对法国原子能署（CEA）的回应请求
致法国原子能署的回应请求，
针对其网站上发布的一篇损害本人声誉的文章
2012年1月23日
2011年11月17日，法国原子能署在其网站上发布了一篇文章，将我的著作定性为“智力上的不诚实”。以下是该文章全文，共4,625个单词，约三万个字符：
对让-皮埃尔·皮特先生于2011年11月12日在《Nexus》杂志上发表的文章《ITER：一场注定失败的编年史》的回应，由法国原子能与替代能源委员会（CEA）准备。2011年11月17日。
引言
让-皮埃尔·皮特先生（法国反核组织“退出核电”成员）在其文章中，通过断章取义地引用近期在法国原子能署磁约束聚变研究所完成的博士论文内容，试图质疑ITER项目，并煽动毫无根据的恐惧。该论文于2010年11月在巴黎综合理工学院博士院答辩，主题为ITER运行过程中可能发生的“破裂”现象。“破裂”是一种已知已久的等离子体不稳定性，可能在托卡马克装置的等离子体中发生。由于携带巨大能量，这种现象会导致磁约束失效，并引发强烈的电流冲击到真空室壁上，从而可能造成设备损坏。
这篇高质量的博士论文基于全球数千名科学家长达五十年的研究成果，构成了当前关于该议题科学讨论的公认基础。
关于“破裂”的文献极为丰富，尤其体现在《核聚变》（Nuclear Fusion）期刊定期发表的文章中。这些研究构成了ITER设计所依据的官方、公开的物理基础。
令人遗憾的是，皮特先生的文章仅选取了那些恰好印证科学界应高度重视“破裂”现象的片段，而刻意忽略其上下文。我们只能得出结论：这并非出于建设性批判精神的科学工作，而是一种明显带有政治煽动与恶意的举动。
我们深感痛心的是，一些在国际知名期刊上发表的科学信息、其作者，甚至文章本身的读者，竟被如此轻率地操纵，以服务于与科学研究和知识进步无关的政治目的。
通过这种智力上的不诚实行为，皮特先生已自动丧失了参与任何科学或社会性讨论的资格。
本文旨在从两个方面进行回应：一是澄清皮特先生分析中在科学层面和研究背景理解上的严重错误；二是为读者提供理解该研究背景及ITER在未来几十年磁约束聚变研究中应扮演角色的关键线索。
对皮特先生批评的分析
皮特先生的主要论点是：ITER无法承受“破裂”现象，因为“破裂”意味着等离子体迅速停止。下面我们逐点分析其文章中的批评（文章引文以斜体标出）。
第91页：“从这一阅读中可以得出结论：磁约束聚变与托卡马克物理极为复杂，理论家们根本无法掌控。对这些装置内部等离子体行为的任何建模都不具代表性——因为即使使用世界上最强大的超级计算机，也永远不可能模拟涉及10²⁰至10²²个带电粒子、彼此相互作用的系统。”
作为一名自称为“等离子体物理资深专家”的人士，此番言论令人震惊。事实上，已有大量关于大规模粒子系统的有效理论与模型。磁流体动力学（MHD）正是能够描述包含极大量粒子的等离子体或导电流体动态行为的科学。目前的计算能力甚至已可实现真实规模的模拟。除非皮特先生本人愿意否定其20多年前所属科学共同体的研究成果，否则他无法严肃地声称：模拟包含大量粒子的动态系统在原则上是不可能的。
当然，从来没有人主张托卡马克的设计应完全基于数值模拟。实际上，托卡马克在抗“破裂”方面的技术规格，是基于所谓的“工程规律”——即描述该过程能量与时间特征的经验法则。ITER所采用的参数值，已通过过去半个世纪在众多托卡马克装置上进行的实验验证。而“破裂”的数值模拟直到近年才出现，尤其体现在皮特先生大加引用的C. Reux博士论文中。
实际结果非常鼓舞人心，尽管精度仍有提升空间。必须再次强调：这些模拟仅是对托卡马克等离子体理解的进一步深化，而非ITER设计的基础。ITER的设计早已由前述“工程规律”所确立。
第91页：“世界上所有托卡马克装置，包括Tore Supra和JET，都已变得无法控制，原因极其多样。”
这一说法显然错误且完全虚假：Tore Supra自1988年起、JET自1983年起一直运行良好且安全，至今分别已有超过20年和近30年的稳定运行记录。尽管这两台装置都会定期发生“破裂”（如同所有其他托卡马克），但从未导致设备损毁或有毒物质泄漏——这正是皮特先生幻想中的灾难场景。连续30年无重大事故，绝不能被称作“无法控制”的状态！
第92页：“‘破裂’……会产生足以将结构壁像稻草束一样扭曲的力量。”
托卡马克装置的内壁元件和结构（包括ITER）当然设计为能承受“破裂”产生的所有力，即使是最强的设想情况。这些部件的布局经过优化，以最小化“破裂”时流经的电流，从而降低所受拉力。此外，若在极端情况下造成表面损伤，这些部件也设计为可更换。文章中展示的一张照片（来自论文，Tore Supra因“破裂”受损的部件）恰好说明了这一点：它是一根Tore Supra内壁“针状”部件在“破裂”作用下发生扭曲，但该部件已被更换，电流路径也已修正，之后Tore Supra继续正常运行！
可以肯定的是，在ITER逐步启动阶段，类似情况将不可避免地出现，发现的问题也将被纠正——这在任何工业或科研设施的初期运行阶段都是正常现象（如2009年CERN的情况）。显然，机器将在启动阶段以低于额定值的电流运行，以最大限度减少潜在损伤。
第93页：“这些闪电般的冲击必然达到1500万安培（其后续装置DEMO将达1.5亿安培）。如此巨大的冲击力将穿透真空室。铍层……将被汽化并释放出其所含材料，同时释放出其中的氚；而氚具有放射毒性，存在于反应室中。”
