Z机器产生二十亿度的温度

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为何必须停止ITER项目

2006年3月23日

2010年5月13日,四年之后:

ITER核聚变项目成本爆炸式增长

http://www.univers-nature.com/inf/inf_actualite1.cgi?id=4218

位于法国南部卡达拉舍的ITER(国际热核聚变实验堆)项目,承诺在地球上实现核聚变,以提供近乎无限的能源(1),其预算却正以惊人的速度飙升,建设成本预计将至少是最初预估的45.7亿欧元的两倍(2)。

尽管中国、韩国、美国、印度、日本以及俄罗斯联邦均参与了该项目,但欧盟是主要的经济出资方。因此,欧盟在十年建设期内的出资份额将从27亿欧元上升至72亿欧元。对欧盟委员会而言,应对这一支出的两种可能方案是:提高成员国的分摊比例,或增加欧盟预算中用于ITER项目的份额。

即使不提美国目前退出ITER资金支持的情况,成本的急剧上升也主要归因于项目本身的复杂性,以及其设计自2001年以来为适应当今技术能力而发生的深刻演变(2)。

此外,在十年间,原材料成本持续攀升,也进一步推高了ITER的总支出。

需要提醒的是,ITER并非旨在商业性发电,而是要在六分钟内,通过注入50兆瓦(MW)的能量,产生5亿瓦(MW)的热量,以证明在地球上实现核聚变的可行性。

一旦这一阶段完成,首个核聚变示范堆DEMO预计将在2050年前于日本建成,以验证该技术的工业可行性。

在当前经济危机的背景下,相关政府是否会再次增加财政投入?这尚不确定。若无法获得与其期望相匹配的资金,科学家们可能被迫缩小项目规模。

帕斯卡尔·法西

1- ITER(国际热核聚变实验堆)的目标是使人类在21世纪后半叶接近太阳的能源生产模式。

2- 2007年,总预算构成为:建设期10年,45.7亿欧元;运行期20年,48亿欧元;退役期10至15年,5.3亿欧元。

我2006年的文章:

当我于3月16日前往佩尔图瓦参加一场所谓的“辩论会”时,反核人士到场。他们戴上白色面具,高喊口号,而法国原子能委员会(CEA)的人员则面带微笑,由帕特里克·勒格朗带领,他在一份宣传册中写道:“这场辩论已站稳脚跟”。

“这场辩论已站稳脚跟”

人们对我发言内容感到极为震惊。勒格朗最终微笑着对我说:

“好了,大家冷静一下。现在给你们话筒,你们可以提问,我们会回答。”

但我的问题是:

“这个项目的人们如何应对由重核从壁面剥离所引发的强烈轫致辐射冷却问题?”

瞬间,现场一片寂静。勒格朗下巴脱臼,不断摇头否认。项目行政负责人,以及前来解释“在这一社会项目中我们致力于保护花朵和甲虫”的环境专家,也都沉默无语。

最后,终于找到一位坐在旁边的工程师,他支支吾吾地说:

“嗯……这是个好问题……”

事实上,这正是一个价值百万欧元、绝不能提出的问题。最快速的氢原子始终能突破磁约束屏障,撞击器壁,剥离原子,这些原子会立即完全电离。而与自由电子相互作用产生的轫致辐射损失,与电荷的平方成正比。等离子体将被污染并冷却,ITER反应堆将因此窒息……

在牛津的阿库尔汉,英国人已实现了一秒的聚变。ITER预计在20至40年内实现十秒甚至二十秒的聚变。但没有人真正考虑过如何解决反应堆熄灭的问题,除了说“存在规模效应”。随着装置尺寸增大,辐射损失相对减少。一旦我们实现数十秒的聚变,就会说:“必须建造一个超级ITER,更昂贵,但这次一定能成功。”

我们不可能在没有准备好解决重大且不可避免的问题的情况下,启动如此规模、如此昂贵的项目。

除非ITER不过是一个昂贵的玩具,或如我在佩尔图瓦听到和读到的那样,只是一个“社会项目”。

ITER最突出的,是科学家们完全缺乏想象力,它在实验领域中的地位,相当于理论物理中的“超弦理论”。托卡马克方案的聚变研究已停滞半个世纪。我们被要求再耐心等待30至40年,而到那时,我们的物理学可能早已完全改变。正如我离开会场时所说:

“ITER是三千年时代的蒸汽机。”

法国的Tore-Supra托卡马克装置,25年前启动(与当年“实验室中的太阳”等口号如出一辙),未能兑现承诺。聚变:零。升温极为有限。但“超导磁体成功运行了”。这真是了不起!花了25年时间建造一个仅产生4特斯拉的超导磁体——而这一技术在全世界所有粒子加速器的气泡室中早已成熟。然而在法国,人们却为失败而沾沾自喜。

在场的人们记住了最后与那位专家的对话,他当时说:“这是个好问题。”

“如今,我们真的负担得起这样的‘舞者’吗?”

“哦,看起来花了很多钱,但占GDP的比例其实少得多……”

好吧,我们拭目以待。

在离开会场前,我阐明了我的观点:我并非反对核聚变,而是反对这种“伪聚变”——它就像蒸汽机之于内燃机。这个类比是恰当的。在ITER中,人们试图在过低的温度下持续运行,使用一种污染性的反应,这将激活周围结构,导致新的放射性废物不断积累。而真正的未来应是:

清洁聚变:

硼-11 + 氢-1:脉冲式,达到十亿度。

或:

锂-7 + 氢-1:达到五亿度。

第二天,恰巧地,新墨西哥州的桑迪亚实验室宣布了其Z-机器的成果(在Google中搜索“Z machine”)。

资料来源:

http://www.sandia.gov/media/z290.htm

http://www.sandia.gov/news-center/news-releases/2003/nuclear-power/Zneutrons.html

《Futura-Science》文章内容:

http://www.futura-sciences.com/news-z-machine-depasse-deux-milliards-degres_8419.php

Z-机器产生的温度轻松超过二十亿度。