可再生能源、清洁技术、冷聚变、国际热核聚变实验堆（ITER）

2005年9月“Radio Grenouille”电台节目

嘉宾：E.布谢（E. Buchet）、J.P.比贝里安（J.P. Biberian）、J.L.米莱（J.L. Millet）、J.P.珀蒂（J.P. Petit）、P.拉斯皮诺（P. Raspino）

****感谢克里斯托夫·朱迪奇（Christophe Giudicci）和朱利安·热弗莱（Julien Geffray），您可以收听本期节目

当晚，我们齐聚“Radio-Grenouille”电台的麦克风前。围绕以下主题展开讨论：

“清洁能源，可再生能源”

埃里克·布谢（Eric Buchet）

来自GERES（可再生能源、环境与社会团结集团），同时在拉西奥塔（La Ciotat）的风能开发空间工作。

让-保罗·比贝里安（Jean-Paul Biberian）

法国国家科学研究中心（CNRS）研究主任，固体物理学家，吕米尼-马赛（Luminy-Marseille）理学院讲师。从事冷聚变研究已有13年。

让-路易·米莱（Jean-Louis Millet）

农民，APTE（环境技术协会）主席。

让-皮埃尔·珀蒂（Jean-Pierre Petit）

前法国国家科学研究中心（CNRS）研究主任，天体物理学家，等离子体物理专家。

帕特里克·拉斯皮诺（Patrick Raspino）

生物医学领域技术人员，斯特林（Stirling）微型发动机制造者。

如前所述，ITER项目方人员并未到场。记者弗雷德里克·雅克曼（Frédérique Jacquemin）的专业素养令我颇感惊喜。她只是一名自由撰稿人，但节目准备充分，并出色地驾驭了嘉宾众多的场面（共五位受访者）。我刚刚通过电话向她表达了谢意。鉴于节目质量上乘，在等待一位读者寄来的7兆字节音频文件期间，我决定将其发布在我的网站上。弗雷德里克告诉我，此类录音不存在版权争议。

问题是：

在法国境内，目前有哪些能源来源，能够以非常简单的方式，无论下雨或刮风，全天候24小时，无论是集中式还是高度分布式（不存在电力输送问题），以极低的投资成本，为无需特殊技能的员工创造大量就业机会，从而生产200兆瓦的电力？

答案是：

回收废油和放油（法国每年约15万吨），并简单地将其用作柴油发动机的燃料。这些发动机若配备SPAD系统，即可向国内电网供电。建立此类系统的成本几乎可以忽略不计。只需修复二手柴油发电机，为其配备SPAD系统，即可节省燃料（40%至50%！）并大幅减少污染。目前，人们需付费以确保这些废油得到销毁。而在此方案中，销毁过程将无污染，并全天候24小时生产200兆瓦电力。废油的收集以及这些发电机的实施，将创造大量就业机会。

ITER，一项耗资100亿欧元的蠢事

2005年10月4日

法国已无力承担ITER这样的“舞女”。一位朋友指出，在“托卡马克”（Tokamak，由俄罗斯人阿尔齐莫维奇发明的环形等离子体反应堆）发展的每一个阶段，人们都宣称这是“迈向工业化前的最后一步”。但每次都会出现新问题。正如马尔巴赫（Marbach，法国原子能委员会ITER项目副主任，在2005年10月《科学与生活》杂志中所述）所指出的：“起初我们并未想到，增大机器尺寸会是解决方案。”因此，ITER是一个昂贵的怪物。

二十多年前，我曾亲历上一个项目“Tore Supra”在卡达拉舍（Cadarache）的启动，当时它已令人印象深刻。

Tore Supra的内部腔室

1991年，我彻底参观了该设施，甚至在维护期间检查了反应堆内部。马尔巴赫透过机器其中一个“偏滤器”的孔洞，看到身穿白大褂的我时，差点心脏病发作。在他组织的一次磁流体力学（MHD）国际研讨会期间（他是PAMIR主席，即“磁流体力学在工业和研究中的应用中心”），我通过贿赂在场的一名技术人员——送给他一本《Lanturlu》漫画书——悄悄获得了进入机器内部参观一刻钟的机会。