此说法双重错误。假设在极端情况下，ITER因“破裂”导致真空室穿孔，也不会有铍或氚泄漏出装置：真空室周围设有数道屏蔽屏障，不会受“破裂”影响。此外，DEMO绝不会运行在1.5亿安培，而只会接近ITER的电流水平（1500万至2000万安培）。皮特先生的武断推测充分暴露了他对托卡马克物理与技术的严重无知。第93页：“洛伦兹力可达数千吨，足以扭曲机器结构，甚至需要整体更换或重建装置。”
一位自称物理学家的人用“吨”来衡量力，这令人极为惊讶。力的单位是牛顿，质量的单位是克或吨。ITER中由洛伦兹力产生的力可达数十亿牛顿。ITER的结构部件正是为此设计，能承受数十亿牛顿的力——因此根本无需更换。JET已安全运行30年，承受过数十亿牛顿的力，装置本身也完全能承受此类力量而不发生形变。
第94页：“目前没有任何方法可以外推和复用现有数据……这些不可避免的事故，在实施过程中可能直接导致ITER在首次测试时即被摧毁。”
此类断言完全错误。事实上，已有非常可靠的手段和代码，可用于估算“破裂”相关的“环电流”、其环向不对称程度，以及对真空室施加的力。这些估算基于一个庞大的数据库（“ITER破裂数据库”），该数据库由大量不同尺寸托卡马克的观测数据不断补充。如前所述，更精确的MHD数值模拟也已出现，可独立评估“破裂”的精细特性。但这些模拟并未用于ITER的设计，因为设计决策早于这些模拟技术的发展。如今，这些模拟主要用于深入理解、验证和辅助制定启动测试、未来实验及结果分析。再次强调：ITER的启动测试将采用降低等离子体电流的方式（如同所有其他装置），逐步提升功率，因此在安全条件下进行，不会危及机器完整性。
第94页：“希望有一天能实现无‘破裂’运行的托卡马克，就如同设想一个没有太阳耀斑的太阳、没有风和云的天气、没有涡流的锅中煮水一样荒谬。”
托卡马克若在MHD模式下保持稳定，完全可以安全运行而无“破裂”风险。事实上，这正是大多数托卡马克的正常运行状态，ITER也不例外。这里必须区分“不稳定性”与“湍流”。一次“破裂”是由一种完全确定性的不稳定性引发的。如果等离子体对这种不稳定性是稳定的，则其发生毫无道理——因为确定性物理具有可重复性。这一点已由前述ITER数据库分析证实：尽管物理过程复杂，“破裂”的触发并无随机性。而“湍流”（如锅中水的漩涡）则涉及多种小尺度不稳定性，属于混沌现象，不可避免，但不会导致“破裂”。只有在主要不稳定性被触发后，才可能进入湍流状态。因此，皮特先生用作插图的图像与“破裂”毫无关系——它展示的是一种无关的湍流。当然，ITER的一个目标正是开发出对“破裂”稳定的运行方案。一旦找到该方案，就没有任何理由会自发转变为“破裂”状态。
第95页：“‘破裂’可能损坏托卡马克的任何部件，包括其超导磁体系统，我们提醒您，该系统储存的能量相当于一艘以150公里/小时速度行驶的戴高乐号航空母舰。”
此说法再次错误。真空室将由能阻挡14MeV中子的屏蔽层保护，更不用说“破裂”产生的快速电子，它们根本无法到达磁体。我们再次强调：结构部件（包括超导磁体）均设计为可承受“破裂”。在“破裂”过程中释放的能量与磁体能量毫无可比性。真正涉及的是等离子体的能量（ITER满功率下约350兆焦耳）和所谓的极向磁场能量（约400兆焦耳）——两者不会同时释放。因此，与皮特先生提到的51吉焦耳，或任何以150公里/小时速度行驶的航空母舰（即使戴高乐号）的能量完全不可相提并论。第95页：“如果要形象地描述托卡马克的运行，应想象一个工人面对锅炉和几台测量仪器。一旦其中某个仪表指针稍有颤动，他唯一能做的就是用消防水枪将炉膛淹没。”
再次暴露了对托卡马克的无知以及为政治目的而歪曲事实。Tore Supra配备40个连续监测仪器，JET约有80个，ITER将更多。称其为“几台测量仪器”显然过于简化。至于“消防水枪”，用于停止快速电子的时间约为10毫秒。据估算，要实现“平稳停止”，需每立方米注入10²²个电子（参见《ITER物理基础》参考文献，该文献由全球科学界共同撰写并发表于《核聚变》，为ITER物理设计提供依据）。这并非不可能的任务！实际上，大规模气体注入作为快速电子停止手段的研究，正是C. Reux博士论文的核心内容。全球多支团队（包括CEA的一支）正在研究其他技术，以选择性能最优、成本最低的方案。
当前成果令人鼓舞，可以合理预期：在2019–2020年氢等离子体首次运行时，甚至更早的2026年氘氚等离子体运行时，这些创新方法中的一种或多种将已准备就绪。
第95页：“令人惊讶的是，核安全权威机构从未提及这种危险性……”
若认为核安全权威机构（ITER七方合作伙伴——日本、韩国、印度、中国、美国、俄罗斯联邦、欧盟，以及法国）可能对此类“破裂”危险性从未提及，那只能说明对这些机构的运作方式知之甚少。皮特先生此言意在暗示“破裂”被刻意隐瞒。事实恰恰相反：关于“破裂”的讨论在学术文献中广泛存在。例如，《ITER物理基础》（2007年发表于《核聚变》）专章论述，页数超过35页，补充了1999年的初始报告。
国际级相关出版物数量以百计。暗示该议题被回避甚至掩盖，完全违背事实。
更令人惊讶的是，皮特先生自诩科学方法论者，却主要依赖对Reux博士论文的肤浅阅读来支持其武断主张，而对其所提及的“破裂”主题在国际公认科学期刊上数千页的详尽研究视而不见。因此，我们只能对他所谓的“惊讶”感到不解。
*** 在证明了皮特先生言论的极端失实后，现在有必要对公众关于ITER研究项目的合理疑问作出简明回应：ITER托卡马克的实际运行状况如何？它在“破裂”面前处于何种地位？
磁约束聚变研究与ITER的角色
