沙恩迪亚Z机器之谜

沙恩迪亚Z机的奥秘

沙恩迪亚Z机（新墨西哥州）

无污染和无放射性的聚变：

触手可及！

由一位读者推荐，一篇近期的维基百科文章

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

2006年5月26日

****30
五月：民用领域无反应

必须重新审视这一切。在法国，相关报道几乎为零，除了《科学与生活》和《科学与未来》中的一些简短报道。最初的启动是在网站 http://www.futura-sciences.com。在主流媒体中，完全沉默。《科学世界》中也没有相关内容。

重新从源头开始。在Google上搜索：

deeney z machine

Chris Deney是负责在桑迪亚（新墨西哥州）进行实验的人，这些实验始于Gerold Yonas三十年前的工作（电子束聚变，见《科学》杂志1979年1月刊）。通过这个Google搜索，可以找到各种信息，但最可靠的是直接访问桑迪亚实验室通讯部门最初发布的第一手信息。你将找到通往桑迪亚通讯部门发布信息的链接如下：

http://www.sandia.gov/news-center/news-releases/index.html

这将引导你到以下内容：

这些时间表示不同元件中的传输时间，这些元件本身由子元件组成，其特性（传输时间、阻抗）在相关的小表格中给出。放电装置要么由激光触发（图中的ls放电装置），要么自动触发并在水中（图中的ws放电装置）。表格延伸整个图（从MARX发生器到负载），在行元件下方给出了它们的等效电容和电感。

Z机的磁绝缘线路

Marx发生器储存

11.4兆焦耳

电能，并通过一组水线路输出

4.5兆焦耳

，将电容器的放电时间压缩成一个

105纳秒

的脉冲。由水线路级联组成的级联输出，通过水/真空接口，由放电装置分隔，供给磁绝缘线路。该接口直径为，通向四个锥体（注意线路分离到旋转对称几何结构的过渡），堆叠在一起，磁绝缘线路。

Z机的常规压缩器

这些仪器化的线路定义了四个级别，称为A、B、C、D。如上图所示的压缩器，可以将不同级别的电流相加，以尽量减少损失。

然后，典型Z pinch负载（即2厘米长、2厘米初始半径、质量4毫克）可以由10到20兆安培的脉冲供电，持续时间为105纳秒。提供的电功率约为40太瓦。

这些时间表示不同元件中的传输时间，这些元件本身由子元件组成，其特性（传输时间、阻抗）在相关的小表格中给出。放电装置要么由激光触发（图中的ls放电装置），要么自动触发并在水中（图中的ws放电装置）。表格延伸整个图（从MARX发生器到负载），在行元件下方给出了它们的等效电容和电感。

Z机的磁绝缘线路

Marx发生器储存

11.4兆焦耳

电能，并通过一组水线路输出

4.5兆焦耳

，将电容器的放电时间压缩成一个

105纳秒

的脉冲。由水线路级联组成的级联输出，通过水/真空接口，由放电装置分隔，供给磁绝缘线路。该接口直径为，通向四个锥体（注意线路分离到旋转对称几何结构的过渡），堆叠在一起，磁绝缘线路。

Z机的常规压缩器

这些仪器化的线路定义了四个级别，称为A、B、C、D。如上图所示的压缩器，可以将不同级别的电流相加，以尽量减少损失。

然后，典型Z pinch负载（即2厘米长、2厘米初始半径、质量4毫克）可以由10到20兆安培的脉冲供电，持续时间为105纳秒。提供的电功率约为40太瓦。

为了诊断，我们依靠氖气细胞的快速电离：

是的，你没看错。十亿意味着十亿。自己做调查。你会找到一连串来自桑迪亚服务的通讯。到目前为止，没什么可值得大惊小怪的。温度缓慢上升。在论文中：

http://www.sandia.gov/LabNews/LN06-04-99/zmachine_story.html

日期为1999年6月4日，写道：

桑迪亚研究人员Chris Deeney（1644）、Christine Coverdale（15344）和Victor Harper-Slaboszewicz（15344）上个月将Z机推向了新的极限，他们使用世界上最强的X射线源来测试材料在实验中受到的辐射影响，这些实验旨在模拟核爆炸附近可能出现的反应。

桑迪亚研究人员Chris Deeney（1644）、Christine Coverdale（15344）和Victor Harper-Slaboszewicz（15344）上个月将Z机推向了新的极限，他们使用世界上最强的X射线源来测试材料在实验中受到的辐射影响，这些实验旨在模拟核爆炸附近可能出现的反应。

换句话说，桑迪亚的实验是为了模拟（“mimic”）核爆炸释放的X射线。到目前为止，这只是一个“X射线源”。

在实验过程中，Z机产生了超过100千焦的X射线（kJ代表千焦耳，是辐射能量的单位）在4.8 keV（keV代表千电子伏特，是测量X射线颜色光谱的单位）。这种辐射能量的量显著增强了进行武器效应实验的能力；在这一X射线能量下，其他来源仅产生了10千焦耳。

“我们很兴奋我们达到了这个里程碑，”Chris说。“地下测试的损失限制了测试能力，但这是Z pinch中我们最接近‘真实情况’的成就。”

Chris、Christine和Victor与Mark Hedemann、Bill Barrett和Brett Bedeaux（均为15344）一起，一直在使用Z机和其他来源来确定材料——在这种情况下是中子发生器的候选材料——在受到高辐射水平照射时的反应。当核武器爆炸时，它会产生高辐射水平，这可能导致附近和远处系统的故障。为了防止故障，由Sandia设计和制造的武器组件和子系统必须根据任务需求确定的辐射水平进行认证。在高辐射剂量和剂量率下测试材料，并结合先进的计算机计算，是选择武器组件材料的重要步骤。

从Z机实验中收集的信息将用于验证计算机建模。Chris表示，由于适当的测试环境并不总是可用，计算机模型正越来越多地用于通过加速战略计算倡议（ASCI）计划对组件进行认证。

“如果我们的发现与同一事件的计算机建模接近，这意味着建模是正确的，这给了我们更多信心，相信模型在我们无法测试的领域所告诉我们的内容，”Chris说。

自1992年美国全面停止核试验以来，科学家一直在开发新的方法来验证武器的可靠性，而无需实际引爆它们。在桑迪亚的Saturn和Z等地面上的模拟器上，科学家们开发了X射线源，可用于测试材料和部件。特别是强大的Z机，使得在比以前可能的更真实的物理条件下进行测试成为可能。

这些最近的实验是一项合作努力，不仅在桑迪亚内部，而且在核武器界，Chris说。Z上的X射线源开发实验由国防威胁减少局（DTRA）的Ralph Schneider资助，以增强核武器界独特的测试能力，特别是针对国防部感兴趣领域。Victor Harper-Slaboszewicz和Bill Barrett利用这一源开发来收集用于桑迪亚组件开发和认证计划的数据。

Z机是一种脉冲功率加速器，由电容器组成，这些电容器像大型电池一样，充电超过一分钟。电能以1000亿分之一秒的速度释放，产生50万亿瓦、1800万安培的脉冲。这个脉冲汇聚在一组称为负载的导线上，产生等离子体。这个等离子体坍缩到轴上，称为“Z pinch”，并辐射X射线。

Christine说，这次使用Z机进行的最新测试中，研究人员还使用了一种“嵌套”导线技术。

这种技术由Melissa Douglas（1644）和其他人在海军研究实验室和法国理论开发。

在以前使用钛丝阵列的实验中，研究人员总是测试最多160根钛丝的单个钛丝阵列。这次，他们在一个由96到140根钛丝组成的第一个阵列中嵌入了第二个由48到70根钛丝组成的阵列，这在导线坍缩到轴上时提供了更多的稳定性。这种增加的稳定性提高了Z pinch的质量，并增强了发射辐射的效用。

嵌套的导线阵列之前已经在Z上成功使用过，但仅限于钨丝。这些实验产生了数百太瓦的X射线，以支持惯性约束聚变计划。Chris和Christine在他们的辐射测试实验中使用钛，因为它们提供了更高功率和更高能量的X射线源。

作为这些测试的一部分，中子发生器的候选材料被放置在距离源的不同距离处，通常是一点五到四英尺。通过诊断来确定每个距离处产生的应力，并在X射线爆发后检查材料，研究人员可以看到辐射的影响。

“我们特别寻找材料中的损坏，检查辐射是否造成损坏，以及损坏的类型。例如，我们想知道材料是否剥落、开裂或碎裂，”Christine说。“在Z机上的测试为我们提供了一个有价值的工具，以确定哪些材料能够经受住高辐射暴露。”