经过二十年的努力，Tore Supra项目的成果被总结为一句话：“磁铁能工作。”这是一个在核心产生4特斯拉（40,000高斯）磁场的磁化系统。ITER将提升至5特斯拉，经过这么多年，这只是一个微不足道的进步。早在1970年，即三十多年前，德国一个与磁流体力学相关的超导装置就已产生4特斯拉。这一数值标志着欧洲在大规模超导技术方面远远落后于美国（美国在超导领域的进展100%属于军事领域，不仅受到严密保密，还充斥着强烈的虚假宣传）。

英国人在库尔哈姆（Culham）成功使托卡马克运行，并产生聚变能量16秒。ITER充其量只能在更长的时间间隔内重现这一结果。技术难题巨大。正如让-保罗·比贝里安所指出的，聚变产生的中子不带电荷，会以极高的速度撞击反应堆的物质外壳。他提到了“中子侵蚀”，而目前对此没有任何技术解决方案。因此，（昂贵的）托卡马克外壳的寿命从一开始就成问题。

第二类问题：重氢核原则上通过磁约束被限制，磁场在壁面处的增强通过磁镜效应使其反射。但聚变等离子体是碰撞性的。碰撞倾向于在其内部形成热力学平衡态，伴随麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布（钟形曲线速度统计）。这意味着在1亿度的等离子体中，氢原子经历热运动，平均速度为600公里/秒。但这只是平均速度。在“玻尔兹曼分布的尾部”会发现：

更慢的核 - 更快的核。

快速核突破了磁屏障，其约束能力有限，撞击壁面，剥离出更重原子的核。这些核随后污染等离子体。如果外壳是不锈钢，铁占主要成分。让我们看看不同元素的电离电位值。

将这些以电子伏特为单位的数值乘以11,600，大致可得使相应原子完全电离（剥离其电子壳层）所需的等离子体温度。可以看出，氢的这一值约为100,000开尔文。由于聚变反应堆等离子体的温度约为1亿度，氢是完全电离的（无论是氘还是氚，从原子中剥离其唯一电子所需的能量（以电子伏特计）变化不大）。聚变反应产生的氦也将完全电离，并携带两个正电荷。

备注：11,600这个数字从何而来？

根据公式写出能量等价关系：

e V = k T

其中e是电子电荷，即1.6×10⁻¹⁹库仑，k是玻尔兹曼常数，即1.38×10⁻²³。采用这些数值，可以看出1伏特的电位（1电子伏特的能量）对应于11,600开尔文的温度。

等离子体通过“轫致辐射”（Bremsstrahlung）辐射电磁能量。自由电子以比氢核快50倍的速度运动，每次经过带正电的离子时，其轨迹都会发生偏转（这在气体动理论中被不恰当地称为“碰撞”，英语使用者使用更合适的词“encounter”，意为“遭遇”）。电子“不喜欢被扰动”，并通过发射短波长的电磁能量作出反应。当电子与未完全剥离电子壳层的原子相互作用时，也会发生轫致辐射。如果等离子体不是由聚变反应“自持”的，这种发射倾向于冷却等离子体。如果能量平衡变为负值，核火就会熄灭。

理论表明，这种辐射发射与离子电荷的平方成正比。因此，氦核导致的能量损失将是氢核的4倍。完全剥离电子的碳12原子（6个质子和6个中子）将携带6个电荷，导致辐射能量损失高出36倍。其完全剥离电子的温度约为500电子伏特，即500万度。铁的问题类似。每当从核周围的轨道上剥离一个电子时，都需要提供提取功，且随着离子电荷的增加以及电子位于靠近核的深层壳层，该功越大。铁原子的“完全剥离”温度约为1亿度，即托卡马克内部的温度。表格显示，在1600万度时，铁核周围轨道上的26个电子中有21个被剥离。保留了几个电子的铁离子，除了贡献与电子减速相关的辐射损失外，还可能因电子向更外层跃迁而被激发，随后立即发生辐射退激。这种辐射损失叠加在前者之上。根据我在互联网上查到的表格数据，我找到了关于铁原子26个电子中剥离21个电子的数据，这种构型对应于1600万度的温度。