磁约束核聚变研究是一种“社会性”研究，其目标是整合尽可能完整的科学与技术能力，以实现一个单一目标：在尽可能安全的条件下，开发基于轻核聚变原理的能源。皮特先生在引言中正确指出：简而言之，这相当于在地球上“驯服”恒星（尤其是太阳）所释放的能量。这确实是一项宏大的挑战！这一挑战首先在于验证：这些反应是否能在地球上实现，且达到“人类尺度”。好消息是，科学界已取得切实而显著的成果——确实存在一个可实现“人类尺度”的核聚变反应工作点。
换言之，物理设计表明，此类反应堆可在与当前大规模发电厂相当的工业设施中实现。
这是该研究进程中的决定性一步。这一突破在1990年代末由欧洲托卡马克JET的实验验证，获得全球一致认可，标志着聚变研究“先驱时代”的终结。已有数本专著记述了这一历史阶段，但有必要以通俗语言向公众和关心社会选择的人们总结其核心结论。
“先驱时代”可分为两个阶段：第一阶段从“研究解密”（1958年）到JET建设决定（1980年），历时约二十年；第二阶段为随后的二十年，以大型托卡马克（至今仍以JET最大）的运行为主，并最终促成2005年ITER建设的集体决策。
第一阶段中，全球探索了众多路径，激烈竞争以发展我们所称的“磁构型”——即那个无形的“盒子”，负责约束极高温等离子体。众所周知，任何实体墙壁都无法容纳它。
在这场竞争中，俄罗斯科学家提出的“托卡马克构型”遥遥领先，至今未被超越。
其他构型已被彻底淘汰，但部分替代路径仍具现实意义。托卡马克胜出，并不意味着它完美或理想。
第二阶段的任务是确定托卡马克的性能，即建立“工程规律”，以将已有成果外推用于反应堆设计。
必须理解：在任何工业过程中，建立“工程规律”并不需要完全理解其背后的物理机制。
例如航空领域：我们的飞机已飞行百年，火箭已登月四十余年，但飞机翼面周围的湍流物理至今仍未完全“解决”，仍在持续研究。早期汽车由不懂内燃机热力学全部复杂性的工程师开发和销售。此类研究的正常过程——其目的并非为知识而知识，而是为满足需求并开发整合多种知识与技能的创新设备或工艺——始终是结合实验数据（制造原型、运行测试、测量参数、分析结果以建模系统并掌握其行为）、理论分析（探究现象的物理过程、建立方程、求解并验证于实验结果），以及“工程模型”——即通过经验调整的简单规律，用于合理再现行为。正是这些活动的不断迭代，推动了持续进步。
皮特先生在其整个分析中混淆了这一点。虽然等离子体物理在基础层面仍有待深入理解，但断言其知识是ITER正常运行的前提，完全是错误的。
这种对完整应用研究过程的草率忽视，或天真看待，是不可接受的。当然，聚变科学界并未放松对根本机制的理解，因为这是优化该过程的终极钥匙。全球顶尖水平的模拟发展、大规模使用先进计算资源，充分证明了这一点。法国在某些前沿领域（如影响约束性能的湍流过程，以及控制等离子体稳定性的非线性磁流体动力学）仍处于世界领先行列。
皮特先生本人曾自称为MHD专家，不可能不知道托卡马克等离子体MHD模拟取得的巨大进展，其中部分成果正是由皮特先生自己慷慨引用的Cédric Reux博士论文所展示。
那么，ITER究竟是什么？它的具体角色是什么？
当人们谈论ITER时，有一个根深蒂固的误解：将这一复杂而庞大的项目视为历史终点。在思考“ITER是什么”之前，必须首先明确“它不是什么”。ITER不是聚变反应堆，既非商业用途，也非原型机。
相反，ITER是一台高度先进的科研装置，是“先驱时代”集体研究成果的全面结晶。我们再次强调：该阶段已验证了磁约束聚变的科学可行性。例如，研究本可能得出结论：物理要求需要直径100米的“机器”，或磁场超出物理可实现范围。但事实并非如此。正是通过经过严格科学检验的尺度规律，我们才能确认这一点。1990年代末JET的结果证实：使用真实的氘氚混合物，其结果与仅用纯氘的外推结果一致。
皮特先生正确指出：氚的存在对聚变反应至关重要。但他错误地暗示：因昂贵或“危险”而不使用氚。在JET上，完全没有必要用氚进行全部开发和测试，因为我们可以从纯氘等离子体行为中，通过量子力学基本原理外推聚变等离子体的性能。
氚问题本质上与物理核心问题分离。只有进入“真实规模”时，它才成为必要——而这正是ITER的首要任务之一。
自1990年代起，ITER被赋予了明确的科学使命，旨在回答特定问题或验证特定外推，因为它是首个能以真实规模实现这些目标的装置。其科学使命主要分为三类：
产生氘氚等离子体，使反应释放的能量超过维持过程所需的能量。我们设定的目标是能量增益因子约为10（即注入功率与等离子体获得功率之比）。为实现这一重大成果，ITER不仅需验证外推的正确性，还将提供关于此类等离子体约束与稳定性行为的关键结果。
产生氘氚等离子体，使反应释放的能量显著贡献于过程维持，并在接近未来反应堆运行条件（即我们称之为“稳态”）下实现。这一条件对等离子体电流的维持系统提出了额外要求。
最后，测试接近“点火”状态的运行模式，即尽可能最小化总注入功率，以更精确地确定未来反应堆的最佳工作点。与上述科学使命相关，ITER还标志着聚变研究进入新纪元：它必须同时证明该技术过程的可行性。
换言之，最终ITER必须证明：磁约束聚变是否能成为一种可发展为全新核反应堆体系的技术，完全不同于现有反应堆。
所有相关方均以最严肃的态度对待这一挑战，各司其职。ITER团队负责提出满足该使命的装置，并制定实验协议，这些协议需逐一通过核安全权威机构审批后，方可进行启动和引入氚。
如上所述，ITER可在不使用氚的情况下运行，直至所有阶段验证完成。
这正是当前ITER实验计划在引入氚前安排5至7年运行期的主要原因。