桑迪亚的Chris Deeney、Christine Coverdale和Victor Harper-Slaboszewicz这些月份将Z机推向了新的极限，作为强大的X射线源，用于测试材料在核爆炸辐射下的耐受性。

在这些实验中，桑迪亚机器产生了100千焦耳的能量，4.8 keV（千电子伏特）。

评论者继续强调“简单的X射线源”方面。

这种能量量是显著的。事实上，这个来源产生了100千焦耳，而之前只有10千焦耳。

Deeney说他“非常兴奋”，因为“这些实验开始接近地下核试验的流量”。文本解释了测试材料在这些强X射线流量下的耐受性的重要性。然后大家高兴地发现这些实验证实了计算机模拟，因此“所走的路是正确的”。文本指出，这个项目始于1992年。在下面，你会找到1999年《科学》杂志论文的摘录，展示了美国第一个系统，由位于华盛顿附近的Harry Diamond军事实验室创建，用于测试导弹拦截弹头对辐射的耐受性。

文本指出，Z机基于电容器系统，这些电容器在1分钟内充电。然后能量在100纳秒（十分之一微秒）内释放，功率为50太瓦，电流为1800万安培。脉冲被发送到一组导线，构成负载，这些导线变成等离子体，然后在轴上坍缩，形成所谓的“Z pinch”机器。

看一下红色文本：

这种技术在理论上由Melissa Douglas和她的美国海军研究实验室同事开发，

以及……在法国（*）。

最初，使用了160根钛丝的配置。然后，使用了两个装置，同心排列，提高了在轴上坍缩时的稳定性（见下文）。

这个新的系统（嵌套阵列）使用两个在圆柱面上排列的线组，同心排列，提高了“Z pinch machine”（系统OZ轴上等离子体集中）的效率。

这种多组线的配置之前曾用钨丝进行过（高熔点）。

这些实验产生了数百太瓦（我认为这是峰值功率）。

这些实验属于惯性约束聚变计划的框架（提及了Yonas在70年代初的项目）。

Chris和Christine使用钛是因为这种材料可以作为强大的X射线源。

作为这些实验的一部分，中子发生器的测试材料被放置在不同距离，从1.5英尺到4英尺。研究人员随后试图确定X射线对这些装置的破坏性影响。

因此，实验的目的是创建X射线源，以测试核弹头对反导弹系统的耐受性。

特别关注这些装置上产生的损坏及其类型。例如，我们想知道这些材料是否剥落、开裂或碎裂。

Christine还补充道：

使用Z机进行的这些测试为了解材料如何抵抗高辐射暴露提供了非常有用的工具。

（*）在法国，DAM（军事应用部）进行了研究，但因这一领域对“工程师大教堂”——Megajoule项目和ITER项目构成威胁而获得的支持较少。

回到页面顶部，阅读桑迪亚实验室于2006年3月8日发布的新闻。翻译如下：

http://www.jp-petit.com/science/ couronne_solaire/couronne_solaire.htm** ** ****

美国国家桑迪亚实验室。

立即发布。

桑迪亚Z机已超过20亿开尔文度

新墨西哥州阿尔伯克基。桑迪亚实验室的Z机产生了温度超过20亿开尔文度的等离子体，温度高于恒星核心（太阳中心为2000万度）。

这种意外的能量流，如果其原因可以被解释，如果这一切可以被利用，可能意味着使用聚变能的机器，更小、更便宜（比有争议的ITER），有一天可以产生与大型设施相同数量的能量。

这种现象也可能解释天体物理学实体如太阳耀斑如何维持如此高的温度。（我有另一种解释：但暂且不谈。）

这种大量的辐射发射也可能为验证确保核武器库存安全和状态的代码提供实验确认，这本来是Z机的主要任务（换句话说：评论者似乎没有意识到，获得的温度使Z机远不止是一个用于测试核弹头对抗反导弹系统的X射线源！）。

最初，项目负责人Chris Deeney说他不相信。他们反复进行了实验，以确保这是一个真正的结果，而不是一个错误。

这些结果由光谱仪记录，并由Apruzese及其在海军研究实验室的同事进行的数值模拟所证实。

在帝国理工学院因Z pinch研究而闻名的Malcom Haines在2月24日的《物理评论快报》上发表的一篇文章中评论了这一实验，并提供了对观察到现象的可能解释。

桑迪亚是美国国家安全部下属的一个实验室。

发生了什么，为什么？

“Z能量”在这些实验中发出，引发了一系列问题。

首先，以X射线形式发出的能量是注入能量的四倍。

通常，当没有核反应时，发出的能量低于注入的总能量。因此，存在额外的能量。但来自哪里？

第二点，同样重要：等离子体达到最大压缩状态后，离子温度保持不变。在这种情况下，离子失去了所有动能并以辐射形式释放能量，温度本应下降，除非这些离子能获得未知的能源。

通常，桑迪亚机器的工作方式如下：2000万安培的电流通过由头发丝粗细的钨丝组成的核。这个核的大小像一个线圈。这些丝瞬间蒸发并转化为等离子体，即带电粒子的集合。

由于强电流产生的磁场作用，等离子体收缩，被压缩成一个直径为铅笔芯大小的物体（根据Haines的论文，为1.5毫米）。这种收缩的速度相当于一架飞机在几秒内从纽约飞到旧金山（约1000公里/秒或10^6米/秒。对于1.5厘米半径的系统，这相当于1.5×10^-8秒，即15纳秒）。

此时，离子和电子没有地方逃逸。就像快速行驶的汽车撞上砖墙一样，它们突然停止，释放出它们的动能（以X射线的形式），温度达到数百万度，与太阳耀斑的温度相当。

通过用钢代替钨。从由约20毫米直径的钨丝组成的装置，换成由距离轴27.5毫米到40毫米的钢丝组成的装置，温度升至20亿度。可能的解释是，由于在更长的距离上获得了更高的动能（40毫米而不是10毫米）。选择钢是为了通过光谱学进行精确测量，这在钨上无法实现。

Malcom Haines提出的解释是，一种未预料到的磁流体动力学不稳定性可能将部分磁能转化为热能，从而在等离子体“停滞”在系统轴上、速度为零时，提高了离子的温度。

原则上，等离子体应完全坍塌，其能量通过X射线辐射耗散。但在大约10纳秒的时间内，一种未知的能源增加了等离子体束的温度和压力，使其能够抵抗磁压的压缩效应。

Haines假设会发生微小的湍流，使离子在被外部磁压困住时温度升高。这些湍流类似于“冲击”（jolt），当它们转化为热能时，可以解释观察到的温度升高。电子和离子的混合则成为一种粘性耗散现象，即使这些元素本应已经耗尽了所有能量（exhausted）。

（我读了这篇文章，但不能说Haines的论点令人信服）

到目前为止，我们只考虑等离子体中观察到的温度上升是由于入射动能转化为热能，而不是由于磁流体动力学微湍流的影响。

Z机安装在一个类似卡芒贝尔奶酪的建筑中，形状和大小像一个老式大学体育馆。

这项工作立即引发了其他工作，无论是桑迪亚还是内华达州雷诺大学。

美国国家桑迪亚实验室。

立即发布。

桑迪亚Z机已超过20亿开尔文度

新墨西哥州阿尔伯克基。桑迪亚实验室的Z机产生了温度超过20亿开尔文度的等离子体，温度高于恒星核心（太阳中心为2000万度）。

这种意外的能量流，如果其原因可以被解释，如果这一切可以被利用，可能意味着使用聚变能的机器，更小、更便宜（比有争议的ITER），有一天可以产生与大型设施相同数量的能量。

这种现象也可能解释天体物理学实体如太阳耀斑如何维持如此高的温度。（我有另一种解释：但暂且不谈。）

这种大量的辐射发射也可能为验证确保核武器库存安全和状态的代码提供实验确认，这本来是Z机的主要任务（换句话说：评论者似乎没有意识到，获得的温度使Z机远不止是一个用于测试核弹头对抗反导弹系统的X射线源！）。

最初，项目负责人Chris Deeney说他不相信。他们反复进行了实验，以确保这是一个真正的结果，而不是一个错误。

这些结果由光谱仪记录，并由Apruzese及其在海军研究实验室的同事进行的数值模拟所证实。

在帝国理工学院因Z pinch研究而闻名的Malcom Haines在2月24日的《物理评论快报》上发表的一篇文章中评论了这一实验，并提供了对观察到现象的可能解释。

