháng 10, với tiêu đề "Tập trung vào các sự cố gián đoạn". Với bức ảnh này, chụp trong máy Tore Supra:
Tác giả bài viết quên không nói:
-
Loại khí hiếm này, khi chịu phản ứng mạnh mẽ từ bề mặt "cộng hưởng" của plasma, bị ion hóa, do đó không thể đi sâu hơn nữa. Không cần phải ra trường đại học danh tiếng mới thấy điều này.
-
Những thí nghiệm này được thực hiện trên plasma khỏe mạnh, chứ không phải trên một sự cố gián đoạn tự phát.
-
Vì rò rỉ tự động tạo ra sự cố gián đoạn, việc tiêm khí sẽ tạo ra sự cố, rồi được cho là làm giảm tác hại của nó.
Các công trình mà CEA gọi là "khích lệ" (xem văn bản phản hồi đối với các bài viết của tôi).
Thỉnh thoảng, có độc giả liên hệ tôi, chỉ ra một "sáng kiến mới". Vài tháng trước, người Hàn Quốc cố gắng kiểm soát "bất ổn bề mặt" bằng cách can thiệp vào các dao động cục bộ của từ trường bằng cuộn dây. Kết quả: một ý tưởng không mới và không mang lại nhiều hiệu quả.
Gần đây hơn, tạp chí Nature giải thích cách tác động lên plasma trong tokamak bằng cách can thiệp vào "không gian pha", tức là không gian sáu chiều (vị trí cộng vận tốc).
Thật ấn tượng. Nhưng với người biết đọc, chẳng có gì đáng chú ý. Chỉ là công bố một luận án tốt nghiệp. Nhờ phương pháp này, ta có thể thay đổi tần số của "bất ổn dạng răng cưa", nhưng không thể xóa bỏ hoàn toàn chúng.
Tôi sẽ trình bày bản sao thư bảo đảm mà tôi đã gửi đến Bernard Bigot, Tổng giám đốc CEA. Phải gửi tới ông ấy, bởi vì các tác giả bài viết lên án sự thiếu trung thực trí tuệ của tôi lại chọn cách ẩn danh. Vì vậy, tôi yêu cầu ông Bigot thực hiện quyền trả lời hợp lý bằng cách công bố thư này trên trang web của CEA, ngay sau mười trang mà những người vô danh dũng cảm kết luận rằng "tôi tự làm mất uy tín trong cuộc tranh luận khoa học và xã hội".
Jean-Pierre Petit, cựu Giám đốc Nghiên cứu tại CNRS Pertuis, ngày 17 tháng 1 năm 2012 Kính gửi Ông Bernard Bigot, Tổng Giám đốc CEA CEA, Saclay 91191 Gif sur Yvette Đề nghị nhận bằng thư bảo đảm.
Kính gửi Ông Tổng Giám đốc, Sau khi đăng tải ngày 17 tháng 11 năm 2011 trên trang web của CEA một tài liệu mang tên, trích dẫn:
Phản ứng trước bài viết “ITER, Tiểu sử của một thất bại được báo trước”, của ông Jean-Pierre Petit, xuất bản ngày 12 tháng 11 năm 2011 trên tạp chí Nexus, được soạn thảo bởi Ủy ban Năng lượng Nguyên tử và Năng lượng Thay thế".
Tôi đã cố gắng liên hệ với bộ phận truyền thông của CEA để tìm hiểu tác giả của văn bản này, nhưng không thành công. Họ trả lời một cách cơ bản rằng: “văn bản này không phải do một tác giả duy nhất viết ra, mà là do một nhóm người, trong đó không ai trong số họ muốn tiết lộ tên tuổi hay tranh luận với tôi”.
Trong văn bản này có những câu như:
Chúng tôi cảm thấy buồn bã trước sự thiếu nghiêm túc khi các thông tin khoa học công bố trên các tạp chí uy tín quốc tế, các tác giả của chúng, cũng như người đọc bài viết, đều bị thao túng vì mục đích không liên quan đến nghiên cứu và tiến bộ tri thức.
Bằng hành vi thiếu trung thực về mặt trí tuệ như vậy, ông J.P. Petit tự loại mình ra khỏi cuộc tranh luận, dù là tranh luận khoa học hay xã hội.