随后，ITER将逐步引入氚，直至达到预定性能。在此过程中，所有组件与物理过程将被重新测试、建模，并与预测结果对比，从而实现集成式推进。若结果如预期，将验证磁约束聚变已足够成熟，可进入下一阶段——反应堆原型（常称为DEMO）开发，包括工业规模与经济可行性等关键要素，这些并非ITER的使命。
该文档源自法国原子能署网站的页面：
http://www-fusion-magnetique.cea.fr/en_savoir_plus/articles/disruptions
该页面亦提供英文翻译。
首先，关于“截断提取物”的问题，该文件的匿名作者忽略了我网站上早已在线数月、基于 Cedric Reux 博士论文中提取的880行内容的更完整文本：
2011年9月，美国普林斯顿举行了一场关于大型强功率托卡马克未来发展的研讨会：
http://advprojects.pppl.gov/ROADMAPPING/presentations.asp
在该研讨会上，拥有20年聚变装置和托卡马克研究经验的格伦·沃登教授（Professor Glen Wurden）：
发表了一篇题为：
即：
大型托卡马克中破裂现象的风险与后果分析
http://advprojects.pppl.gov/ROADMAPPING/presentations/MFE_POSTERS/WURDEN_Disruption_RiskPOSTER.pdf
他的结论与我的完全一致。
当该报告以PowerPoint形式呈现时，作者还附上了两段视频。第一段视频用于展示炸药爆炸时的情形。以下是相关第18页：
在报告中，他播放了一公斤高能炸药（放置在左侧图片中的蓝色帐篷下）爆炸时产生的声音。
以下是同一页面的法文翻译版本，箭头指向相关图像：
****观看第一段视频
在一次长达一个半小时的电话交谈中，我向他表达了希望法国人也能了解这些视频的愿望，他立即把视频发给了我。
在第25页，沃登展示了一段以每秒2000帧拍摄的影片，显示了在TFTR托卡马克中，脱耦电子雪崩对壁面的影响。在此实验中，等离子体电流强度高达160万安培。破裂导致产生70万安培的脱耦电子放电。以下是直接翻译成法文的页面，并用红色框标出与第二段视频相关的图像：
****观看第二段视频。
这些画面可能会让某些读者感到震惊。实际上，影片展示的是负片效果，黑暗区域反而在发光。以下我提取了几帧图像，并进行了黑白反转处理。
可以看到，在70万安培的脱耦电子“雨”冲击下，涂层板爆炸后产生的碎片飞溅。这种无法控制的现象可能击中反应室的任何部位，包括未来将覆盖1厘米厚铍层（高度有毒且致癌）的壁面部分。请记住，对于ITER而言，由“雪崩效应”（已计算）放大电子热能转化为相对论电子（能量达10至30 MeV）的系数为10¹⁶，而JET和Tore Supra仅为10⁴。ITER中破裂电流强度估计高达1100万安培。
在引发法国原子能委员会（CEA）十页回应的文章开头提到的，是在Tore-Supra装置中拍摄的一张照片。语气暗示一切如今已恢复正常，处于可控状态。但事实上，这在2011年的一次研讨会上已有评论。以下是相关摘录：
从图像1到2之间，仅经过了千分之二秒（因此在面对如此短暂的现象时，干预极为困难）。图像1中的红色小圆圈清晰显示了相对论性脱耦电子放电的冲击。这一冲击非常集中。此处作用于碳化物复合材料瓦片上的冲击，立即导致其原子被剥离并电离，迅速充满整个反应室。因此图像3完全被发出的光所饱和。图像4展示了喷射出的碳碎片。请试着想象一下，如果换成……铍会怎样。
顺便提一句。如果你读过我关于托卡马克的论文，你就会注意到，试图控制离子和电子的磁场具有螺旋形的力线（图中红色等离子体背景上的白色箭头线）。
如果没有由等离子体电流产生的“极向”分量，该磁场就不会呈螺旋状。力线将只是普通的圆形（蓝色）。
“环向”磁场（蓝色场线，红色线圈）
但由于线圈更靠近机器轴心，它们在该区域产生的磁场更强。而：
- 等离子体倾向于逃离磁场较强的区域。
正是基于这一点，人们才想到用这种磁场来约束等离子体，因为线圈所在位置的磁场更强，无论其是否为超导。
于是出现两种相互对抗的力：等离子体内部的压强力，其大小随密度和温度增加而增大，遵循公式：
p = n k T
其中 p 为压强，n 为单位体积内的离子数，T 为绝对温度。k 是玻尔兹曼常数，其值为：
k = 1.38 × 10⁻²³
我们可以用“磁压”来概括约束过程：
在带有线圈的环形室中，磁场在轴心附近更强，因为线圈更密集。因此，更强的磁压会将等离子体向外推。这显然不是好事。
1951年，美国物理学家莱曼·斯皮策（Lyman Spitzer, 1914–1997），世界著名的等离子体物理先驱，立即提出应将反应室扭曲成螺旋带状。
L. Spitzer，1997年去世
由此诞生了“仿星器”（Stellarator）的概念。
仿星器
所有人都觉得它极其复杂（因此昂贵）。研究人员更倾向于转向一个来自寒冷的构想，而俄罗斯人直到1958年才公开：在环形托卡马克中引入一个由感应产生的圆形等离子体电流，通过为磁场增加一个分量，使等离子体“旋转”，就像用“电磁勺子”搅拌一样。这看起来比仿星器这个噩梦般的装置简单得多。
但正是这个等离子体电流（Tore Supra中为150万安培，JET中为480万安培，ITER中为1500万安培）导致了破裂。这个电流使所有托卡马克“本质上不稳定”。
在等离子体领域，当磁场由等离子体内部的环形电流产生时，不稳定性就会出现（太阳就是这种情况，它也有自己的MHD不稳定性，最终演化成与破裂完全对应的“太阳耀斑”）。