桑迪亚是美国国家安全部下属的一个实验室。

发生了什么，为什么？

“Z能量”在这些实验中发出，引发了一系列问题。

首先，以X射线形式发出的能量是注入能量的四倍。

通常，当没有核反应时，发出的能量低于注入的总能量。因此，存在额外的能量。但来自哪里？

第二点，同样重要：等离子体达到最大压缩状态后，离子温度保持不变。在这种情况下，离子失去了所有动能并以辐射形式释放能量，温度本应下降，除非这些离子能获得未知的能源。

通常，桑迪亚机器的工作方式如下：2000万安培的电流通过由头发丝粗细的钨丝组成的核。这个核的大小像一个线圈。这些丝瞬间蒸发并转化为等离子体，即带电粒子的集合。

由于强电流产生的磁场作用，等离子体收缩，被压缩成一个直径为铅笔芯大小的物体（根据Haines的论文，为1.5毫米）。这种收缩的速度相当于一架飞机在几秒内从纽约飞到旧金山（约1000公里/秒或10^6米/秒。对于1.5厘米半径的系统，这相当于1.5×10^-8秒，即15纳秒）。

此时，离子和电子没有地方逃逸。就像快速行驶的汽车撞上砖墙一样，它们突然停止，释放出它们的动能（以X射线的形式），温度达到数百万度，与太阳耀斑的温度相当。

通过用钢代替钨。从由约20毫米直径的钨丝组成的装置，换成由距离轴27.5毫米到40毫米的钢丝组成的装置，温度升至20亿度。可能的解释是，由于在更长的距离上获得了更高的动能（40毫米而不是10毫米）。选择钢是为了通过光谱学进行精确测量，这在钨上无法实现。

Malcom Haines提出的解释是，一种未预料到的磁流体动力学不稳定性可能将部分磁能转化为热能，从而在等离子体“停滞”在系统轴上、速度为零时，提高了离子的温度。

原则上，等离子体应完全坍塌，其能量通过X射线辐射耗散。但在大约10纳秒的时间内，一种未知的能源增加了等离子体束的温度和压力，使其能够抵抗磁压的压缩效应。

Haines假设会发生微小的湍流，使离子在被外部磁压困住时温度升高。这些湍流类似于“冲击”（jolt），当它们转化为热能时，可以解释观察到的温度升高。电子和离子的混合则成为一种粘性耗散现象，即使这些元素本应已经耗尽了所有能量（exhausted）。

（我读了这篇文章，但不能说Haines的论点令人信服）

到目前为止，我们只考虑等离子体中观察到的温度上升是由于入射动能转化为热能，而不是由于磁流体动力学微湍流的影响。

Z机安装在一个类似卡芒贝尔奶酪的建筑中，形状和大小像一个老式大学体育馆。

这项工作立即引发了其他工作，无论是桑迪亚还是内华达州雷诺大学。

这项工作立刻引发了其他工作，无论是在桑迪亚还是在内华达州雷诺的大学。

顺便提一下，这是马尔科姆·海恩斯文章的第一页：

马尔科姆·海恩斯（他看起来从1967年以来几乎没有变化）

虽然这并不正确，通常需要支付25美元（我已经支付了）才能下载这四个页面的PDF，但鉴于这一结果的重要性，我决定将其上传到我的网站上供下载。

马尔科姆·海恩斯的文章，PDF格式

文章指出如何通过分析不锈钢发出的光谱来推断温度。因此，这是一个可靠的结果，而不是一种人为的产物。无论如何，这篇文章于2005年5月13日提交给《物理评论快报》，10月进行了修改，2006年2月24日发表。因此，从文章第一次提交到发表之间经历了十个月。因此，这不是一个仓促发布的信息。我也联系了杰罗尔德·约纳斯，我在1976年在桑迪亚认识了他。当时他建造了这个装置，目的是通过电子束实现核聚变。当时这个装置的大小只有一枚鸽蛋。但杰罗尔德本人承认他在聚焦方面存在问题：

杰罗尔德·约纳斯的首个装置，桑迪亚，1976年

可以看出，他当时已经精通于处理大电流和高功率。我们没有“Z-机器”的整体视图。电力通过浸入水池中的导体传输（如上图所示）。水作为电介质。当机器运行时，不同金属部件从水中突出，产生非常壮观的短路，结果如下：

Z-机器表面金属部件之间的短路

这是一张由金属丝组成的靶子的图像。

金属丝装置

接下来是一些图示，有助于理解这种等离子体压缩器的原理。

Z-机器

每根导线产生一个磁场，通过洛伦兹力I x B作用于相邻的导线。结果是，所有这些导线都倾向于沿着系统的轴线聚集。强烈的电流使它们蒸发，转化为等离子体束。在操作过程中，30%的金属被分散，形成一种金属蒸汽，当这些金属等离子体束融合成一个中空圆柱体并沿其轴线内爆时，就会形成一种“拖尾”。金属丝结构可以创建良好的初始轴对称性，从所获得的结果来看，这种轴对称性一直保持到最终阶段，直到形成一个直径为1.5毫米的高温等离子体细丝，沿着轴线排列。

但事实上，机器并没有按照预期运行。它的设计者只是希望它成为一个强大的X射线发生器，以测试核弹头对反导弹武器的耐受性。其中最简单的一种方法是向正在返回的核弹头发射携带核弹头的反导弹。在爆炸时，大部分能量以X射线的形式释放。在地面附近爆炸的原子弹，这些X射线会形成火球。高温气体的剧烈膨胀会产生破坏性的冲击波。如果爆炸发生在非常高的大气层或太空，X射线可能会损坏弹头或导弹本身，摧毁其导航和控制系统。

因此，Z-机器是出于这个目的而设计的，而且没有人预料到它有一天会在核聚变竞赛中扮演重要角色。

我们可以追溯这台机器的历史，直到2005年5月的突然飞跃，直到温度骤升至超过20亿度。在此之前，研究人员关注的是产生的功率，例如1998年梅丽莎·道格拉斯的文章：

http://flux.aps.org/meetings/YR99/DPP99/abs/S110002.html

在《物理评论快报》1998年第81卷第4883页，克里斯·登尼报告了一次1.8兆焦耳的X射线辐射，峰值功率为280太瓦，持续时间为2纳秒。

因此，我与约纳斯进行了多次电子邮件交流，其中包括昨天的一封。以下是这次交流：

发件人：让-皮埃尔·皮特

发送时间：2006年5月26日星期五 1:23 AM

收件人：约纳斯，杰罗尔德

主题：有什么新消息吗？

亲爱的杰罗尔德，

法国对桑迪亚最近的突破反应不大，只有在大众评论中提到几句。我正在尝试与海恩斯取得联系。试着用萨哈罗夫发生器（1954年）为机器供电，它能提供1亿安培的电流，初始能量由爆炸提供？顺便说一句，这个系统就变成了……一种不需要裂变系统的氢弹。一个小型的萨哈罗夫发生器可以提供所需的能量。对吗？

如果我是对的，我们面临两种可能性：

• 低成本的末日

• 为所有人提供能源

我希望你能在四分之一分钟内回答我的问题。

让-皮埃尔

约纳斯的回复

让·皮埃尔，

1. 萨哈罗夫（爆炸）发生器太慢，无法驱动稳定的高速内爆。必须有一些新的脉冲缩短方法（开关），尽管几十年来已经做了很多工作，但还没有找到有用的解决方案。俄罗斯人在这种开关上做了最多的工作，也许有一天他们可以做到……

2. 我以为Z最近的工作显示温度比以前的结果提高了50%。有趣，但不像你建议的那样戏剧性，而且我认为海恩斯解释得非常好。

3. 我不认为核聚变能源或世界末日很快就会到来，但可能在一千年后，或早或晚。

真诚的，杰里

发件人：让-皮埃尔·皮特

发送时间：2006年5月26日星期五 1:23 AM

收件人：约纳斯，杰罗尔德

主题：有什么新消息吗？

亲爱的杰罗尔德，

法国对桑迪亚最近的突破反应不大，只有在大众评论中提到几句。我正在尝试与海恩斯取得联系。试着用萨哈罗夫发生器（1954年）为机器供电，它能提供1亿安培的电流，初始能量由爆炸提供？顺便说一句，这个系统就变成了……一种不需要裂变系统的氢弹。一个小型的萨哈罗夫发生器可以提供所需的能量。对吗？