Kể từ khi tôi làm nghề nhà nghiên cứu, điều mà tôi vẫn tiếp tục thực hiện hơn bốn mươi năm nay, dù đã về hưu, như minh chứng qua các báo cáo và công bố khoa học gần đây của tôi trên các tạp chí chuyên ngành có phản biện năm 2008, 2009, 2010, cho những công trình không phải là của một người nghiệp dư, tôi chưa bao giờ bị quy kết một cách khiếm nhã và xúc phạm như vậy về sự thiếu trung thực khoa học.
Vì vậy, tôi muốn tìm hiểu tác giả của những lời lẽ này để tranh luận với ông ta dưới sự quan sát của một máy quay video do một nhà báo cầm, nhằm đảm bảo cuộc tranh luận này, không bị cắt ghép hay bình luận, với thời gian phát biểu cân bằng, có thể được phổ biến rộng rãi đến công chúng, các đồng nghiệp khoa học, hoặc các nhà hoạch định chính sách, những người có thể tiếp cận tài liệu này bất cứ lúc nào nhờ việc đăng tải ngay lập tức trên Internet, và từ đó đưa ra đánh giá riêng của họ.
Khi những cáo buộc mang tính cá nhân nghiêm trọng như vậy được đưa ra, tác giả (hoặc các tác giả, vì tôi được nói rằng đây là một nhóm đến từ CEA) không thể ẩn mình sau lớp che đậy của sự vô danh. Những vấn đề cần được làm rõ công khai, theo nghĩa cơ bản nhất của công lý và theo nguyên tắc vận hành lành mạnh của một nền dân chủ, vốn không thể chỉ dựa vào các lập luận mang tính uy quyền. Việc trốn tránh như vậy không chỉ là biểu hiện của sự kiêu ngạo. Nó còn có thể phản ánh sự thiếu tự tin và thiếu năng lực của những người liên quan.
Thực tế là bài viết mà các tác giả vô danh đã phê bình bằng hai ngôn ngữ trên mười trang chỉ là bản rút gọn rất ngắn của một bài viết 115 trang được đăng trên trang web của tôi, trong đó có 880 dòng trích từ luận án của Cédric Reux được sao chép lại, tức là một phần ba luận án của ông ấy, đại diện cho những đoạn quan trọng nhất.
Tôi xin nhấn mạnh rằng trước khi đăng bài viết này lên mạng, tôi đã cố gắng liên hệ với ông Reux qua email, đồng thời khen ngợi chất lượng công trình của ông.
Luận án này cảnh báo về mức độ nguy hiểm của hiện tượng phá vỡ (disruption) trong các máy tokamak công suất cao sắp tới, như ITER. Bài viết 115 trang của tôi cũng bao gồm các trích dẫn từ một luận án khác, của người Anh Andrew Thornton, bảo vệ vào tháng 1 năm 2011, người này đi đến những kết luận hoàn toàn giống nhau.
Để minh họa, dưới đây là hai đoạn trích từ luận án của Cédric Reux:
Trang V:
“Các hiện tượng phá vỡ plasma trong tokamak là những sự kiện dẫn đến mất hoàn toàn sự giam giữ plasma chỉ trong vài mili giây. Chúng có thể gây thiệt hại nghiêm trọng cho cấu trúc máy móc, do các tác động nhiệt cục bộ, lực Laplace trong cấu trúc và do tạo ra các electron năng lượng cao, còn gọi là điện tử tách rời, có thể xuyên thủng các bộ phận bên trong. Vì việc tránh khỏi các hiện tượng này không phải lúc nào cũng khả thi, nên cần thiết phải giảm thiểu hậu quả của chúng, đặc biệt đối với các tokamak tương lai, nơi mật độ công suất sẽ cao hơn từ một đến hai bậc so với các máy hiện tại.”
và trang 165:
“Để vận hành các tokamak tương lai trong điều kiện đáng tin cậy, an toàn, hiệu quả, ngày càng cần thiết phải kiểm soát được các hiện tượng phá vỡ plasma. Những hiện tượng dữ dội này, tương ứng với sự mất giam giữ plasma, là nguyên nhân gây ra ba loại tác động tiêu cực. Các tác động điện từ, bao gồm dòng điện cảm ứng, dòng điện halo và lực Laplace phát sinh từ đó, có thể làm hư hại buồng chân không của tokamak và làm bật các bộ phận cấu trúc. Các tác động nhiệt do mất năng lượng tích trữ trong plasma có thể gây tổn hại vĩnh viễn cho các bộ phận thành buồng tiếp xúc trực tiếp với plasma. Cuối cùng, các chùm electron tương đối tính được tăng tốc trong quá trình phá vỡ có thể xuyên thủng buồng chân không.”