轫致辐射损失随电荷平方变化。因此：

仅保留5个电子的铁原子导致的损失将是携带单一电荷的氢原子的441倍。
裸铁核导致的损失将是同一氢核的676倍。

结论是，重原子对聚变等离子体的污染无论如何都会导致显著的辐射冷却损失，而这一点被忽视了（我猜您是在阅读这些文字时才第一次发现这一现象），仿佛人们心想“先让反应堆运行几分钟，之后再想办法”。对于比贝里安提到的中子轰击导致的金属外壳磨损，也有同样的评论。

曾考虑通过在不锈钢外壳上贴一层碳壁来限制这种辐射损失，以减少损失。但这正是受控聚变技术半个多世纪以来一直遇到的“附带问题”的一个例子（例如，在10月刊的《科学与生活》杂志中，专门介绍ITER项目的文章并未提及这些问题）。这里面临的是聚变等离子体被环形物质壁升华所污染，导致其辐射冷却。为了实现长期运行，必须净化等离子体，去除重离子，这排除了连续运行的可能性。另一种解决方案，正如马尔巴赫在文章中所强调的，是根据以下原则，考虑越来越大的机器尺寸：

聚变等离子体的体积随机器线性尺寸的立方变化。
壁面面积，即其污染能力，随该线性尺寸的平方变化。

可能发生的情况：

- 正如在库尔哈姆那样，托卡马克（Inch Allah，意为“如果真主愿意”）将实现聚变反应。在卡达拉舍，香槟将畅流。政客们将发表演讲。聚变反应将被观察一段时间t。也许是一分钟。之后，人们将向民众解释说，为了让机器运行，例如运行5分钟而不是1分钟，需要建造一个……大五倍、贵一百倍的机器。等等……

用我的朋友克里斯托夫·塔尔迪（Christophe Tardy）喜欢的一句话来说：

- 这一切都不合理。

但谁说“法国的大型研究项目”是由理性主导的？我们仍然生活在戴高乐所珍视的“法国威望”氛围中。这导致了像波尔（Barp）的梅加焦耳（Mégajoule）项目这样愚蠢的计划。在那里，梦想的是激光聚变。这在任何地方都从未成功过，在波尔也不会成功。它们是“给工程师玩的玩具”。梅加焦耳项目也是一个“掩护项目”，旨在让我们相信，在这个试验台上将继续开发法国新型核武器，这是极其荒谬的。即使通过这种方式实现了聚变（这从未发生过，也不会发生），重氢聚变与热核炸弹中发生的聚变只是远亲，后者被错误地称为“氢弹”。事实上，在这些炸弹中，锂和氢被结合使用（氢化锂在常温下是固态）。

ITER不过是一个更多的玩具（像梅加焦耳一样）。它不涉及任何尖端科学，没有任何新想法，也不解决任何根本问题。 这是大型技术，就像波尔的那样。这会在该地区“创造就业机会吗”？根据与不同外国伙伴达成的协议，许多技术方面将在法国境外管理，因此在这方面带来的收益将很低。相反，有一点是肯定的，我们将目睹方圆二十到五十公里内房地产价格的显著飙升。

还有一件更严重的事，可以用一句话概括：

- 如果ITER选址在挪威，国际共识会弱得多。

您知道法国，甚至欧洲，有任何一个地区像卡达拉舍这个地点那样“得天独厚”，生活质量如此之高吗？空间广阔。远离城市中心。普罗旺斯地区艾克斯（Aix-en-Provence）距高速公路半小时车程。周围乡村美丽，旅游业发达。海不远，山也不远。当ITER附近设立高铁站后（这不会太久），周末去巴黎只需几个小时。在ITER获得一个职位，意味着在相当于整个职业生涯的时间内过上悠闲的生活（ITER要到15-20年后才会开始蹒跚起步）。ITER有一种项目各方科学家既是支持者又是利益相关者的勾结意味，这在世界所有国家都是如此。 日本人、英国人、德国人将争先恐后地争取这个项目中的职位，完全不在乎这首先是对金钱、资源和职位的巨大浪费。政客们听信所言，签字，发表演讲，然后离开。当结论显而易见时：为了一项持续四分之三个世纪、结果为零、在基础研究方面毫无贡献的项目花费了巨额资金，这些罪魁祸首，无论是政客、科学家还是工程师，都将在他们在该地区、吕贝隆（Luberon）等地建造的美丽房产中安度晚年，享受丰厚的退休金。