太阳耀斑 上图非常形象。尽管我们尚不清楚太阳表面（约6000°C）之下究竟发生了什么，但可以推测其“地下”结构由“面条状”物质、几何复杂的电流管构成。想象一个塞满自行车内胎的球体，这些内胎充气程度不一。内胎中的气压就是等离子体压强。磁压则是这些电流管壁橡胶所承受的张力。
时不时地，某个“内胎”内的等离子体压强会超过其磁约束压强。于是该区域突然冲出太阳表面，形成一道美丽的弧形结构，如图所示。这就是150%的MHD现象。这些弧形结构在太阳表面之上展开。在顶部，磁场线较稀疏，意味着弧顶的磁场强度低于其“脚部”区域。而我们知道，等离子体“会逃离磁场更强的区域”。
因此，这道等离子体弧的两个支柱将像天然粒子加速器一样，使离子和电子获得强大的向上速度，并在弧顶发生碰撞。这种获得的速度会转化为热运动，从而产生压强。这个压强会使弧顶像一个无法承受内部气压的内胎疝气一样爆裂。
弧形结构随后将转变为两个等离子体喷流，喷射出的离子和电子使周围介质温度达到300万至1000万度。这解释了太阳日冕为何具有极高温度，以及当太阳“发怒”时，为何地球磁极附近的高层大气会遭受剧烈风暴。
左下方是太阳耀斑弧形结构残余：一道高能喷流。在我们这里，极光就是太阳周期性发生破裂所产生的物理效应，在地球高层大气中显现，遵循某种“工程定律”（换句话说，我们尚不清楚其具体机制）。
在仿星器中，没有等离子体电流，因此不会发生破裂！这一理念重新焕发活力。日本人已建造了一个仿星器。德国人正在完成他们的装置（位于格赖斯瓦尔德的Max Planck研究所的Wendelstein 7X）。
请看它们的线圈，非常……古怪：
德国仿星器使用了50个超导线圈。
自从电被发明以来，人们就明白，当电流通过一个线圈时，会产生使其炸裂的力。你们在中学都见过这种现象。
在20世纪60年代，我在实验室里制造过载流54,000安培的线圈。若不牢固固定，它们就会飞到墙里！（请记住，我不仅是理论家，也曾是实验人员。对于那些质疑我实验经历遥远的人，我想提醒：我最近一次在韩国济州岛举行的国际MHD研讨会上的报告，是在2010年9月。这项工作……是在车库完成的）。
Tore Supra装置的线圈是简单的圆形，因此材料抗力问题自然最小化。
Tore Supra的反应室为圆形截面
JET装置的线圈呈“D”形，但位于同一平面内。即便如此，仍需牢固固定，因为5.38特斯拉的磁场产生的力极为巨大。
德国仿星器的古怪线圈带来了巨大的机械强度问题。因此它们只能产生3特斯拉的磁场（这将使约束磁压比JET低三倍）。在环形室中，要约束等离子体，需达到约10倍的磁压与等离子体压强之比。若损失一个因子3，我们将同时受限于等离子体压强，从而限制其密度和温度。德国仿星器的反应室体积仅为30立方米，而JET为100立方米，ITER为850立方米。
关于该德国仿星器的公开资料：
直径：16米 高度：5米 等离子体绳索平均直径：5.5米 磁场强度：3特斯拉 运行时间：长达30分钟 加热系统：微波、中子注入、射频 数量：250个测量孔 等离子体体积：30立方米 含量：0.005至0.03克 由于没有等离子体电流，仿星器不会发生破裂。
越古怪，越危险……
德国Wendelstein 7X仿星器的反应室截面 用于承受超导线圈爆炸力的装置 哦，技术复杂性真是惊人！
托卡马克是否还有救？它是否有一天能成为人类利用核聚变能源的工具？有些人表示怀疑。事实上，很多人都是如此。怀疑情绪正在蔓延。这些该死的破裂现象已经困扰研究人员数十年！看看沃登报告的最后一张幻灯片：
法文翻译准确无误。整页内容都浓缩在这一张图中。其中表达了对大型托卡马克（因此是ITER）失败可能使聚变能源研究蒙受信誉损失的担忧。此外，最后一行还显示，与德国人合作的沃登教授，仍关注着仿星器的发展。
这是否是解决方案？谁能说得准呢？在一个巨大的仿星器中，我们或许能实现聚变，探索燃烧等离子体条件，且不会发生破裂。但仍然存在一个尚未解决的问题：第一壁对14 MeV中子通量的耐受性问题。这个问题本应早早就通过IFMIF装置加以解决，但它至今仍停留在纸面上。
我未与瓦伦丁·斯米尔诺夫讨论过俄罗斯Z-箍缩计划。然而，只要能量均分时间远大于阿尔文穿越时间，离子粘滞和离子温度就占主导地位。当然这不会产生最大辐射，但会达到最高离子温度。因此在26兆安和相同线密度下，我预计离子温度将是此前我们得到的200–300 keV的1.7倍。
海恩斯告诉我，他并未与莫斯科库奇托夫研究所聚变部门主任瓦伦丁·斯米尔诺夫讨论俄罗斯项目。他确认了他在比亚里茨告诉我的内容：以他们2600万安培的电流，美国人应已达到500 keV，即五十亿摄氏度。
按此逻辑，正在建造（斯米尔诺夫个人通信）的俄罗斯装置，能在150纳秒内产生5000万安培电流，采用“球形套筒”（由俄罗斯人扎哈罗夫发明），并以固体炸药作为初级能源，理论上应能达到十八亿摄氏度。
在维基百科上可以找到相关内容。该论文提到，产生的能量可直接通过感应进行转换，正如我早在2006年就指出的那样（我很想看看1993年米利的论文，文中提到了这一点）。
我们在其中发现了一张图表，特别展示了聚变产生的功率与辐射损失（轫致辐射）之比。对于氘氚聚变，这一比率非常有利。表格中列出了所需达到的最低温度：硼-氢为300 keV，远超Z-箍缩中的实际值。但聚变功率与辐射损失功率之比低于1（0.57），似乎从一开始就否定了该技术路线。
但这些计算结果基于离子温度和电子温度相等的前提。在Z-机器中，离子温度远高于电子温度，超过两百倍。轫致辐射损失随电子温度的平方根增长（与电子速度成正比）。因此，我们必须将0.57乘以√227，即乘以15。聚变功率与损失之比将上升至8.58。