如果我是对的，我们面临两种可能性：

• 低成本的末日

• 为所有人提供能源

我希望你能在四分之一分钟内回答我的问题。

让-皮埃尔

约纳斯的回复：

让·皮埃尔，

1. 萨哈罗夫（爆炸）发生器太慢，无法驱动稳定的高速内爆。必须有一些新的脉冲缩短方法（开关），尽管几十年来已经做了很多工作，但还没有找到有用的解决方案。俄罗斯人在这种开关上做了最多的工作，也许有一天他们可以做到……

2. 我以为Z最近的工作显示温度比以前的结果提高了50%。有趣，但不像你建议的那样戏剧性，而且我认为海恩斯解释得非常好。

3. 我不认为核聚变能源或世界末日很快就会到来，但可能在一千年后，或早或晚。

真诚的，杰里

我对杰罗尔德的回复感到有些困惑。如果详细分析他的内容，这似乎意味着“好吧，有人得到了20亿度左右，那又怎样？这与核聚变有什么关系？

然而，要实现氘-氚聚变（我们瞄准的ITER，污染、产生放射性废物、似乎不稳定），需要1亿度。5亿度可以实现锂-7和氢-1（即氢化锂炸弹中所谓的“H”炸弹）的聚变，而10亿度可以实现硼-11和氢-1的聚变。这些物质在地球上非常常见。

硼和硼的银

后两种聚变分别产生两个和三个氦-4核，本质上是无污染的。我在二十年前出版的一张专辑中提到了这些：

《能源上的你》第38页的节选（可免费下载 http://www.savoir-sans-frontieres.com ）

我不是唯一一个质疑ITER项目合理性的。例如，最近对诺贝尔奖得主皮埃尔-吉勒·德热纳的采访：

《回声报》- 2006年1月12日

采访者：尚塔尔·于泽尔

研究：

诺贝尔奖得主皮埃尔-吉勒·德热纳的警报，1991年诺贝尔物理学奖得主

摘录

我认为我们花了很多钱在不值得的事情上。例如，核聚变。欧洲政府和布鲁塞尔都急于在法国南部的卡达拉奇（Cadarache）建立实验堆ITER，而没有认真考虑这个巨大项目的潜在影响。尽管我三十年前是大型社区机器的大力支持者，并且曾是原子能委员会（CEA）的工程师，但我不幸地不再相信它，尽管我曾对1960年代核聚变的早期热情感到兴奋。

为什么？一个核聚变反应堆，它同时是超级酚钠和拉海格。如果超级酚钠（一个快中子增殖堆，1997年决定停止运行）成功地管理了一个快中子反应堆，那么在法国建造100个这样的反应堆来满足国家的电力需求将非常困难，因为这些设施需要最好的技术人员才能在最佳安全条件下获得非常精细的结果。这在第三世界是几乎不可能的。

此外，为了在每个反应堆周围重建类似拉海格的工厂，以处理高热的可裂变材料，这些材料不能通过公路或铁路运输。你能想象这个项目的规模吗！

你对实验堆ITER还有其他保留意见吗？

是的。其中一个原因是，在建造一个5吨的化学反应堆之前，必须完全理解一个500升的反应堆的运行情况，并评估其所有可能的风险。然而，ITER实验堆并不是这样进行的。事实上，我们甚至无法完全解释等离子体的不稳定性或当前系统的热泄漏。因此，我们正在做的是从化学工程工程师的角度来看，一种荒谬的事情。

此外，我还有一个最后的异议。我非常了解超导材料，我知道它们极其脆弱。因此，相信用于约束等离子体的超导线圈，受到类似氢弹的快速中子的轰击，能够在整个反应堆的生命周期（10到20年）内保持稳定，这似乎很疯狂。ITER项目是由于政治形象的原因而得到布鲁塞尔支持的，我认为这是个错误。

我的评论

ITER反应堆围绕着一个巨大的环形超导线圈建造。这个线圈将受到聚变产生的中子的轰击。由于库尔汉的托卡马克（英国）运行了一秒钟，我们预计在ITER中也会实现聚变。人们真正担心的是，他们承诺这台机器可以作为原型，是设计和部署能够持续发电的机器的最后阶段。在我看来，我们离这个目标还很远。ITER，就像它的英国前身一样，将因为重离子从壁面被快速轻核穿透而产生的污染而窒息（见下文）。媒体提到“解决方案”，但这些只是推测，是条件句的陈述。这个问题根本没有解决，而且非常严重，非常沉重。很难想象在没有事先解决这些问题的情况下，会做出如此重大的投资。

但还有其他事情没有被提及。即使这个反应堆运行了，我们也没有任何经验或数据来评估这些超导材料在受到14 MeV中子强烈轰击时的机械性能。这些线圈在反应堆内部产生磁场B，伴随着磁压，其表达式为：

通常，我们考虑压力是每平方米的牛顿数。但也可以用每立方米的焦耳来表示。

压力是一种体积能量密度。

如果你想计算磁化系统中的能量，只需知道磁场B的值（以特斯拉为单位），使用MKSA单位计算该能量密度，然后乘以产生该磁场的体积。

如果线圈保持超导状态，并且设计用于抵抗这种安装所固有的机械应力，那么一切都会很好。但如果在某处超导性消失，那么在像头发一样细的导线中流动的强电流会立即产生巨大的焦耳热。一个超导线圈本身就是一个炸弹。我记得1976年，当我在劳伦斯利弗莫尔实验室遇到美国物理学家福勒时，他面对当时最大的超导磁体“阴阳”机器，我问他如果某个事故破坏了超导状态，会发生什么：

• 你知道，亲爱的，科学中很多时候是勇气的问题，而不是智力的问题。

因此，ITER是一个充满未解决甚至尚未遇到的科学和技术问题的非凡集合，正如物理学家吉勒斯·德热纳以明智的方式指出的那样，这些问题在更小的规模上也存在。

此时，我们可以质疑这些决定是如何做出的。答案是，这些决定并不是基于科学标准，而是基于

政治决定

。这是我在一次所谓的辩论中听到的项目主持人所说的话，辩论是在普尔蒂斯举行的：

• ITER不仅仅是一个科学项目，它也是一个社会项目。

这……有点荒谬。它也是……一个房地产项目，一个地区发展项目，包括“高速公路基础设施、电力设备等”。可以将其视为“地区发展项目”，就像波尔多地区的Megajoule一样。无论它是否有效，都会“带动整个分包工业”，人们会说。媒体会唱起他们习惯的歌曲（“金色房间里的太阳”等），而我们已经听到这些话25年前在Tore-Supra项目上，该项目完全失败了。不要相信这些决定真的在科学领域内进行了辩论。最终决定启动ITER的是……爱丽舍宫。是爱丽舍宫决定启动该项目“成功地将其吸引到法国领土上”（对希拉克来说是一个胜利）。在像ITER或Megajoule这样的冒险决策中，科学和技术几乎没有发言权。反对者被压制、沉默，甚至被驱逐。

日本诺贝尔奖得主小柴昌俊的反应

目前，他指出，核裂变释放的中子平均能量仅为1或2 MeV。对于M.小柴昌俊来说，科学家们首先要解决14 MeV中子的问题，“通过建造墙壁或吸收器”，才能声称这是一种新的、可持续的能源。他认为，这是一种非常昂贵的解决方案。“如果他们每六个月就要更换吸收器，这将导致操作中断，从而增加能源成本”，这位物理学家批评道。“这个项目不再由科学家控制，而是由政治家和商人控制。科学家们已经无法改变什么了”，他哀叹道，接着补充道：“我害怕。”(...)

“我希望法国政府有勇气接受ITER在自己的国家”，小柴昌俊讽刺地说。“法国科学家可能更好地处理这些14 MeV中子。毕竟，法国已经在其核电站中积极处理放射性材料。”“我认为，”他总结道，“法国科学家和工程师比其他国家的更有知识和经验来解决这个新的14 MeV中子问题”，他总结道。

日本诺贝尔奖得主小柴昌俊的反应

目前，他指出，核裂变释放的中子平均能量仅为1或2 MeV。对于M.小柴昌俊来说，科学家们首先要解决14 MeV中子的问题，“通过建造墙壁或吸收器”，才能声称这是一种新的、可持续的能源。他认为，这是一种非常昂贵的解决方案。“如果他们每六个月就要更换吸收器，这将导致操作中断，从而增加能源成本”，这位物理学家批评道。“这个项目不再由科学家控制，而是由政治家和商人控制。科学家们已经无法改变什么了”，他哀叹道，接着补充道：“我害怕。”(...)