và một đoạn trích từ luận án của Andrew Thornton, trang 14:
“Hậu quả của các hiện tượng phá vỡ trong thế hệ tokamak tiếp theo là nghiêm trọng, hậu quả của một sự phá vỡ trong tokamak nhà máy điện sẽ là thảm họa.” Sau khi đọc tài liệu 115 trang này, nghị sĩ châu Âu Michèle Rivasi yêu cầu tôi trích xuất một bản ngắn gọn hơn, gửi đến 124 thành viên Ủy ban Kỹ thuật Nghiên cứu Năng lượng của Nghị viện châu Âu, điều mà tôi đã thực hiện.
Được biết thông tin về tài liệu này đang được lan truyền trong ủy ban, ông Cédric Reux đã gửi một bức thư phản đối mạnh mẽ vì cho rằng các văn bản và kết luận của ông bị lợi dụng sai mục đích chính trị, thông qua việc trích dẫn những đoạn cắt xén có chủ ý.
Tôi xin lưu ý rằng chính “những người vô danh của CEA” đã sử dụng kỹ thuật này trong văn bản của họ, luôn được đăng trên trang web của họ, bằng cách đề cập đến một đoạn trích giả tạo từ bài viết của Nexus, trích dẫn:
Trang 91:
Tất cả các tokamak trên thế giới, kể cả Tore Supra và JET, đã trở nên đột ngột không thể kiểm soát do những nguyên nhân cực kỳ đa dạng.
Câu trích này đã bị cắt xén có chủ đích để che giấu rằng ITER chắc chắn sẽ một ngày nào đó phải đối mặt với một sự phá vỡ lớn, do bụi bẩn bong ra từ thành buồng hoặc rò rỉ khí do rò rỉ độ kín. Dưới đây là toàn bộ đoạn văn, không bị cắt xén:
Trang 91:
Tất cả các tokamak trên thế giới, kể cả Tore Supra và JET, đã nhiều lần trở nên hoàn toàn không thể kiểm soát do những nguyên nhân cực kỳ đa dạng, từ việc bong tróc bụi từ thành buồng đến việc rò rỉ khí lạnh do thiếu độ kín của buồng. Tất cả các máy hiện tại và tương lai đều đã từng trải qua và sẽ tiếp tục trải qua hiện tượng “phá vỡ”.
Tôi đã nhấn mạnh phần bị bỏ sót, vì nó thay đổi hoàn toàn ý nghĩa của câu nói.
Quay lại với ông Cédric Reux. Cùng thời điểm ông gửi thư phản đối mạnh mẽ đến bà Rivasi, ông cũng yêu cầu được gặp bà. Bà chấp nhận gặp ông vào ngày 16 tháng 11 năm 2011, với điều kiện cuộc gặp diễn ra trước mặt tôi và được quay phim bởi một nhà báo, mà không đặt câu hỏi hay định hướng cuộc tranh luận. Video tài liệu sau đó sẽ được đăng lên Internet, không cắt ghép hay chỉnh sửa, trên trang web Enquête et Débat của tôi.
Tôi cho rằng đây chính là thời điểm mà một nhóm từ CEA đã chuẩn bị văn bản được đăng lên trang web của họ vào ngày 17 tháng 11 năm 2011, dựa trên tài liệu hạn chế, nhưng rõ ràng chưa đọc kỹ toàn bộ văn bản, vì nếu có, sẽ rất khó để nói về việc “thao túng bằng cách trích dẫn đoạn cắt xén”, do lượng tài liệu phong phú và liền mạch được trình bày.
Sau đó, ông đã gửi thư cho bà Rivasi, nêu rõ ông không muốn ông Reux gặp tôi một mình, và đề nghị ông ấy đến cùng ông và ông Alain Bécoulet, mà ông giới thiệu là chuyên gia về ITER.
Bà Rivasi chấp nhận và chọn địa điểm cuộc gặp tại một phòng được cung cấp cho các nghị sĩ bởi Quốc hội Pháp, trên đại lộ Saint Germain.