为何会出现这种“反向非平衡”状态？因为在导线坍缩过程中，离子和电子获得相同速度（600 km/s）。这些动能迅速转化为热运动能量。离子的热化过程极快（少于一纳秒），电子稍慢一些。但能量均分、趋向热力学平衡的特征时间要长得多（参见海恩斯2006年的论文）。
简单提醒：希望这些细节能补充到维基百科页面中。有人必须代我完成这项工作。事实上，我无法亲自操作，因为我早在2005年就被一群匿名管理员永久封禁。原因：揭露了一位名叫雅辛·乔利韦的理论物理学家（巴黎高师博士生）的真面目，他一直在胡说八道。我曾提议在实验室里与他当面讨论。但此举揭穿了他的伪装，在维基百科的运作规则中，这被视为不可饶恕的罪行。此后，他带着超弦理论博士学位去了银行工作。我希望他在银行里用真名工作。
因此，存在一种可能的技术路线，值得深入研究。既然位于卡达拉舍、包含ITER的能源城似乎对所有可能解决方案持开放态度（见下文），为何不在那里建造一台Z-机器？（成本仅为ITER的百分之一）。我能够找到资深研究人员，从高温等离子体社区中招募人才，那些没有盲目追随名为“ITER”的幻梦的人。
我未与瓦伦丁·斯米尔诺夫讨论过俄罗斯Z-箍缩计划。然而，只要能量均分时间远大于阿尔文穿越时间，离子粘滞和离子温度就占主导地位。当然这不会产生最大辐射，但会达到最高离子温度。因此在26兆安和相同线密度下，我预计离子温度将是此前我们得到的200–300 keV的1.7倍。
海恩斯告诉我，他并未与莫斯科库奇托夫研究所聚变部门主任瓦伦丁·斯米尔诺夫讨论俄罗斯项目。他确认了他在比亚里茨告诉我的内容：以他们2600万安培的电流，美国人应已达到500 keV，即五十亿摄氏度。
按此逻辑，正在建造（斯米尔诺夫个人通信）的俄罗斯装置，能在150纳秒内产生5000万安培电流，采用“球形套筒”（由俄罗斯人扎哈罗夫发明），并以固体炸药作为初级能源，理论上应能达到十八亿摄氏度。
在维基百科上可以找到相关内容。该论文提到，产生的能量可直接通过感应进行转换，正如我早在2006年就指出的那样（我很想看看1993年米利的论文，文中提到了这一点）。
我们在其中发现了一张图表，特别展示了聚变产生的功率与辐射损失（轫致辐射）之比。对于氘氚聚变，这一比率非常有利。表格中列出了所需达到的最低温度：硼-氢为300 keV，远超Z-箍缩中的实际值。但聚变功率与辐射损失功率之比低于1（0.57），似乎从一开始就否定了该技术路线。
但这些计算结果基于离子温度和电子温度相等的前提。在Z-机器中，离子温度远高于电子温度，超过两百倍。轫致辐射损失随电子温度的平方根增长（与电子速度成正比）。因此，我们必须将0.57乘以√227，即乘以15。聚变功率与损失之比将上升至8.58。
为何会出现这种“反向非平衡”状态？因为在导线坍缩过程中，离子和电子获得相同速度（600 km/s）。这些动能迅速转化为热运动能量。离子的热化过程极快（少于一纳秒），电子稍慢一些。但能量均分、趋向热力学平衡的特征时间要长得多（参见海恩斯2006年的论文）。
简单提醒：希望这些细节能补充到维基百科页面中。有人必须代我完成这项工作。事实上，我无法亲自操作，因为我早在2005年就被一群匿名管理员永久封禁。原因：揭露了一位名叫雅辛·乔利韦的理论物理学家（巴黎高师博士生）的真面目，他一直在胡说八道。我曾提议在实验室里与他当面讨论。但此举揭穿了他的伪装，在维基百科的运作规则中，这被视为不可饶恕的罪行。此后，他带着超弦理论博士学位去了银行工作。我希望他在银行里用真名工作。
因此，存在一种可能的技术路线，值得深入研究。既然位于卡达拉舍、包含ITER的能源城似乎对所有可能解决方案持开放态度（见下文），为何不在那里建造一台Z-机器？（成本仅为ITER的百分之一）。我能够找到资深研究人员，从高温等离子体社区中招募人才，那些没有盲目追随名为“ITER”的幻梦的人。
在科学媒体上，相关文章陆续发表。例如，2011年10月24日，CEA网站上出现了一篇题为“聚焦破裂现象”的文章，并附上了Tore Supra装置中的照片：
文章作者忽略了以下几点：
-
这种稀有气体在经历等离子体“共振表面”的剧烈反应后被电离，从而无法进一步穿透。这并不需要毕业于顶尖院校就能看懂。
-
这些操作是在健康等离子体上进行的，而非自发发展的破裂现象。
-
由于泄漏会自动引发破裂，注入气体正是为了制造破裂，然后试图减轻其影响。
CEA将这些研究称为“鼓舞人心的”（见其对我文章的回应文本）。
偶尔有读者向我推荐所谓“新进展”。几个月前，韩国人试图通过线圈抵消磁场局部波动来控制“边界不稳定性”，但结果并不理想，且该想法本身也并不新颖。
最近，Nature杂志解释了如何通过在六维相空间（位置加速度）中干预来调控托卡马克中的等离子体。
令人印象深刻。但对有识之士而言，内容并无新意。这不过是一篇博士论文的发表而已。通过这种方法，我们只能改变“锯齿不稳定性”的频率，而无法使其消失。
我将附上我寄给CEA总干事贝尔纳·比戈特的挂号信副本。必须向他提出，因为那些在文中指控我学术不端的人宁愿匿名隐藏。因此，我请求比戈特先生行使合法的回应权，将此信刊登在CEA网站上，紧随那十页由勇敢匿名者撰写的文字之后——他们断言“我已自动丧失了科学与社会讨论的资格”。
让-皮埃尔·佩蒂，法国国家科学研究中心前研究员
佩尔蒂斯，2012年1月17日
致伯纳德·比戈先生，法国原子能和替代能源委员会总管理员
法国原子能和替代能源委员会，萨克雷，91191 吉夫苏耶韦特
附寄回执。
尊敬的总管理员先生：
