La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

[KarmaStuff]

Si ça peut faire avancer le schmilblick...

[daimon]

Bonjour,

Je ne suis absolument pas un scientifique, mais la question me semble d'importance (et je trouve JPP formidable).

J'ai assisté récement à une conférence sur ITER et les réacteur EPR. Il apparaissait que le coût du tritium rendait l'opération de fission trés coûteuse, à titre expérimental, mais ensuite dans le domaine industriel, d'où l'obligation de la collaboration internationale autour de ce projet. Cette discussion tend à démontrer que cette technologie naissante est déjà dépassée.

1/ Serait-ce ce point qui explique le peu de pub faite à la découverte de Sandia et à ses perspectives; Surtout si tout un chacun (ou presque) peut par ses propres moyens mener son expérimentation Z-Machine dans son coin, avec des moyens nationaux.

2/ Je n'ai toujours pas compris quels matériaux peuvent résister aux températures dont il est question, ni comment on peut récupérer l'énergie dégagée par une éventuelle fission bore-jesaisplusquoi. Si ces questions ne sont pas résolues, cela peut aussi expliquer le peu d'enthousiasme des médias, non ?

3/ Où trouve-t-on du bore sur la planète ? Qui le possède ?

Dominique

[daimon]

Citation:

Posté par daimon

3/ Où trouve-t-on du bore sur la planète ? Qui le possède ?

Sur Wikipédia on trouve ceci.

"Les États-Unis et la Turquie sont les deux plus grands producteurs de bore. La Turquie détient près de 63 % des réserves mondiales....

...Les sources économiquement les plus importantes sont le minerai de rasorite et le minerai de borax que l'on peut trouver dans le désert des Mojaves en Californie. La Turquie est un autre pays où l'on trouve de grands dépôts de borax."

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


Dites, les spécialistes, faudra-t-il beaucoup de Bore pour fabriquer de l'énergie avec un réacteur à fission ? Si oui, j'ai peur que les relations internationales ne s'améliorent pas de sitôt . Peut-être la Turquie aura-t-elle une chance d'entrer dans l'UE...

Dominique

[tokamac]

Comme indiqué par JPP tout en bas de cette page (je résume) :

- LITHIUM : On trouve du lithium partout dans le monde, sous forme de minéraux ou de saumures (il y en a plein les océans). Le Chili est un des principaux pays producteurs. Son prix est de 95 dollars/kg (source 1995)

- BORE : Les USA et la Turquie sont les producteurs principaux de bore. Le bore cristallin pur à 99 % coûte 5 US$/g et le bore amorphe 2 US$/g.

Il serait donc plus judicieux de prévoir une fusion lithium-hydrogène qu'une fusion bore-hydrogène...

[Septentrion]

Citation:

Posté par daimon

...
faudra-t-il beaucoup de Bore pour fabriquer de l'énergie avec un réacteur à fission ? Si oui, j'ai peur que les relations internationales ne s'améliorent pas de sitôt . Peut-être la Turquie aura-t-elle une chance d'entrer dans l'UE...

Le bore et le lithium ne sont pas des éléments particulièrement rares et un réacteur de 1 GW n'en utiliserait guère que quelques centaines de kg par an.
Le principal intérêt de la fusion est justement que les réactifs nécessaires sont inépuisables à notre échelle.
Quant à la valeur marchande, elle peut bien être 10 fois, ou même 100 fois plus élevée par rapport aux prix actuels sans que ce soit un problème.
En dernier ressort, on peut aussi extraire ces éléments de l'eau des océans.
La disponibilité des réactifs est vraiment le moindre des problèmes.

A+

[tokamac]

Jean-Pierre Petit a rédigé une analyse assez complète du papier de Malcolm Haines paru dans Physical Review Letters :
"Plus de deux milliards de degrés ! L'article de Malcom Haines"

On y trouve tout d'abord l'article original complet en question (PDF), une présentation vulgarisée (pour les non-scientifiques) suivie d'une analyse détaillée point par point avec équations et explications, pour les scientifiques.
Bref, du JPP comme on l'aime, c'est-à-dire focalisé exclusivement sur l'aspect "science" sans polémique aucune, immédiatement compréhensible par tout le monde, dans une discipline dont il est spécialiste (MHD avec effet Hall fort dans un plasma bitempérature).