Bà Rivasi, nhà báo và tôi đã chờ đợi sự hiện diện của ông trong buổi tối ngày 16 tháng 11, nhưng cả ba người ông đã vắng mặt một cách thực tế, không hề gọi điện để thông báo. Ngược lại, ngày hôm sau, một bài viết dài mười trang xuất hiện trên trang web CEA, không có tên người ký.
Vậy ta cần rút ra kết luận gì?
Rằng dự án ITER thiếu sự rõ ràng, rằng việc quản lý dự án này ở cấp độ Pháp và thậm chí quốc tế dường như rất mơ hồ. Nếu các tác giả vô danh của tài liệu được đăng tải trên trang web CEA ngày 17 tháng 11 năm 2011 đã đọc kỹ bài viết đầy đủ, họ sẽ lập tức tìm thấy phản bác cho mọi lập luận của mình, dưới dạng những đoạn trích dài từ luận án của Reux và Thornton (được đưa vào tài liệu 115 trang trên trang web của tôi).
Ví dụ, trái ngược với niềm tin mà những người này dường như đặt vào các mô phỏng số học, tôi xin trích dẫn đoạn sau từ luận án của ông Reux (có thể họ chưa đọc):
Trang 20:
“Biết rằng plasma trong tokamak trung bình gồm từ 10^20 đến 10^22 hạt, mỗi hạt có thể tương tác với tất cả các hạt khác, dường như rất khó để giải quyết một hệ thống như vậy, dù có tính đến sự gia tăng khả năng tính toán của siêu máy tính.”
Về vấn đề biến dạng các bộ phận bên trong, xem luận án của Reux trang 59, tôi trích dẫn thêm:
“Do đó, cần thiết phải phát triển một phương pháp giúp giảm thiểu các lực dọc có thể gây biến dạng nghiêm trọng cho buồng chân không.”
v.v., v.v.
Các tác giả vô danh trách tôi thiếu hiểu biết về hàng loạt bài báo và báo cáo liên quan đến tokamak. Tôi sẽ trả lời bằng cách tương tự, khi nhắc đến một báo cáo gần đây của De G.A. Wurden, mang tên:
Xử lý các rủi ro và hậu quả của hiện tượng phá vỡ trong các tokamak lớn “Xem xét các rủi ro và hậu quả của hiện tượng phá vỡ trong các tokamak lớn”, tại hội thảo diễn ra ngày 16–17 tháng 9 năm 2011 tại Princeton, Mỹ, với chủ đề “Hành trình dẫn đến sản xuất năng lượng bằng phản ứng nhiệt hạch từ trường trong thời đại ITER”.
Trên slide 4, ta thấy quan điểm của ông ấy trùng khớp với quan điểm của Reux, Thornton và rất nhiều người khác:
4). Chúng ta vẫn chưa thể mô phỏng được ngay cả trên các siêu máy tính lớn nhất và nhanh nhất thế giới.
Ai so sánh nội dung bài thuyết trình của ông ấy với bản tóm tắt mà tôi đã cung cấp cho bà Rivasi, đều sẽ nhận thấy kết luận hoàn toàn giống nhau. Trừ khi ông G.A. Wurden cũng phải bị quy kết là thiếu trung thực khoa học, hoặc như đề xuất của ông Philippe Ghendrih, Giám đốc Nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Nhiệt hạch Từ trường, về tôi, thì ông ấy cũng cần được hỗ trợ từ một dịch vụ tâm lý.
Có một điểm cuối cùng tôi muốn nhấn mạnh. Trong văn bản ngày 17 tháng 11, các tác giả vô danh viết:
“Thật là thiếu hiểu biết khi cho rằng các cơ quan an toàn hạt nhân của 7 đối tác ITER (Nhật Bản, Hàn Quốc, Ấn Độ, Trung Quốc, Hoa Kỳ, Liên bang Nga, Liên minh châu Âu) và Pháp lại có thể không nhắc đến điều này, nếu hiện tượng phá vỡ thật sự nguy hiểm như ông Petit tưởng tượng. Câu nói ác ý này nhằm tạo ấn tượng rằng các hiện tượng phá vỡ đã bị che giấu khỏi các cơ quan đánh giá khác nhau. Điều đó hoàn toàn không đúng. Hiện tượng phá vỡ được thảo luận rộng rãi trong tài liệu khoa học, đặc biệt hơn 35 trang được dành riêng cho nó trong ‘Basis Vật lý ITER’, xuất bản trên tạp chí Nuclear Fusion năm 2007 (bổ sung cho báo cáo ban đầu năm 1999).”