纳税人，像往常一样，将支付账单。

一位读者在阅读这篇文章后写信给我，说他无法想象科学家们为了在“一个非常美丽的地区”获得职业生涯，竟能在国际范围内建立如此共谋的网络。这种看法是一种错觉。人就是……人。道德在他们的选择和决定中作用甚微。我们在经济和政治世界中越来越意识到这一点，那里最大的犬儒主义是普遍规则。天哪，您为什么认为道德考量会影响研究人员的抉择？他们与其他人类有何不同？公众对国家或国际科学界的天真看法，常常令我震惊。科学家也是普通人。在我们的圈子里，存在着权力阴谋、争夺经费、职位和晋升的斗争，其中科学道德真的……不起任何作用。这种“科学家的道德”实际上……只存在于公众的想象中，并由“科学传播者”维持，他们在科学方面的言论，相当于政治言论。

我希望，您开始对您从书面、口头或视听媒体上获得的信息的真实性产生越来越多的怀疑。“操纵”、“虚假宣传”等词开始进入通用词汇。要知道，科学普及媒体也是如此，它们夸大微不足道的事件，而对更重要的事实保持沉默。一般媒体为权力服务。科学普及媒体为……科学权力服务。

梅加焦耳项目 具有另一项功能，这实际上是它的真正目的：掩盖在1996年穆鲁罗瓦（Mururoa）试验场关闭后，在法国领土上继续进行的地下核试验。 不要指望我们的“调查记者”会涉足如此危险的领域。在因揭露这一切而独自在尼姆上诉法院被告席上受审后，我对此事失去了兴趣，请原谅。专家们会向您谈论“冷发射”，即用非裂变材料（例如铀238）替代裂变材料进行的发射。这种物质具有剧毒（参见"贫铀弹"的危害）。此外，在纯裂变铀235（或99%）与未浓缩的天然铀（含0.7%的U235，即“贫化”铀，几乎纯U238）之间，存在一系列可能性，可以在矿井等场所进行“非常有趣的实验”。我在此结束这个话题。其他人……也许……会重新开启它。但是，正如人们所说，“我已经尽力了”。

这些项目符合法国自战后以来实施的许多其他项目的路线。我们曾有一个地点（阿尔比恩，Albion），在那里部署了我们的井基核力量。随着可操控再入阶段核弹头轨迹精度的提高，该地点很快被废弃。钱白花了。又一次。

我们拥有潜艇搭载的核力量。现在威慑谁？俄罗斯人？中国人？去打击“恐怖分子”？它们只是让军人出去兜风的玩具。仅供参考：我们核潜艇中大多数本应装有多弹头导弹的发射管，现在……是空的（一个守口如瓶的秘密）……以节省开支。我们总不能把这些潜艇都送去废铁场，说它们没用了吧。那就业和威望呢？

愚人节狂欢仍在继续。我记得在蒙彼利埃举行的一次纯法国天体物理学研讨会（就是那次，我的同事阿尔伯特·博斯马（Albert Bosma）成功让我被禁止发言……）。

蒙彼利埃大学校长对我们说了这番话：

- 蒙彼利埃市人口急剧增长。相反，大学人数停滞不前，这意味着我们的学术生活正在衰退。至于物理系，它正处于自由落体状态。学生更喜欢转向计算机科学。请给我们一些博士课题，否则，在法国，物理学将消亡……