“我希望法国政府有勇气接受ITER在自己的国家”，小柴昌俊讽刺地说。“法国科学家可能更好地处理这些14 MeV中子。毕竟，法国已经在其核电站中积极处理放射性材料。”“我认为，”他总结道，“法国科学家和工程师比其他国家的更有知识和经验来解决这个新的14 MeV中子问题”，他总结道。

我提出了等离子体冷却的严重问题，这与从壁面剥离重核有关。事实上，聚变等离子体温度高达一亿度，是“碰撞性的”。它处于热力学平衡状态。速度分布因此是“钟形曲线”。如果热运动速度接近平均值< V >，则存在“玻尔兹曼分布的尾部”，其中一些粒子较慢，一些较快。没有任何磁屏障可以反射这些粒子（由于磁场所形成的梯度效应，这是环形腔体中的约束）。因此，必然会有氢核穿过这个磁屏障，脱离构成壁面的原子核。这些核将被电离，带有电荷Z。而辐射功率与离子电荷Z的平方成正比。这导致了英国库尔汉机器在运行一秒钟后等离子体的窒息，而其磁场所能维持的运行时间本应是更长的（10到20秒）。

我认为这正是ITER会发生的情况。我们承诺几分钟的运行，但其运行时间不会超过十秒。然后，我们会要求更多的资金来建造一个“超级ITER”，大得像一个火车站大厅。这一切并不严肃。在基础问题尚未解决的情况下，不会进行如此巨大的投资。目前，ITER只是一个奢侈品，或者如在普尔蒂斯的一位演讲者所说，是一个“社会项目”。确实，从房地产、道路基础设施、游泳池和网球场的角度来看，这很显著。但这一切不会奏效。

面对这些批评，在一次“辩论会议”上，ITER的理论负责人只能回答“这是一个好问题”。

在这些批评之后，报纸发表了文章。其中一篇如下：

物理

. 一个重要的障碍，如在即将在马赛附近的卡达拉奇建立的实验堆ITER中所设想的工业核聚变，已经在实验室中被克服（？...），一个国际团队在英国《自然物理》杂志上宣布。

研究人员展示了实验性解决方案，消除了一个主要问题：由于等离子体的不稳定性，反应堆内部壁面的侵蚀。目前，没有任何材料能承受这些突然的能量释放。为了防止这些不稳定性，

只需

“轻微扰乱约束氘和氚气体混合物的磁场，将其加热到极高温度，使磁场在边缘变得混沌”，根据文章作者的说法。

研究人员在加利福尼亚州圣地亚哥通用原子公司的托德·埃文斯的指导下认为，这

可能解决

所有进行聚变研究的设施——如ITER——所遇到的障碍。多个机构参与了这项工作，包括卡达拉奇的欧核协会-CEA。

物理

. 一个重要的障碍，如在即将在马赛附近的卡达拉奇建立的实验堆ITER中所设想的工业核聚变，已经在实验室中被克服（？...），一个国际团队在英国《自然物理》杂志上宣布。

研究人员展示了实验性解决方案，消除了一个主要问题：由于等离子体的不稳定性，反应堆内部壁面的侵蚀。目前，没有任何材料能承受这些突然的能量释放。为了防止这些不稳定性，

只需

“轻微扰乱约束氘和氚气体混合物的磁场，将其加热到极高温度，使磁场在边缘变得混沌”，根据文章作者的说法。

研究人员在加利福尼亚州圣地亚哥通用原子公司的托德·埃文斯的指导下认为，这

可能解决

所有进行聚变研究的设施——如ITER——所遇到的障碍。多个机构参与了这项工作，包括卡达拉奇的欧核协会-CEA。

请注意条件句的使用：“只需……可能……”。我怀疑这并没有被克服。但无论如何，没有人等待它被克服，就将纳税人卷入了这一昂贵且有问题的冒险，因为这个问题根本就没有被解决。一位聚变专家称这个项目为“工程师的教堂”。

我也不计德热纳提出的问题。我觉得这一切……不负责任。

而且，现在又出现了一个……其他解决方案，通过这个令人惊讶且意外的进展，即Z-机器：一种考虑“无污染聚变”的可能性。我不明白为什么我们不能获得这种聚变，伴随着大量能量释放，将一个针尖大小的目标放置在Z-机器的笼子中心。一个LiF或B-H目标。我不只是这么想。所有Z- pinch专家都持相同观点。要回收能量：很简单。只需让氦等离子体的膨胀在磁场中进行。这样，就处于无限磁雷诺数的模式。电力通过感应电流产生。这是一个简单的感应MHD发电机，没有运动部件。我需要解释这一切。

迪尼和桑迪亚的人们想要一个X射线源来测试他们的核弹头的“硬度”。现在他们有了一个基于无污染聚变的电力发生器，只产生氦。

我说：

我们还等什么？

法国记者们像往常一样沉默。对于ITER项目（或Megajoule）的人来说，这一进展是完全不合时宜且灾难性的。它重新质疑了一切！约纳斯的否认难道不是……外交辞令吗？

http://scientificamericandigital.com/index.cfm?fa=Products.ViewIssue&ISSUEID_CHAR=639198AF-0E70-4121-9F4C-465C7C35B05

核聚变与Z Pinch；1998年8月；《科学美国人》杂志，G.约纳斯；

6页

一种称为Z机器的设备导致了一种新的方法，通过强烈的纳秒级X射线脉冲触发可控聚变。

有些事情从未改变，或者它们改变了？1978年，核聚变研究已经进行了近30年，而氢弹的点火只在50年代初实现。

无论如何，我当时在《科学美国人》上声明，实验室核聚变的原理证明不到10年就会实现，并且一旦实现，我们可以转向核聚变发电厂[参见《用粒子束实现核聚变》，《科学美国人》，1978年11月]。当时和现在一样，我们的动机是知道一茶匙的液态重氢燃料可以产生相当于20吨煤的能量。

今天，研究人员已经追求核聚变的圣杯近50年了。他们说，点火仍然“在10年后”。70年代的能源危机早已被遗忘，而我们的支持者的耐心，至少可以说是被耗尽了。三年前，我曾考虑过在桑迪亚国家实验室停止工作，因为当时所需的功率是实现核聚变的50倍。然而，自那时以来，我们成功利用一种称为Z机器的新设备产生了强大的X射线脉冲，这让我重新相信在10年内在实验室中触发核聚变是可行的。

Z机器和Z箍缩；1998年8月；《科学美国人》杂志，作者G.Yonas；

6页

一种称为Z机器的系统，为以极短的纳秒级时间获得高强度X射线的核聚变提供了一种新方法。

事情是否发生了变化？1978年，核聚变研究已有近30年的历史，而氢弹的引爆早在50年代初就已实现。不管怎样，我当时在《科学美国人》上曾表示，实验室中的核聚变距离我们不到十年，如果实现的话，我们可以考虑设计以核聚变为能源的发电设备。参见《用粒子束实现核聚变》，《科学美国人》，1978年11月。当时和现在我们的动机是，一茶匙液态氢可以产生的能量相当于20吨煤。

今天，研究人员已经追寻这个圣杯50年了。70年代的紧张气氛已经消退，支持者的耐心也几乎耗尽，这可以说是毫无疑问的。但三年前，我认为有必要对这个主题施加压力，尽管当时实现核聚变所需的能量是桑迪亚实验室能够开发的50倍。从那时起，我们成功实施了一种新设备，称为Z机器，这让我再次认为，十年内实现核聚变是可能的。

关于与萨哈罗夫发生器的耦合，我考虑了他提出的异议。我们找到了一个答案，这可能是他提到的，俄罗斯人也考虑过的。顺便说一句，我将在我的网站上提供一些法文页面，介绍安德烈·萨哈罗夫在磁流体动力学（MHD）方面的研究。我会扫描这些页面。一位读者会将它们转换为文本文件，通过OCR处理，以便更容易访问这些重要文件。

****安德烈·萨哈罗夫的爆炸式MHD发电机

最初的设想，与萨哈罗夫发生器的耦合如下：

第一种结构，示意图，表示Z机器与萨哈罗夫发生器的耦合。
右边：感应式MHD发生器，简单的线圈围绕目标。

约纳斯的异议：电流上升太慢。显然需要在100纳秒内完成。也许只有10纳秒？看看这个示意图。它并不完整。这是在桌子角落画的。电容器C1将能量传输到电感L的线圈中。能量1/2 CV2 转换为能量1/2 L I2。然后通过短路（该图中未显示的系统）将电容器从电路中移除。