Tôi thách thức bất kỳ ai tìm thấy ở Pháp một chính trị gia, người ra quyết định, hay nhà báo khoa học nào, trước khi công bố bài viết của tôi, từng nghe nói đến từ “phá vỡ” hoặc đọc thấy nó ở đâu trước khi bài viết của tôi về chủ đề này xuất hiện. Các tài liệu khoa học mà những người vô danh này tham chiếu vẫn chưa thể truy cập được cho đến nay, ngoại trừ các chuyên gia đang làm việc tại các phòng thí nghiệm.
Chỉ đến ngày 24 tháng 10 năm 2011, trang web CEA mới xuất hiện một trang mới mang tên “Zoom vào hiện tượng phá vỡ”, tài liệu rõ ràng được đăng tải trong sự vội vàng. Dựa trên luận án của Cédric Reux, tác giả – vẫn vô danh – cố ý không đề cập rằng các thí nghiệm này được thực hiện không phải trên hiện tượng phá vỡ tự phát, mà trên plasma khỏe mạnh. Xem đoạn trích từ luận án của Reux, trang 168:
“Từ góc độ thực nghiệm, các lần tiêm đã chỉ được thực hiện trên plasma khỏe mạnh, và gần như chưa được thử nghiệm trên plasma đã có dấu hiệu phá vỡ.”
Điều này tương đương với việc kiểm tra hiệu quả của một bình chữa cháy trên một “tình huống không xảy ra cháy”.
Chỉ cần nhìn thoáng qua bức ảnh được trình bày, tác giả văn bản có biết rằng hình ảnh này thể hiện sự bất khả thi khi khí lạnh được tiêm không thể vượt qua rào cản ngay lập tức do “bề mặt cộng hưởng” tạo thành bằng cách ion hóa nó hay không? Đây là một sự kiện hiển nhiên, nhưng bị bỏ qua, hay đơn giản là do thiếu năng lực của người viết?
Quay lại văn bản ngày 17 tháng 11 năm 2011, ý tưởng mà những người vô danh này đề xướng – xây dựng một thí nghiệm gây tranh cãi và có thể nguy hiểm, dựa trên “quy luật kỹ sư” (còn gọi là “công thức nấu ăn”), phủ nhận yêu cầu cần phải hiểu rõ các khía cạnh cơ bản trước khi khởi động một dự án tốn kém và rủi ro như vậy – thật sự gây sốc, thiếu trách nhiệm, và nói thẳng ra là đáng thương.
Việc che giấu các vấn đề vẫn tiếp diễn. Chứng cứ là buổi trình bày dự án ITER do ông Paul Garin, từ ITER Pháp, thực hiện ngày 17 tháng 11 năm 2011 tại Quốc hội Pháp, đã hoàn toàn bỏ qua rào cản lớn này – điều mà tất cả các chuyên gia đều biết rõ từ nhiều thập kỷ. Nhưng liệu ông ấy có biết không? Có thể nghi ngờ khi nghe ông phát biểu một bài nói được chuẩn bị mà không có bất kỳ người phản biện nào, mang tính tuyên truyền hơn là một phát biểu khoa học.
Sự thật là thành công rực rỡ của JET với một giây năng lượng nhiệt hạch sản sinh, cùng với thành công của thí nghiệm Tore-Supra trong việc duy trì plasma không nhiệt hạch trong sáu phút bằng các thiết bị siêu dẫn và hệ thống duy trì dòng điện plasma, đã tạo ra sự bùng nổ quá sớm cho mô hình này, trong khi các vấn đề cơ bản đã được biết rõ từ lâu.
Tôi xin trích dẫn lại các kết luận từ báo cáo của G.A. Wurden, đã được nhắc đến ở trên, về ITER. Tôi xin nhấn mạnh rằng ông ấy nhấn mạnh trong phần kết luận rằng plasma trong tokamak chưa được kiểm soát 100%, và một chiến dịch thử nghiệm tích cực trên các máy hiện có hoặc đang hoàn thiện nhanh chóng nên được thực hiện trước khi ITER.