但在法国，物理学是什么？在理论方面，看看超弦理论。

在实验方面，人们梦想以新的、像梅加焦耳和ITER一样昂贵的实验来捕获希格斯玻色子（我曾在一部漫画中将其称为“普鲁托物理学”，普鲁托斯（Ploutos）在希腊语中意为“昂贵”）。然而，资金本可以非常有效地投资于确保盈利的项目（太阳能、风能、生物质能、电力推进等）。这不仅仅是合理的，而是变得紧迫了。 这些研究领域呈现出朴素的一面。但事实上，它们是几个世纪前的解决方案与前沿技术的混合体。例如，斯特林发动机为了良好运行，必须使用氢气作为传热流体，因为氢气质量具有最大的热导率，升温降温非常快。但是，非常小的氢分子带来了严重的密封问题，桑迪亚实验室位于新墨西哥州柯克兰（Kirkland）的天线似乎已解决了这一问题。这条经过验证的技术路线（瑞典已有由斯特林发动机推进的潜艇）需要新技术的投入。太阳能、风能也是如此。方形风力涡轮机的设计和开发仍有待完成，以避免最终我们所有的景观都被这些巨大的白色三叶风力涡轮机破坏。

只要能源成本和核能的灾难性后果尚未像野火般蔓延，尚未沉重打击用户的钱包，那些转向这些“生态能源”途径的人就被视为空想家，而实际上应该优先将资金投入这些领域。

让-路易·米莱的拖拉机。前景是他的SPAD系统（那是带管子的铁皮箱）
供参考，由大卫（David）组织的、面向农民的最新一期信息培训班（2005年10月1日）有120名参与者

情况会逆转吗？人类，以及决策者，会理性觉醒吗？当看到希拉克（Chirac）这位“庄园主”眼中闪烁的智慧之光时，人们可以怀疑。狡黠永远无法取代真正的智慧。我们面对的是一个简单的现实：我们的政客只是傻瓜、傀儡、演员。ITER项目，这座无用的大教堂，这座为浪费而建的纪念碑，将会诞生。在我们的军械库中，一艘新的核潜艇正在建造中。土伦的试验实验室肯定已经在设计它的后代。这一切就像一台无法停止的机器在运转。

2005年10月16日。由“退出核能”小组发布。我支持这一行动。 ****

http://www.sortirdunucleaire.org/index.php?menu=agir&sousmenu=actions&soussousmenu=ITERpetition2005&page=petition&act=sign

一份值得签署的请愿书

以下是主要页面。链接直接指向请愿书签名处。

本呼吁书的签署者谴责法国政府和欧盟委员会做出的荒谬且反民主的决定，它们在未经民众批准且不顾顶尖科学家强烈反对的情况下，决定建造ITER反应堆。以下是拒绝ITER的主要原因：

ITER反应堆永远不会生产电力

完全正式地说，ITER的目标是尝试维持核聚变反应400秒（参见官方网站：www.itercad.org/intro_fr.html）。将ITER连接到法国电力公司（EDF）电网的超高压（THT）输电线路将仅为ITER供电而建。

ITER将消耗大量电力

“为了启动ITER，需要500兆瓦的电力，由整个电网在大约十秒钟内提供。为了加热其中包含的氘和氚热云（等离子体），需要在400秒内提供几十兆瓦的电力。最后，该设施需要永久性的120兆瓦电力。”（《世界报》，2003年12月5日）

ITER将是危险的

2002年诺贝尔物理学奖得主、日本人小柴昌俊（Masatoshi Koshiba）早在2003年3月10日致日本首相小泉纯一郎的信中就解释说：“燃烧氚的ITER核反应堆，从安全和环境污染的角度来看，极其危险。”

ITER将产生核废料

小柴昌俊在2003年3月10日的信中继续解释说：“装置墙壁和建筑材料的放射性将产生40,000吨核废料。”这些废料的寿命约为千年：这当然比当前反应堆（核裂变）产生的废料少，但对于后代来说，这仍然是一个有毒的礼物。

核聚变很可能永远无法生产电力

“四十年来，我们一直在原地打转。像ITER这样的项目，我们在美国普林斯顿安装过，然后在英国安装过，但我们从未真正取得进展”（克洛德·阿莱格尔，Claude Allègre，《快报》，2005年5月30日）。四十年来，我们一直被承诺核聚变将在20或30年后实现。今天，随着ITER，这一切又重演了。