如果不做任何处理，就会出现一个非周期性放电，时间常数为L/R，其中R是线圈的电阻。但这时萨哈罗夫通过铜管的膨胀（由于爆炸）短路线圈的线圈，从而减少电感。

萨哈罗夫系统（摘自他的文章之一）

粗略估计，如果这个系统在1954年能产生1亿安培（Z机器只能产生2千万），那么电流上升时间很长：大约100微秒，显然太长了1000倍。铜管的膨胀减少了电感L。磁通量L I保持恒定。因此，电流的变化与电感的值成反比。但有一个解决方案。

系统提供的电流线性或近似线性地增加。这种电流增加到数亿安培，然后通过焦耳效应耗散。但为什么要在过程一开始就耦合Z机器（“鸟笼”）呢？

我在随后的邮件中问约纳斯，他是如何进行切换的（他的“switching”）。如果Z机器的结果“如此普通”，我看不到为什么他的开关会被保密。而且，深入挖掘，这应该可以找到。

Z机器的特征工作时间是100纳秒。显然，笼子的压缩是在更短的时间内完成的。大约十到二十纳秒，我认为。因此，如果我们想避免迪尼和约纳斯的半重型技术，我们就会面临一个超快速切换的问题。我认为使用闸流管大约在微秒级，至少是我三十年前使用的那些。读者们可能会建议一些更新和更高效的系统。但也有更简单的系统。机械式爆炸开关。始终源自俄罗斯人的想法。下面是铆接开关的原理。

铆接开关

两块由绝缘体隔开的板。在绝缘体上，有一个铜铆钉，由爆炸物推动。这样的系统甚至可以提供一系列的开关操作，使电路断开。

还不够快？这取决于你用什么推动销钉、铆钉，以及它的性质。实现开关的弹丸可能来自萨哈罗夫的磁通压缩系统。萨哈罗夫的新装置，摘自我的书《魔鬼的孩子》：

马蒂亚斯·巴瓦的磁通压缩博士论文（2002年）

http://mathias.bavay.free.fr/these/sommaire.html

http://mathias.bavay.free.fr/these/sommaire.html

我等待约纳斯的回复。如果海恩斯同意，我会去伦敦帝国学院看他。在那里，我们会很快了解更多。天啊，无污染的核聚变，值得我们认真思考。我需要联系鲁达科夫，他在链条的另一端。沙迪亚2005年5月的突破后，俄罗斯人肯定没有闲着。中国人也一样。只有我们法国人，才开始在ITER上动第一锹，即“千禧年的蒸汽机”。

稍微了解一下，你会发现一个相对较少为人知的研究领域，涉及一系列旨在通过脉冲方式实现核聚变的机器。其中，我将稍后介绍的FOCUS装置。

http://www.focusfusion.org/what/deuterium.html

http://www.focusfusion.org/what/plasmafocus.html#dpf

http://www.focusfusion.org/research/billion.html

我不认为像某些人所说的那样，Z机器结果的发表可以被归类为一种误导行为。与我交流过的专家也不这么认为。像约纳斯、海恩斯、迪尼和其他人这样的人，不可能冒着毁掉自己科学声誉的风险来这样做。误导行为是像格里尔博士（项目“披露"）这样的家伙或一些骗子所做的。那么，为什么这些本应立即被保密的成果会突然出现在公众视野中呢？

再读一遍这篇文章。Z机器最初只是一个用于测试弹头的X射线发生器。它升温很慢。1999年只有数百万度。之后稍有增加。曾尝试使用“霍尔劳姆”（德语“炉”的意思）系统来实现核聚变。在这种情况下，将物质送入由金属丝制成的笼子中。这些金属丝蒸发并汇聚到系统的轴上。通过将它们分布在两个圆柱面上，可以获得一个向轴心汇聚的等离子体层。在该线圈系统和轴之间放置一层轻质泡沫（俄罗斯人使用有机来源的琼脂-琼脂）。

霍尔劳姆系统。布朗内尔论文，1998年
水平方向：系统轴

这是较新的论文（2005年），由莱姆克等人撰写。在金属丝环和泡沫垫（CH2）上，这次还添加了一个可见的球形目标。

“霍尔劳姆”装置（“炉”）。阴影部分显示了钨等离子体的内爆，压缩泡沫

这种压缩加热了泡沫（“垫”或垫子），它应该转化为炉。在泡沫的中心放置一个球形目标，周围有一个“推动器”，一种吸收辐射并膨胀以压缩目标内容物的物质，一个包含融合混合物的几十分之一毫米直径的球体。这就是迪尼团队在2005年追求核聚变的方式。

核聚变在过去30年里就像沙漠中的海市蜃楼一样，没人相信。迪尼梦想着也许能“达到临界点”。2003年，他在中心放置了一小部分混合物，得到了一些聚变中子（我认为是使用“霍尔劳姆”系统）。

但超过20亿度的温度，这完全是出乎意料的。

而且，没有炉子、泡沫或球形目标，也没有其他东西。只是让不锈钢等离子体自己向系统轴心汇聚。获得如此高的温度尤其令人惊讶，因为这次实验中只有不锈钢，而不锈钢本身无法通过聚变提供能量。铁是聚变的“最终灰烬”。它堆积在大质量恒星的中心。甚至我们都不知道这种额外能量的来源。海恩斯的论文并没有说服我，尽管约纳斯认为“他解释得非常好”。

关于海恩斯提出的能量转换问题，即解释两亿度的温度。这可能是一种MHD不稳定性。在系统轴上形成了一根直径1.5毫米的等离子体束，二十万安培的电流继续通过。等离子体是碰撞性的，处于热力学平衡状态，即离子温度和电子温度相等。

当内爆机制发生时，金属是冷的。放电将其蒸发。因此，得到一个完全电离的金属等离子体。铁核的质量是9 10

千克。这些核获得径向速度。它们在100纳秒内走完与轴的距离，即10

秒。如果走的距离是1厘米，速度的数量级是100公里/秒。如果假设所有这些动能都转化为温度，可以使用近似公式：

1/2 m < V

= 3/2 k T

其中m是核的质量，V是热速度（与撞击速度相同），k是玻尔兹曼常数，T是绝对温度。这非常简化，因为这个公式表示铁核的动能完全且唯一地转化为热运动能量。

这给我们T = 2200万度。

我们看到，当“笼子”的直径增加时，内爆结束时的温度也会增加。桑迪亚的论文说：

可能的解释是由于在更长的距离上获得了更大的动能（40毫米而不是10

重新进行这个计算，方便估算数量级，假设铁核的“行程”是4厘米而不是1厘米。当它们的行程停止，介质“热化”时，获得的温度大约是3.5亿开尔文。但这仍然低于观察到的两亿度。海恩斯的研究基于发射能量是入射能量的四倍。因此，我们大致得到了这一点。因素相近。

那么，这种额外的能量来自哪里？

当等离子体被限制在中央束中，二十万安培的电流继续流动。这是一个电子电流。在非不稳定状态下，这个电流管中会存在一定的电子密度和“电子气体”的牵引速度。电动势使这些电子运动，将能量传递给离子，通过碰撞产生焦耳效应。正如约纳斯提醒我的那样，“当达到停滞条件时，20万安培的电流仍然在流动”。

但在他的论文第一页（从不同的实验条件出发，行程为27.5毫米）中写道：

But classical Spitzer resistive heating time for a pinch of radius a of 2 mm is 8 microseconds

因此，单纯的焦耳加热太慢，无法解释温度的上升。海恩斯于是提出“MHD不稳定性”，允许从外部“环境”磁能中提取一定的能量。

我们记得，压力如果以牛/平方米为单位，也可以用焦耳/立方米表示。

压力是一种体积能量密度。

我们可以用湍流做一个类比。考虑流体A通过喷嘴注入流体B。这可能只是通过一根吸管喷出的烟雾，进入空气中。一开始是层流，烟雾形成一个沿“平行流线”流动的流体。但湍流出现。代表“冷空气-烟雾”界面的表面很快变形。然后烟雾流和周围空气之间的摩擦（涉及能量交换）增加。

如果从等离子体中的“电子气体”层流开始，它也可能经历“MHD湍流”，难以建模。在电流密度增加的地方，磁场也增加，反之亦然。这使得“电子气体”与外部磁场交换能量。无论如何，任何湍流现象都是耗散的，产生热能。因此，海恩斯提出“微湍流MHD”在放电中解释等离子体温度的上升。约纳斯对这个解释表示赞同，但我个人仍然持怀疑态度。可以说，约纳斯的论点是“这一定是能量的来源，否则我们很难看出它来自哪里”。