Notez que les températures atteintes dans la Z-machine ont été officiellement annoncées comme "supérieures à 2 milliards de degrés", et c'est en fait un euphémisme : les températures ioniques (ions fer et manganèse) relevées dans le plasma compressé s'échelonnant en réalité de 230 keV (2,66 milliards de dégrés) à 320 keV (3,7 milliards de degrés) !

[b1a2s3a4l5t6e7]

Citation:

Posté par daimon

J'ai assisté récement à une conférence sur ITER et les réacteur EPR. Il apparaissait que le coût du tritium rendait l'opération de fission trés coûteuse, à titre expérimental, mais ensuite dans le domaine industriel, d'où l'obligation de la collaboration internationale autour de ce projet. Cette discussion tend à démontrer que cette technologie naissante est déjà dépassée.

Salut.
J'intervient ici pour encourager a supporter tout chercheur,peu importe le systeme qu'il étudi,
chaque systeme peut nous en apprendre dans ce domaine,parce que chaque systeme a ces avantages,aussi j'incite les pays qui n'ont pas encore leur systeme de recherche dans le domaine de la fusion nucléaire controlée,de construire leur propre systeme
en ce basant sur l'information donné par les expériences jusqu'ici connu.Je souhaite que la collaboration soit grandement international et je suggere que les résultats de ces expériences soit disponible sur un site
internet.

[Pessimiste33]

Un forum a été spécalement crée pour rassembler les informations, les news et les discussions sur ce sujet.
Si vous désirez approfondir le sujet n'hésitez pas !

http://www.zpinch.fr/forum/index.php

[GwenArBreizhou]

Citation:

Posté par dersouzala

Bonsoir,

Dans le cas où ces mesures s'avèrent exacte, alors la fusion nucléaire devrait être bien plus simple à mettre en oeuvre.

Je me demande d'ailleurs comment le consortium Iter à réagi à cette nouvelle.

Justement, pour l'instant silence radio ;o))
Je vous conseille la lecture de cette partie d'un très bon résumé de la situation :
http://www.********.com/science/Z-ma....htm#reactions

Au plaisir,

[GwenArBreizhou]

Citation:

Posté par GwenArBreizhou

Justement, pour l'instant silence radio ;o))

Et on comprend mieux pourquoi à la lecture de ça :

""Accord sous conditions" pour Iter après le débat public
[2006-07-03 14:00]

MARSEILLE (Reuters) - Le débat public sur Iter, dont le bilan a été rendu public à Marseille, a conclu à un "accord sous conditions" pour l'installation du futur réacteur expérimental de fusion thermonucléaire à Cadarache, dans les Bouches-du-Rhône.

"On a eu un accord majoritaire pour accueillir Iter en Provence", a dit le président de la commission nationale du débat public, Yves Mansillon.

"Beaucoup d'intervenants ont cependant mis l'accent sur les conditions à respecter, comme la maîtrise des impacts et des risques ou l'intégration du projet dans la société de cette région", a-t-il ajouté.

L'inadéquation du projet aux besoins énergétiques actuels, l'absence d'avancées notables dans les recherches sur la fusion nucléaire et, surtout, le coût jugé démesuré ont été les principaux arguments avancés pour contester la justification d'Iter.

Le projet Iter (International Thermonuclear Experimental Reactor), dont le coût est estimé à environ 13 milliards d'euros, a été officiellement lancé le 24 mai à Bruxelles par sept puissances industrielles: l'Union européenne, les Etats-Unis, le Japon, la Corée du Sud, la Russie, la Chine et l'Inde.

Iter, qui doit entrer en fonction en 2016, doit reproduire la réaction physique -la fusion - que produisent le soleil et les étoiles, une énergie sans fin.

DES EMPLOIS POUR LA REGION

"Naturellement, il y a des inquiétudes sur les risques nucléaires et chimiques, sur les impacts sur l'environnement", a concédé Yves Mansillon, qui a regretté que ce débat public, du 16 janvier au 6 mai, se soit finalement tenu "un peu tard" en raison notamment des négociations internationales sur le choix du site.

"Ce délai anormal a pollué le début du débat qui doit porter sur l'opportunité d'un projet avant de porter, comme ce fut le cas pour Iter, sur ses caractéristiques et sur ses impacts", a-t-il dit.