如果核聚变有一天生产电力，那也将为时已晚

如果数百亿欧元再次浪费在核聚变上，ITER的一个遥远继任者也许有一天会生产电力，最好是在100、150或200年后。然而，众所周知，石油和铀将在最多50年内耗尽。因此，ITER是一个重大的投资错误。

我们正在为日本获得的巨额补偿买单

日本获得了项目秘书长的职位、20%的人员编制（仅占投资的10%）、研究实验室的容纳、日本那珂（Naka）核聚变场地的建设工作，以及可能的“ITER 2”在日本的选址……这将由欧盟资助50%！欧洲的公共资金被牺牲了几十年。

如果一个国家退出ITER，我们将支付差额

“如果一个国家退出ITER，东道国可能需要额外资助项目的20%，”日本科学部研究与发展局局长坂田先生（M. Sakata）说。“出于节约原因，这是我们无法预留的，”他强调。“相反，欧洲一直表示愿意支付额外费用，即使六方协议破裂”（法新社，2005年6月28日 - 14:09）

.然而，美国很可能很快退出ITER项目

美国国会的一个委员会在2005年5月发布了一份报告，解释说支持ITER是“不合理的、不可接受的和缺乏远见的”。该委员会表示“准备拒绝未来对ITER项目的任何美国资助”。国会科学委员会主席大卫·戈德斯通（David Goldston）甚至对《新科学家》杂志说：“美国参与ITER项目不太可能……”（2005年5月26日）。此外，美国此前已退出ITER。他们于2003年回归以支持日本的候选资格。他们再次退出并不令人惊讶。

ITER破坏就业

用ITER预计的巨额资金，可以创造并维持大约100倍的就业机会。这些就业将具有真正的社会效用（教育、文化、健康、可再生能源等），并在领土上和谐分布，而不是集中。此外，普罗旺斯-阿尔卑斯-蓝色海岸大区（PACA）预计的就业主要是“就业转移”：许多科学家将搬到ITER附近定居。进步在哪里？

将“头奖”给予一个地区而损害其他地区，是对公共利益的否定

许多普罗旺斯当选官员的惊叹声明是不得体的：他们失去了对公共利益的所有意识，他们唯一感兴趣的是为其城市、选区、部门、地区带来“头奖”，而其他贡献地区和国家的利益则被牺牲。

对于聚变研究，法国公共资金已经资助了梅加焦耳激光器

在吉伦特省（Gironde）的波尔（Barp），法国已开始建造梅加焦耳激光器，这是一个与ITER一样庞大的设施，同样旨在尝试控制核聚变（分别通过“惯性约束”和“磁约束”途径）。诚然，官方说法是梅加焦耳用于原子弹的开发，但法国原子能委员会（CEA）正在组建“ITER/梅加焦耳”混合团队，这证实了这些设施的双重用途，此外，对其（微弱的）成功几率没有任何评估。而且，并没有询问公民是否真的想资助这两个设施，或其中一个，或……都不！

ITER拖累研究

“ITER又是过去耗尽我们研究经费的那些声望项目之一。首先是高清电视，然后是在卡昂（Caen）建造大型重离子国家加速器（Ganil），接着是载人航天飞行，最后是国际空间站。对科学的结果？几乎没有。今天是波尔的梅加焦耳激光器和卡达拉舍的ITER。”（克洛德·阿莱格尔，《快报》，2005年5月30日）。同样：法国物理学会（SFP）谴责法国研究预算的四分之一被分配给ITER的风险：“鉴于今天法国整体研究面临的困难，SFP要求法国贡献的增加部分不得从民用研究的当前预算中扣除。”

ITER的建设决定没有任何民主程序

法国公民，以及更广泛的欧洲公民，从未被咨询过他们是否想大规模资助像ITER这样有争议的实验，以及为日本和西班牙（西班牙撤回了文德洛斯Vendellos的候选资格）退出而提供的丰厚赔偿。

法国政府必须放弃ITER项目，并大力投资于节能和可再生能源。这是拯救环境、确保能源安全和发展大量不可外包就业的唯一途径。