2011年11月17日，法国原子能和替代能源委员会（CEA）在其网站上发布了一份题为《对让-皮埃尔·佩蒂先生发表于2011年11月12日《Nexus》杂志上的文章〈ITER：一场注定破产的编年史〉的回应》的文件。我试图联系该委员会的传播部门，以了解该文作者的身份，但未获回应。对方回复大意为：“该文并非出自单一作者，而是由一个小组撰写，其中任何成员均不愿透露姓名，也拒绝与我进行讨论。”
该文中包含诸如以下语句：
“我们对科学信息在国际知名期刊上被轻率地操纵——包括其作者和读者本身——以服务于研究与知识进步之外的目的，深感痛心。”
“通过这种智力上的不诚实行为，让-皮埃尔·佩蒂先生已自动丧失了参与任何科学或社会性讨论的资格。”
自我从事科研工作以来，至今已有四十余年，即便已退休，仍持续发表专业论文（2008、2009、2010年在同行评审的科学期刊上发表），从未遭受过如此侮辱性的“科学不诚实”指控。
因此，我希望能知晓该文作者的身份，以便在一位记者的摄像机前与之公开辩论。辩论应完整呈现，无剪辑、无评论，双方发言时间均衡，使公众、科学同行或决策者均可全面了解情况。因为该文件已即时发布于互联网，任何人均可获取，从而形成独立判断。
当提出如此严重的“人身攻击”式指控时，其作者（或作者群体，据称来自CEA）绝不能以匿名方式逃避责任。此事必须公开澄清，这是最基本公正原则的体现，也是民主制度健康运行的必要条件——不能仅靠权威论断来维持。这种回避行为不仅显示傲慢，更可能暴露其自身信心不足与专业能力欠缺。
事实上，该文所评论的材料，不过是我在个人网站上发布的115页文章的极度压缩版本。该文完整版中，我引用了塞德里克·鲁克斯博士论文中的880行文字，占其论文总量的三分之一，均为最具代表性的内容。
我必须说明，在发布该文前，我曾通过电子邮件多次尝试联系鲁克斯先生，同时祝贺他论文的质量。
该博士论文揭示了未来高功率托卡马克装置（如ITER）中“破裂”现象的危险性。我的115页文章还引用了2011年1月在英国完成答辩的安德鲁·索恩顿博士论文中的内容，其结论与鲁克斯完全一致。
以下为鲁克斯论文中的两个节选：
第V页：
“托卡马克等离子体破裂是导致等离子体在数毫秒内完全丧失约束的极端现象。它们可能因局部热沉积、结构中洛伦兹力的产生，以及高能‘脱耦’电子的生成而对装置结构造成严重损害。由于破裂无法总是避免，因此必须设法减轻其后果，尤其对于未来托卡马克装置而言，其功率密度将比现有装置高出一至两个数量级。”
第165页：
“为使未来托卡马克装置在可靠性、安全性、安全性和性能方面运行良好，越来越有必要掌握等离子体破裂现象。这些剧烈事件导致等离子体约束失效，引发三类有害效应：电磁效应（包括感应电流、环流电流和由此产生的洛伦兹力）可能损坏真空室并撕裂结构部件；由等离子体能量释放引起的热效应可能导致与等离子体接触的壁面部件发生不可逆损伤；此外，在破裂过程中加速的相对论电子束也可能穿透真空室。”
以及安德鲁·索恩顿论文第14页的节选：
“下一代托卡马克装置中破裂的后果极为严重，而若在发电厂级托卡马克中发生破裂，其后果将是灾难性的。”
在阅读完这115页文件后，欧洲议会议员米歇尔·里瓦西女士要求我从中提炼出更简洁的版本，供欧洲议会能源技术研究委员会的124名成员参考。我照做了。
得知该文件在委员会内部传播后，塞德里克·鲁克斯先生随即致信里瓦西女士，强烈抗议其论文和结论被恶意歪曲，用于政治目的，并指出其引用的文本是经过故意截取的。
顺便提一句，正是“CEA匿名作者”在他们的文章中使用了这一手法。他们在网站上持续发布的文件中，引用所谓《Nexus》文章的“摘录”，原文如下：
第91页：
“全球所有托卡马克装置，包括Tore Supra和JET，突然变得难以控制，原因极其多样。”
该引文被故意截断，以掩盖一个事实：ITER终将不可避免地发生重大破裂，原因可能是壁面粉尘脱落或因密封失效导致气体渗入。以下是完整原文：
第91页：
“全球所有托卡马克装置，包括Tore Supra和JET，曾多次完全失控，原因极其多样，从壁面粉尘脱落到因真空室密封不良导致的冷气注入。所有现有及未来的装置都经历过并将继续经历‘破裂’现象。”
我已用下划线标出被省略的部分，该部分彻底改变了原句含义。
回到塞德里克·鲁克斯先生。他同时向里瓦西女士提交了强烈抗议信，并请求与她会面。她同意在2011年11月16日与其会面，但条件是：我必须在场，且由记者全程录像，不提问、不引导讨论。视频将随后上传至我的“调查与辩论”网站，未经剪辑或编辑。
我推测，正是在此期间，CEA的一个小组准备了2011年11月17日发布于其网站上的文章。他们显然未阅读完整版文件——否则就无法声称存在“截取片段的操纵”；因为原文内容丰富且连贯，根本无法支持此类指控。
随后，您致信里瓦西女士，表示不希望鲁克斯先生单独与我见面，并提议由您和您所称的ITER专家阿尔ain·贝库莱一同出席。
里瓦西女士接受了该提议，并将会面地点定于国民议会为议员提供的会议室（圣日耳曼大道）。
2011年11月16日晚，里瓦西女士、记者与我三人徒劳等待您的到来。您三人却毫无通知地直接缺席。次日，一篇长达十页的匿名文章便出现在CEA网站上。
我们能得出什么结论？
这表明ITER项目本身缺乏清晰性，其在法国乃至国际层面的管理似乎极为混乱。如果CEA匿名作者曾阅读过完整文章，他们本应立即发现其中已包含对其所有论点的有力反驳——这些反驳均来自鲁克斯与索恩顿的博士论文原文（已收录于我网站上的115页文件中）。
例如，与他们对数值模拟的盲目信任相反，我引用鲁克斯论文中的一段话（他们或许根本未读）：
第20页：