在没有后续采访的情况下，海恩斯表现得更加谨慎。

有待进一步观察……

关于海恩斯提出的能量转换问题，即解释两亿度的温度。这可能是一种MHD不稳定性。在系统轴上形成了一根直径1.5毫米的等离子体束，二十万安培的电流继续通过。等离子体是碰撞性的，处于热力学平衡状态，即离子温度和电子温度相等。

当内爆机制发生时，金属是冷的。放电将其蒸发。因此，得到一个完全电离的金属等离子体。铁核的质量是9 10

千克。这些核获得径向速度。它们在100纳秒内走完与轴的距离，即10

秒。如果走的距离是1厘米，速度的数量级是100公里/秒。如果假设所有这些动能都转化为温度，可以使用近似公式：

1/2 m < V

= 3/2 k T

其中m是核的质量，V是热速度（与撞击速度相同），k是玻尔兹曼常数，T是绝对温度。这非常简化，因为这个公式表示铁核的动能完全且唯一地转化为热运动能量。

这给我们T = 2200万度。

我们看到，当“笼子”的直径增加时，内爆结束时的温度也会增加。桑迪亚的论文说：

可能的解释是由于在更长的距离上获得了更大的动能（40毫米而不是10

重新进行这个计算，方便估算数量级，假设铁核的“行程”是4厘米而不是1厘米。当它们的行程停止，介质“热化”时，获得的温度大约是3.5亿开尔文。但这仍然低于观察到的两亿度。海恩斯的研究基于发射能量是入射能量的四倍。因此，我们大致得到了这一点。因素相近。

那么，这种额外的能量来自哪里？

当等离子体被限制在中央束中，二十万安培的电流继续流动。这是一个电子电流。在非不稳定状态下，这个电流管中会存在一定的电子密度和“电子气体”的牵引速度。电动势使这些电子运动，将能量传递给离子，通过碰撞产生焦耳效应。正如约纳斯提醒我的那样，“当达到停滞条件时，20万安培的电流仍然在流动”。

但在他的论文第一页（从不同的实验条件出发，行程为27.5毫米）中写道：

But classical Spitzer resistive heating time for a pinch of radius a of 2 mm is 8 microseconds

因此，单纯的焦耳加热太慢，无法解释温度的上升。海恩斯于是提出“MHD不稳定性”，允许从外部“环境”磁能中提取一定的能量。

我们记得，压力如果以牛/平方米为单位，也可以用焦耳/立方米表示。

压力是一种体积能量密度。

我们可以用湍流做一个类比。考虑流体A通过喷嘴注入流体B。这可能只是通过一根吸管喷出的烟雾，进入空气中。一开始是层流，烟雾形成一个沿“平行流线”流动的流体。但湍流出现。代表“冷空气-烟雾”界面的表面很快变形。然后烟雾流和周围空气之间的摩擦（涉及能量交换）增加。

如果从等离子体中的“电子气体”层流开始，它也可能经历“MHD湍流”，难以建模。在电流密度增加的地方，磁场也增加，反之亦然。这使得“电子气体”与外部磁场交换能量。无论如何，任何湍流现象都是耗散的，产生热能。因此，海恩斯提出“微湍流MHD”在放电中解释等离子体温度的上升。约纳斯对这个解释表示赞同，但我个人仍然持怀疑态度。可以说，约纳斯的论点是“这一定是能量的来源，否则我们很难看出它来自哪里”。

在没有后续采访的情况下，海恩斯表现得更加谨慎。

有待进一步观察……

回到这一事件的历史：在这一意外结果出现之前，将Z机器保密，为什么？这不过是40年前的延伸。

然后，突然，砰！

结果到达了伦敦，到了我的朋友马尔科姆·海恩斯那里（看看他的照片。你认为这位笑容满面的学者能处理保密问题吗？）。马尔科姆可能觉得“这是一个有趣的物理问题，一个需要找到原因的现象”，并努力去解决。因此，他在2005年5月将论文提交给《物理评论快报》（Physical Review Letters），该期刊只是例行公事地发表了它。没有任何特别的过滤指示。没有人注意到“百万”变成了“十亿”。一些人认为是打字错误，或者根本没有注意。

我相信……就是这样发生的。现在，猫已经出了笼子。

我想起了我于2003年1月出版的书《新发现的JPP》，其中描述了由火箭推进的鱼雷（俄罗斯的Shkval和美国的Surpecav，这些已有30多年历史的武器，但仍然能以500公里/小时的速度行驶）。我想起了与《科学与生活》的年轻记者拉鲁瑟里的一次谈话，他说：“空化现象是自动发生的。只需快速进入水中。”

当我的书出版后，法国海军感到震惊。在“Euronavale”展览上，法国人展示他们的武器以卖给阿拉伯人或非洲人：

“您知道，亲爱的，就鱼雷而言，速度并不是一切……”

几周前，人们发现伊朗人拥有由中国人购买的火箭推进鱼雷，等等……

但法国海军找到了一种隐身武器：帆船。木材、帆布和亚麻在雷达上是不可检测的。

狡猾，对吧？

Z机器：一种清洁的核聚变，无放射性或废料，触手可及。

在民用、科学和政治领域，以及主流媒体中完全缺乏反应。

军事界却表现出极大的兴趣——

可能像《研究》（La Recherche）、《科学》（Pour la Science）等杂志正在准备关于这一被确认为重大科学事件的专题报道。但三个月已经过去了。这些杂志会做出反应吗？我建议你随意给他们的编辑部写信或发送电子邮件，要求他们对此事进行报道。

还有一件令人悲伤的事情。由于桑迪亚的结果似乎确实存在，这可能为人类带来巨大的希望。我们生活在一个很多人认为我们正盲目走向末日的时代。中国的崛起和印度的崛起在全球范围内产生了连锁反应，这些反应只会迅速增长。在欧洲，这将导致所有社会成就的崩溃，造成强烈的社会和种族紧张。在我们国家，总统候选人从萨科齐到塞格莱娜·罗亚尔，只是机会主义者和“无绳傀儡”，正如一位读者最近在邮件中所称。萨科齐利用恐惧，塞格莱娜·罗亚尔没有一点计划，只是微笑着应对攻击，照顾自己的外表，考虑今天穿什么连衣裙。

谎言无处不在。媒体在说谎，掩盖真相。在最近的一次电视节目中，“我们不能取悦所有人”，记者克劳德·塞里永描述电视新闻为一种麻醉剂，实际上是观众希望每天服用的。可以将其比作每天的镇静剂。在埃及等国家，贫困正在加剧，因为就业机会因外国竞争和腐败而消失。因为腐败无处不在。巴什什系统无处不在。在法国，要获得“国家或市政市场”，至少需要10%的贿赂。在阿拉伯国家，如果你想出售坦克或电脑，要支付50%的贿赂，悄悄存入瑞士的账户，以供“王室血统”的700人之一。在非洲，这个比例高达80%，存入国家或其部长的账户。

在中国或印度，情况也是一样，但系统运作得更好，“更聪明”。在印度，农民因干旱而负债累累，不得不挖井，向无情的高利贷者借钱而自杀。在中国，饥饿的农民因河流被有毒排放物污染而遭到军队的暴力镇压。

媒体每天向你提供炸弹袭击的报道，这里、那里、到处都是。巴格达40人死亡，阿富汗10人，等等。没人再注意了。非洲人试图渡海去欧洲以避免饥饿而溺亡。这让我想起了我以前在吉布提的一次经历，晚上能听到军团士兵向试图进入飞地的埃塞俄比亚人开火，因为他们的国家正遭受饥荒。你可以在网站上找到一首歌，这是我当时创作的，以下是最后一段：

在吉布图，当夜晚来临
在绝望者的约会地点
在分界线上
当法语好人入睡时
站在瞭望塔上的下士
开了一枪
世界可能很快就会像这首歌一样。这让人想起“绿太阳”或“富人”生活在带电铁丝网围栏后面。

德克洛斯向我们介绍了RFID，这是现代乌托邦的未来（但当然不用担心）。在节目结束时，简短地提到，有了这样的分配系统，“我们可能会有一些就业问题需要解决”。

一种技术可以改变世界的未来：一种可以提供无限无污染能源的技术。当裂变的可能性开始被了解时，当时的核能先驱们确信“我们将在撒哈拉种植西红柿”。但面对这一点，有两件事：