Les responsables du projet ont maintenant trois mois pour prendre les décisions sur le "principe et les modalités de la poursuite du projet".

"Il est important que ces décisions soient motivées par tout ce qui aura été dit dans le débat public", a précisé Yves Mansillon.

Un an après le choix de Cadarache, des appels d'offres internationaux ont été lancés en vue des premiers travaux d'aménagement - routes, école internationale.

Dans sa phase de construction, Iter devrait générer 500 emplois directs et 3.000 emplois indirects, dont 1.400 en région Provence-Alpes-Côte d'Azur (PACA). En phase d'exploitation, c'est 1.000 emplois directs et 3.000 indirects, dont 2.400 en PACA, qui seront générés."


Tiré de http://actualite.free.fr/france/3_2006-07-03T140014Z_01_TOY343004_RTRIDS T_0_OFRTP-FRANCE-MARSEILLE-ITER-20060703.html

[daimon]

Citation:

Posté par b1a2s3a4l5t6e7

Salut.
J'interviens ici pour encourager a supporter tout chercheur,peu importe le systeme qu'il étudi,

Je ne suis pas chercheur, mais pour en revenir à Iter, si l'on peut considérer que sa technologie est d'ores et déjà obsolète et inutilement coûteuse, 13 Milliards d'Euros ne pourraient-ils être mieux utilisés en changeant un programme établi avant la performance scientifique établie par Sandia ? Je dis ça, mais j'imagine que les enjeux sont tels que c'est certainement plus compliqué. Néanmoins 13 Milliards pour apprendre se chauffer à la bougie quand on peut domestiquer le soleil, c'est un peu cher non ?

Qu'en pense ceux qui sont plus au courant de ces choses que je ne le suis ? Si la réponse est oui, qui pourra convaincre les intérêts financiers à courts et moyens termes de se mettre en harmonie avec l'intérêt général à long terme ?

[Septentrion]

Ok, la voilà ma façon de penser (je ne m'adresse pas en particulier à daimon, qu'il ne prenne pas ce qui suit pour une attaque personnelle) :

Qualifier cette technologie d'"obsolète" (en parlant de ITER) est une affirmation fantaisiste de gens qui ne savent pas de quoi ils parlent : pour l'instant, en terme de gain de fusion, c'est à dire le rapport entre la puissance produite et la puissance injectée, le tokamak dépasse de loin tout autre dispositif, y compris la Z-machine, et la génération précédente (le JET) atteignait presque le point où l'énergie produite est égal à l'énergie injectée, point qui devrait être largement dépassé avec ITER.

Quant à la Z-machine, contrairement à ce qu'affirment certains, en l'état actuel des connaissances, il est assez improbable qu'elle permette de réaliser une fusion plus "propre" que celle de ITER en étant productrice nette d'énergie : elle permettrait de fusionner le deutérium et le tritium, comme dans ITER, éventuellement la réaction deutérium-deutérium, ce qui est déjà pas mal.
2 milliards de degré, celà semble impressionnant, c'est très "vendeur", mais ce n'est qu'un paramètre parmi d'autres, et on a bien déjà obtenu des températures de l'ordre du milliard de degrés dans des dispositifs complètement différents, qui produisent aussi des fusions, avec un gain de ...10^-6. Pour comparaison, le JET donnait Q>0.6, et on vise Q>10 avec ITER.
Au passage, ce résultat de Sandia ne date pas d'hier : ça fait au moins 3 ans que ce phénomène a été observé, et s'il était aussi facile d'obtenir une fusion exoénergétique, on se demande bien pourquoi les américains ne se sont pas retirés du projet ITER.
En fait, ils s'étaient retirés du projet en 1997 et y sont revenus en 2003 !
(Oui, je sais, on va encore nous dire que c'est un complot).

Même s'il serait intéressant de monter un projet européen pour construire une machine permettant de générer des impulsions de 60 à 100 MA, il est très prématuré d'annuler "séance tenante" les autres projets de recherche pour une expérience de laboratoire mal comprise. Ce serait lâcher la proie pour l'ombre.