“考虑到托卡马克等离子体平均包含10²⁰至10²²个粒子，每个粒子都可能与其他所有粒子相互作用，即使超级计算机算力不断提升，要解决如此复杂的系统也显得极为困难。”
关于内部构件变形问题，请参见鲁克斯论文第59页：
“因此，有必要开发一种方法，以减少可能导致真空室不可接受变形的垂直力。”
等等。
匿名作者指责我“不了解众多关于托卡马克的研究文献与报告”。我愿反问：最近由G.A.沃登发表的一篇报告——《大型托卡马克中破裂风险与后果的应对》——是否值得提及？该报告发表于2011年9月16-17日在美国普林斯顿举行的会议，主题为“迈向ITER时代的磁约束聚变能源路线图”。
在该报告第4页中，其观点与鲁克斯、索恩顿及其他众多专家完全一致：
4). 我们目前仍无法在世界上最大、最快的计算机上模拟这一现象。
任何将该报告内容与我提供给里瓦西女士的摘要进行对比的人，都会发现两者结论完全一致。除非沃登先生也应被贴上“科学不诚实”的标签——正如IRFM研究员菲利普·甘德里先生对我所暗示的那样，他本人或许也需要精神科医生的帮助。
最后，我必须强调一点：2011年11月17日匿名文章中写道：
“若认为ITER七方合作伙伴（日本、韩国、印度、中国、美国、俄罗斯联邦、欧盟）及法国核安全当局会对此类破裂现象完全忽略，那真是对这些机构的严重误解。该恶意言论意在暗示破裂问题被刻意隐瞒。但事实并非如此。破裂现象在学术文献中已有广泛讨论，特别是2007年发表于《核聚变》期刊的《ITER物理基础》一书中，专门用超过35页篇幅进行阐述（补充了1999年的初始报告）。”
我向任何人提出挑战：请在法国找出一位政治家、决策者或科学记者，在我文章发表前，曾听说过“破裂”一词，或曾在任何地方读到过相关内容。这些匿名作者所引用的科学文献至今仍难以获取，除非是实验室中的专业人员。
直到2011年10月24日，CEA网站才匆忙上线一篇题为《聚焦破裂现象》的新页面。其作者（仍匿名）刻意忽略一个重要事实：相关实验并非在自发破裂条件下进行，而是在健康等离子体上开展。请看鲁克斯论文第168页的原文：
“从实验角度看，注入操作仅在健康等离子体上实施，几乎未在已具破裂前兆的等离子体上测试。”
这相当于在“非火灾”状态下测试灭火器的有效性。
仅凭观察该图示，作者是否意识到：注入的冷气无法穿透由“共振表面”立即形成的屏障？因为该表面通过电离气体而形成。这是显而易见的事实被刻意忽略，还是作者本身能力不足？
回到2011年11月17日的文章，匿名作者主张以“工程法则”（即“厨房配方”）为基础，开展一项存在潜在危险的实验，否定对基本原理充分理解是启动如此昂贵且高风险项目的基本前提。这种观点令人震惊、不负责任，甚至可以说是可悲的。
问题的掩盖仍在继续。例如，2011年11月17日，ITER法国代表保罗·加兰在国民议会的项目介绍中，完全回避了这一长期被所有专家熟知的重大难题。他真的了解吗？听其演讲，毫无对立观点，更像是宣传而非科学陈述。
事实是：JET装置实现了一秒级聚变能量输出的辉煌成功，以及Tore-Supra实验在超导装置与等离子体电流维持系统支持下，将非热核等离子体维持六分钟的成功，导致了对这一方案的过度乐观，而其根本性问题早已被长期知晓。
我再次引用前述G.A.沃登报告的结论。他在报告结尾强调：托卡马克等离子体尚未实现100%可控，因此在ITER启动前，必须对现有或即将建成的装置进行密集的试验。
其报告第28页：
- 我们必须在ITER之前，证明对高能托卡马克等离子体的控制能力。
其报告第32页：
- 研究托卡马克破裂现象的最佳场所……不是ITER！
此外，所有旨在实现等离子体主动控制的方法（如韩国、英国方案）仍处于项目阶段。尽管媒体大肆宣传为“突破”，但至今尚未具备实际应用能力。
虽然基础科学研究值得推进，但将如此性质的项目包装为工业化的前奏，并预期其在本世纪末实现，实属荒谬。
然而，设计师们却迎合政治家的梦想，着手推进。ITER的设计早在十余年前便已全面完成，耗费巨大，例如采用碳基第一壁等技术方案，但中途被迫放弃，转而采用更危险的替代方案（如铍——剧毒且致癌）。
整个装置在缺乏关键材料性能数据的情况下被完整设计：包括对磨损、热冲击效应以及对14 MeV聚变中子（能量为裂变中子的七倍）辐射抵抗能力的数据均未掌握。这一过程无视了两位法国诺贝尔奖得主皮埃尔-吉勒·德热纳与乔治·夏帕克，以及日本诺贝尔奖得主小柴昌俊的警告。后者早在2004年便直言：
“该项目已不再掌握在科学家手中，而落入政治家和商人的手中。”
破裂问题——显然短期内无法掌控——被严重低估，或出于故意，或出于轻率，或纯粹因能力不足。任何实业家都不会在阅读CEA 2011年11月17日评论中关于控制破裂努力的以下表述后，仍愿意启动如此宏大的项目：
“当前成果令人鼓舞，可以合理预期，到2019-2020年，氢等离子体首次点火时，这些创新方法中的一种或多种将已准备就绪；而到2026年氘等离子体首次点火时，更是如此。”
我在此不会使用菲利普·甘德里先生（IRFM主任研究员）对我所使用的那种侮辱性言辞，也不会重复CEA 2011年11月17日网站上发布的那份文件中的攻击性措辞。我将依据G.A.沃登报告的内容——其建议与我的完全一致——以更克制的语气作结：ITER项目并不合理。
敬请您接受，尊敬的总管理员先生，我最诚挚的敬意，并请将本文及其英文翻译版本，与CEA于2011年11月17日发布的侮辱性文章一同发布在其官方网站上，作为正当的回应权利之体现。
让-皮埃尔·佩蒂
2012年6月28日：
未收到伯纳德·比戈先生对我挂号信（附回执）的任何回复。