Báo cáo của ông, slide 28:
- Chúng ta phải chứng minh khả năng kiểm soát plasma tokamak năng lượng cao trước khi ITER
Báo cáo của ông, trang 32:
- Nơi tốt nhất để nghiên cứu hiện tượng phá vỡ tokamak… không phải là ITER!
Ngoài ra, tất cả các phương pháp nhằm đảm bảo kiểm soát chủ động plasma (Hàn Quốc, Anh) vẫn chỉ ở giai đoạn dự án, và dù được quảng bá rộng rãi trên báo chí như những bước tiến, nhưng đến nay hoàn toàn chưa hoạt động được.
Dù hợp lý khi muốn tiếp tục nghiên cứu cơ bản, nhưng việc đưa một dự án như vậy lên thành tiền đề cho các thành tựu mang tính công nghiệp kéo dài đến cuối thế kỷ là không hợp lý.
Nhưng, đón lấy những giấc mơ của các chính trị gia, các nhà thiết kế đã bắt tay vào làm. Các bản vẽ của ITER đã được hoàn thiện hơn mười năm trước, với chi phí lớn, dựa trên các giải pháp công nghệ (một lớp lót đầu tiên bằng carbon) đã phải từ bỏ giữa chừng và thay thế bằng những lựa chọn nguy hiểm hơn nhiều (beryllium, độc hại và gây ung thư).
Thiết bị đã được thiết kế hoàn toàn, trong khi chúng ta vẫn chưa có dữ liệu đáng tin cậy về khả năng chịu đựng của vật liệu trước mài mòn, tác động nhiệt đột ngột và độ bền dưới bức xạ neutron từ phản ứng nhiệt hạch (14 MeV), mạnh gấp bảy lần so với neutron do phân hạch tạo ra. Tất cả điều này đã phớt lờ những cảnh báo từ hai nhà khoa học đoạt giải Nobel người Pháp, Pierre-Gilles de Gennes và Georges Charpak, cũng như từ nhà khoa học đoạt giải Nobel người Nhật Masaroshi Koshiba, người này không ngần ngại tuyên bố từ năm 2004:
- Dự án này đã không còn trong tay các nhà khoa học, mà nằm trong tay chính trị gia và doanh nhân.
Các vấn đề liên quan đến hiện tượng phá vỡ – rõ ràng là chưa thể kiểm soát trong thời gian gần – đã bị đánh giá thấp, có thể do cố ý, do thiếu nghiêm túc, hoặc đơn giản do thiếu năng lực. Không một nhà sản xuất nào sẽ dám khởi xướng một doanh nghiệp quy mô lớn và tham vọng như vậy nếu đọc được câu sau trích từ nhận xét của CEA ngày 17 tháng 11 năm 2011, nói về nỗ lực kiểm soát chúng:
- Kết quả hiện tại rất hứa hẹn, và có thể hợp lý tin rằng một hoặc thậm chí nhiều phương pháp đổi mới này, vượt xa những phương pháp hiện có, sẽ được hoàn thiện vào năm 2019–2020 cho plasma hydroxy đầu tiên, và chắc chắn hơn nữa vào năm 2026 với plasma đơtêri đầu tiên.
Tôi sẽ không dùng những lời lẽ xúc phạm như ông Philippe Ghendrih, Giám đốc Nghiên cứu tại IRFM, đã dùng đối với tôi, hay những lời lẽ luôn hiện diện trong bản cập nhật được đăng trên trang web CEA ngày 17 tháng 11 năm 2011. Dựa trên nội dung bài thuyết trình của G.A. Wurden, mà các khuyến nghị của ông hoàn toàn trùng khớp với tôi, tôi sẽ kết luận đơn giản, bằng sự khiêm tốn hơn, chỉ bằng một câu: Dự án ITER không hợp lý.
Kính chúc Ông Tổng Giám đốc, lời chúc trân trọng nhất, và xin hãy thực hiện việc đăng tải văn bản này lên trang web CEA, cùng với bản dịch tiếng Anh, ngay sau văn bản xúc phạm đã được đăng bởi CEA vào ngày 17 tháng 11 năm 2011, nhằm thực hiện quyền phản hồi chính đáng.
Jean-Pierre Petit
Ngày 28 tháng 6 năm 2012:
Không nhận được phản hồi từ Bernard Bigot đối với thư của tôi, đã gửi kèm xác nhận nhận thư. ---
Những cập nhật mới Hướng dẫn (Chỉ mục) Trang chủ