Je ne comprends pas pourquoi certains enthousiastes de la Z-machine éprouvent autant le besoin de "démolir" les autres projets de recherche pour "imposer" leurs vues, cette attitude est aussi malsaine que contre-productive, surtout quand elle a aussi peu de fondements scientifiques, et est en tout cas indigne d'un vrai scientifique.
Des vrais scientifiques qui se sont exprimés plutôt défavorablement sur ITER, il y en a, même des prix Nobel : ils s'expriment alors avec réserve car ils savent que les faits peuvent finalement leur donner tort et qu'ils s'aventurent un peu dehors de leur domaine de compétence, et se contentent en général d'exprimer leurs doutes sur des problèmes techniques particuliers.

Petite précision: je n'ai pas d'intérêt particulier dans ITER (je connais mieux le LMJ), il s'agit uniquement de raison et de rigueur scientifique ... et aussi d'humilité devant un problème technique qui résiste depuis plus de 50 ans.

[tokamac]

Pour tempérer Septentrion (je ne suis pas fondamentalement contre ITER, car je crois que ce projet va apporter d'autres avancées que la seule fusion) je pense que les "enthousiaste de la Z-machine" ne sont pas à la base "contre ITER", mais voient en ITER (et aussi en partie dans le laser Mégajoule) une sorte de "monopole" qui ponctionne l'intégralité des crédits français de recherche sur la fusion et empêche ainsi le développement de tout autre projet alternatif, dont le wire-array Z-pinch.

Un seul exemple : la France était assez en avance théoriquement sur la Z-machine des laboratoires de Sandia, entre 1999 et 2003. Pas dans la réalisation effective, l'ECF français du CEG ne donnant que 2,5 à 5 millions d'ampères (contre 18 GA dans la Z-machine américaine). Mais à cette époque, dans l'équipe du CEG à Gramat dans le Lot, le Dr Mathias Bavay avait préparé les plans d'un générateur pouvant injecter 60 millions d'ampères en 100 nanosecondes dans une cage à fils (grâce à un original double liner à autocompression de flux).

Il a alors fait ses recommandations pour améliorer l'ECF, mais en partie à cause des fonds alloués pour ITER, ses crédits lui ont été refusés et il n'a pu construire ce générateur. Il a donc quitté la France et émigré aux USA en compagnie du Dr Jean-François Léon (grand spécialiste des générateurs de Marx et dépositaire de brevet sur ce sujet) et une dizaine d'autres personnes de feu l'équipe ECF. En effet les gens de Sandia, qui avaient compris leur potentiel, les ont accueilli à bras ouverts. Ces Français planchent désormais aux Etats-Unis sur la Z-machine et son successeur la ZR prévue pour début 2007. La fuite des cerveaux.

En France, c'est mort. Comme le dit Septentrion, il faudrait un vrai projet européen pour pousser la recherche sur le Z-pinch.
Car il y a en réalité deux Z-machine en une :
- celle dont les expériences se sont réalisées avant fin 2005, en tant que simple "générateur de rayons X pour tester la résistance des ogives des missiles nucléaires", qui donnait des températures montant régulièrement, mais relativement doucement, de quelques centaines de milliers de degrés à quelques millions. Cependant la Z-machine avait alors tout de même déjà produit des neutrons de fusion (en 2003 je crois) avec un mélange deutérium-tritium placé sur l'axe.
- celle post-2005. Car dans une expérience de la fin 2005, tout s'emballe : simplement en remplaçant les fils d'aluminium ou de tungstène par de l'acier inox, la température est brutalement multipliée par mille. Or, on n'a aucun résultat d'expérience de fusion avec cette température, et on ne sait pas si une telle expérience a été menée ou non.

Mais c'est une nouvelle donne et quoi qu'on en dise, il faudra essayer avec du deutérium-tritium et du deutérium-deutérium (deux réactions radioactives), mais aussi avec de l'hydrure de lithium LiH, et du diborane B2H6 (toutes deux aneutroniques).
D'autant qu'après un retrofit de 6 mois à compter de ce mois de juillet 2006, la Z-machine va être remplacée par la ZR, débitant un courant 50 % plus fort dans le même laps de temps.
Espérons juste que l'expérience et ses résultats ne soient pas couverts par le secret militaire...