• 装料供应和裂变材料的成本问题
• 放射性废料的产生

当时没有人预见到像三里岛或切尔诺贝利这样的灾难。

切尔诺贝利，反应堆爆炸后立即

今天，我们了解了这种政策的成本。我有时听到人们说，核能“是解决方案”，只要将废料埋藏在人类寿命范围内“无限期”地存放。这是像克劳德·阿勒格雷这样的前部长和其他许多人的立场，他们似乎“表现出现实主义”。我认为这些言论暴露了科学抱负的缺乏。我们早就知道存在无污染的聚变，但考虑到需要的温度，这种技术对许多人来说似乎“不现实”。要使氘和氚聚变需要1亿度。要使锂和氢聚变需要5亿度，而使硼和氢聚变需要10亿度。这是地球上从未达到的温度，因为氢弹（锂氢）核心的温度不超过5亿度（太阳核心温度为1500万至2000万度！）。

“惯性约束聚变”，通过短脉冲实现的聚变从未成功（激光聚变、电子束聚变）。因此，人们在英国库勒姆唯一一次成功之后（一个在托卡马克中实现自持聚变的秒），转向了ITER项目，这个“工程师的大教堂”。然而，这些途径，无论是ITER还是Megajoule（一种激光聚变技术，甚至没有生产能源的野心，只是“模拟炸弹运行”），都非常昂贵且有问题。

突然，Z机器给了我们……20亿度，而我们原本认为只有这个数值的几个百分之一。这台机器之所以能运行，是因为突然能量聚焦正确地完成了。压缩和内爆过程稳定地进行了。我们已经习惯了失败，所以不再相信它。这符合我一直以来的想法：聚变的解决方案在于脉冲系统，而像ITER这样连续运行的机器是一种荒谬。

理论可以来自简单的计算，至少用于获得数量级。你取原子核。你给它们一个速度V，向心的（让它们相互撞击）。在Z机器的情况下，这是沿着系统的轴。当它们撞在一起时，它们的动能转化为热运动能量。你可以使用公式：

1/2 m < V2 > = 3/2 k T

如上所述。如果你在撞击时将速度加倍，温度就会增加四倍。以这样的速度，它会迅速上升。关键是它是否有效。在桑迪亚，奇迹发生了，它确实有效。事实是不可否认的，测量是无可争议的。大自然，这一次，表现得非常好，给了我们20亿度。换句话说：

末日或黄金时代，任你选择

能量的集中总是能产生惊人的结果。1905年，蒸汽泡的内爆在空化现象中导致青铜熔化。后来，通过超声波脉冲产生的蒸汽泡内爆在**声致发光*现象中产生出温度达10,000摄氏度的等离子体。我并不排除将来某一天能够实现声致聚变*，我认为这种成本极低的途径应该被探索。

2005年在新墨西哥州桑迪亚取得的突破，直到2006年初才被披露，应该引发全球范围的立即反应，并成立一个共同项目（法国何时能进行一次电视辩论呢？）。人们不禁会想，这种反应是否会在法国发生，至少出于两个原因。

- 这些结果严重干扰了“工程师大教堂”类项目，如Megajoule和ITER

- 在国际层面，这种“无裂变聚变”（称为“纯聚变”）技术可能催生新一代热核武器，摆脱同位素富集的限制，从而制造出威力极小的武器，这些武器可以无限扩散，完全脱离国际原子能机构（IAEA）的控制。

人们记得，使用原子弹作为“火柴”需要至少300吨TNT当量（只有少数国家能达到这一技术门槛；其他国家则需要1000吨）。当“纯聚变”技术出现时，氢弹（即使是“微型核弹”）的威力也不能低于300或1000吨TNT当量。因此，放射性沉降物将广泛扩散，引发核冬天。无法攻击敌人，因为这些被带入平流层的废料会反扑到你脸上。

没有裂变、无污染的氢弹将是完全“干净”的炸弹，可以在巨大的地理范围内使用。它们将实现大规模攻击，而不会产生放射性物质扩散和核冬天这样的反效果。人们可以用简单的化学炸药获得极高的电力（萨哈罗夫发生器：体积小、重量轻的装置）。剩下的问题是开关速度问题。但原则上，这并非无法解决。已经有人开始设想各种解决方案。

在法国方面，不要抱有任何幻想。上述论点有其分量，包括在爱丽舍宫层面。按理说，桑迪亚的结果应立即暂停Megajoule和ITER实验的建设。但……你别指望。你不能阻止一只已经奔跑起来的梁龙。你不能损害这样一个非凡的房地产项目，一个“社会项目”，它能“带动区域工业网络”，并为2000个“幸运儿”提供20年的梦幻生活，而这些人正是这些项目的决策者。

令人痛心的是，国际上对清洁核能研究的动员不会发生。出现的项目将是军事项目，尽可能低调。人们不禁想喊：

- 难道科学家们真的想为人类谋福祉吗？

在科技发展中，我们可以看到三个领域。

- 军事领域，其动机是战略性质的

- 利润驱动的领域。无需多言。

- “富家子弟的玩具”（如Megajoule、ITER等）

我认为Z机器的结果可能标志着一个新时代的开始，这将远远超越能源的生产。马尔科姆·海恩斯很难解释为什么这台机器释放的能量是输入能量的四倍，而它制造的超密集物体却无法提供任何聚变能量（铁是聚变的最终产物，它会堆积在大质量恒星的中心，而恒星对此却无能为力）。

那么……也许还有更令人震撼的东西，可以最终实现元素转化。也就是说，不仅有源源不断的无污染能源，而且还能从沙子、空气中的氮气，甚至任何东西中制造出任何原材料。

这是技术狂想，像一个著名蠢人说的？记住：

现实一点，考虑不可能的事

而不可能的事情就在我们眼前。在Z机器取得结果之后，我们已经不再害怕“不可能”。

这让我想起苏里奥的一句话：

常识，别人称之为乌托邦……

如果不仅有取之不尽的能源，还有无限的原材料（它们将变成“次级材料”），那么权力结构会变成什么样呢？如果“财富”的概念突然失去了意义，如何宣称“拥有财富”，并凭借它购买、腐败、统治？

如果仅限于“无污染的纯聚变”技术，没有废物，用于民用，各国联合努力，就有可能在相对较短的时间内改变地球的命运。希望，突然间有了存在的权利。我们可以开凿运河，为缺水地区供水。我们可以淡化海水。我们可以在沙漠中建立农田，在冰原上建立温室。我们可以出行而不污染大气。一切皆有可能。

我感到悲伤，因为我担心这一切不会发生。我担心的是，主流媒体、科学媒体、政治界，甚至……环保主义者都没有反应！唯一感到不安的是军方，他们看到这些装置是“微型核弹”，真正的、无污染的、可使用（“可靠”，英美说法；“可出售”，法语说法，法国人是传奇的炮弹商人）的武器。权力，权力，就在手边，通过枪支、导弹……

与其在街头游行，要求“去增长”，高喊“不要核能”，人们应该要求将无污染聚变研究列为最高优先事项。顺便说一句，这种反应堆不可能爆炸。即使真的爆炸了，它也会释放出周围的废料，也就是……氦气。这是一个新奇、奇怪但真实的想法。

人们会明白吗？在我的网站上，每年有1000名新读者。这是一个微弱的声音。我知道我被很多人阅读，来自各种不同的领域（包括军人，他们自己承认）。我不说话，我尽我所能地呐喊，试图打破压在我们身上的沉默。我喊道：“解决方案存在。不要绝望。未来没有写在任何地方。末日，全球的暴动并非不可避免。一切取决于我们。与其被动接受命运和未来，我们突然有了改变它的能力。大自然给了我们一个非凡的礼物，让我们立刻抓住它，别再拖延了！”。

我会被听到吗？这一切会不会淹没在普遍的噪音中？

我读了自从发布这个专题以来收到的邮件。一些科学家做出了积极的反应。其他人建议尝试向环保政治家们传达这些问题。对他们来说，这将是一个180度的转变。人类问题的解决方案将位于……核能。但不是我们一直骑乘的那种。我们需要转向另一个世界，即无污染、无放射性、无废料的聚变世界。我发现，根据许多读者的惊讶留言，很多人甚至不知道这些技术路线是可能的。这一切对他们来说是一个全新的想法。确实，记住这句话：在桑迪亚的实验中，

我们制造出的温度是太阳中心的100倍，比我们最强大的氢弹核心还要高4倍 --- -------

一位读者指出，维基百科上有一篇很好的、近期的文章

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

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