[tokamac]

Un peu plus d'informations plus précises sur le Projet ZR (pour "Z Refurbishment") :

- La Z-machine avait été conçue à la base dans les années 80 comme un système accélérateur de faisceaux d'ions. Ce n'est qu'ensuite en 1995 qu'elle a été convertie en générateur Z-pinch avec cages à fils, avec certaines limitations. La ZR sera réellement conçue à 100 % pour le Z-pinch.
- Les fonds sont alloués par a NNSA (National Nuclear Security Administration), comme pour la Z-machine.
- La mise à niveau coûtera 61,7 millions de dollars.
- Le retrofit de la Z-machine durera un semestre à compter de juillet 2006. L'accélérateur sera démantelé, de nouveaux systèmes pulsés et des insulateurs eau distillée/huile seront installés.
- Cette rénovation de la Z-machine va améliorer ses performances, sa fiabilité, et la cadence de tirs.
- ZR utilisera 36 générateurs de Marx de même taille que les actuels mais avec un nouveau design des condensateurs, stockant deux fois plus d'énergie et débitant 27 millions d'ampères (18 millions sur la Z).
- L'unique déclencheur laser à gaz (4 joules) actuel pour les 36 commutateurs laissera sa place à 36 déclencheurs laser, dédié individuellement à chaque commutateur. Cela permettra une plus grande flexibilité en fournissant de plus grandes possibilités de "mise en forme" temporelle du pulse, et donc de la pression obtenue au final.
- Les lignes de transmission à isolement à eau seront verticales et tri-plateaux (horizontales bi-plateaux sur la Z) moins encombrantes, qui restreindront l'apparition de bulles et élimineront le couplage actuel pour un meilleur rendement.

Un lien vers un document traitant de ZR :
http://www.sandia.gov/pulsedpower/he...ts/hir0212.pdf

[Jiav]

Citation:

je pense que les "enthousiaste de la Z-machine" ne sont pas à la base "contre ITER",

Je suis assez persuadé que tu as raison, mais comme la plupart des liens de la discussion renvoi à qui tu sais le recadrage de Septentrion me semble tout à fait bienvenue

Citation:

mais voient en ITER (et aussi en partie dans le laser Mégajoule) une sorte de "monopole" qui ponctionne l'intégralité des crédits français de recherche sur la fusion et empêche ainsi le développement de tout autre projet alternatif, dont le wire-array Z-pinch.

C'est une accusation bizarre: ITER n'a pas empêché le mégajoule, ni le LHC, ni la contribution française à L'ISS, ni le synchroton soleil, etc.. Là-dedans il y a plusieurs très gros postes de dépenses. Pourquoi alors penser qu'ITER empêcherait de travailler sur le Z-pinch, beaucoup moins cher?

[tokamac]

Citation:

Posté par Jiav

C'est une accusation bizarre: ITER n'a pas empêché le mégajoule, ni le LHC, ni la contribution française à L'ISS, ni le synchroton soleil, etc.. Là-dedans il y a plusieurs très gros postes de dépenses. Pourquoi alors penser qu'ITER empêcherait de travailler sur le Z-pinch, beaucoup moins cher?

Je conçois que je vais dire peut ne pas refléter la réalité (ou au contraire être exact), mais l'ISS ou le LHC, s'ils piochent dans le budget de la recherche globale française, n'entrent pas dans le secteur de la fusion. Le LMJ concerne lui la fusion mais a des buts essentiellement militaires (simulation d'explosions nucléaires) et dans une moindre mesure la recherche civile ICF. Seul le tokamak ITER a une visée première civile, de recherche sur les centrales électriques à fusion (par confinement magnétique, en continu).

Ensuite, il est fréquent qu'à ce niveau les querelles de clocher soient monnaie courante, avec des spécialistes bataillant jalousement pour leur propre discipline, même si on le déplore.

Enfin, il est à noter -simple illustration ailleurs que chez nous, mais dans le sens opposé- que les Américains, même s'ils participent à nouveau à ITER (fusion continue), commencent à mettre toutes leurs billes concernant l'ICF (fusion impulsionnelle) sur le z-pinch, au détriment des recherches à base de lasers et faisceaux d'ions dont ils viennent de supprimer les crédits.

Je suis assez enclin, face à tous ces exemples, à penser que certains secteurs spécialisés bénéficient d'appuis politiques et financiers, en brefs de crédits publics, au détriment du développement d'autres projets faisant partie du même secteur de recherche.

[Pessimiste33]

Citation:

Posté