Le mystère de la Z machine de Sandia

Il faut reprendre toute cette affaire. En France, les échos ont été quasi-inexistant, si on excepte quelques lignes dans Science et Vie et Science et Avenir. Le top départ a été donné dans le site http://www.futura-sciences.com. Silence radio complet dans la grande presse. Rien dans "le Monde des Sciences".

Chris Deney est le responsable de la manip montée à Sandia ( Nouveau Mexique ) suite des travaux initiés par Gerold Yonas il y a plus de trente ans ( fusion par faiseaux d'électrons, voir Pour la science, numéro de janvier 1979 ). Avec cet appel Google on trouve différents trucs mais le plus fiable et de cibler immédiatement sur l'info de première main donnée initialement par le service de communication des labos de Sandia. On trouvera le fil conduisant à ce lâcher d'information émanant du service de communication de Sandia à l'adresse ci-après :

Oui, vous avez bien lu. Billion signifie milliard. Faites votre propre enquête. Vous trouverez toute une suite de communications émanant des services de Sandia. Jusqu'ici il n'y avait pas de quoi fouetter un chat. Les températures montaient lentement. Dans le papier :

Sandia researchers Chris Deeney (1644), Christine Coverdale (15344), and Victor Harper-Slaboszewicz (15344) pushed the Z machine to new limits last month when they used the world's most powerful X-ray source to test effects of radiation on materials in experiments designed
to mimic the response that would occur near a nuclear explosion.

En clair, la manip de Sandia est destinée à simuler ( " mimic " ) la dégelée de rayons X émise par une explosion nucléaire. A ce stade c'est une simple "source de rayons X"

During their experiments, the Z machine generated more than 100 kJ of X-rays (kJ stands for kilojoules, a measure of radiated energy) at 4.8 keV (keV for kilo-electron-volt, a unit used to measure the color spectrum of X-rays). This amount of radiated energy adds significant capability for doing weapons effects experiments; other sources at this X-ray energy have produced only 10 kJ.

"We are excited that we've reached this milestone," Chris says. "The loss of underground tests limited testing capabilities, but this is the closest to the 'real thing' we've ever achieved with Z-pinches."

Chris, Christine, and Victor, working with Mark Hedemann, Bill Barrett, and Brett Bedeaux (all of 15344), have been using the Z machine and other sources to determine how materials -- in this case candidate materials for a neutron generator -- respond when exposed to high levels of radiation. When a nuclear weapon detonates, it produces high levels of radiation, which can cause failure in both nearby and distant systems. To prevent failure, weapon components and subsystems designed and built by Sandia must be certified at radiation levels determined by mission need. Testing materials at high radiation doses and dose rates, coupled with advanced computer calculations, is a major step in selecting materials for weapon components.

Information compiled from the Z machine experiments will be used to validate computer modeling. Chris says computer models are being relied on more and more for certification of components through the Accelerated Strategic Computing Initiative (ASCI) Program because appropriate testing environments are not always available.

"If our findings are close to the computer modeling of the same event, it means the modeling is on track, giving us more confidence in what the model is telling us for regimes that we can't test," Chris says.

Since 1992, when full-scale nuclear testing in the United States was halted, scientists have been developing new ways to verify weapons' reliability without actually detonating them. Working at aboveground simulators like Sandia's Saturn and Z, scientists have developed X-ray sources that can be used for testing materials and parts. The powerful Z machine, in particular, has allowed for tests in a more realistic physics regime than was previously possible.

These recent experiments were a collaborative effort, not just within Sandia, but within the nuclear weapons community, Chris says. The X-ray source development experiments on Z were sponsored by Ralph Schneider at the Defense Threat Reduction Agency (DTRA) in order to enhance unique testing capabilities within the nuclear weapons community, especially for DoD areas of interest. Victor Harper-Slaboszewicz and Bill Barrett have taken advantage of this source development to collect data for Sandia's component development and certification programs.

The Z machine is a pulsed power accelerator consisting of capacitors that, like large batteries, are charged with electricity for more than a minute. The electricity is released in 100 billionths of a second, resulting in a 50-trillion-watt, 18-million-amp pulse. This pulse converges on an array of wires, called the load, creating a plasma. This plasma collapses down onto the axis in what is known as a "Z-pinch" and radiates X-rays.

Christine says that another milestone reached in this most recent testing with the Z machine is that the researchers used a "nested" wire technique for the wire load. This technique was developed theoretically by Melissa Douglas (1644) and others at the Naval Research Laboratory and in France.

In previous experiments using titanium wire arrays, the researchers always tested with a single titanium wire array of up to 160 wires. This time they nestled a second array of 48 to 70 titanium wires within the first array of 96 to 140 wires, providing more stability as the wires imploded onto the axis. This added stability improves the quality of the Z-pinch and enhances the utility of the emitted radiation.

Nested wire arrays have been successfully used before on Z, but only with wires made of tungsten. Those experiments produced hundreds of terawatts of X-rays to support the inertial confinement fusion program. Chris and Christine used titanium in their radiation testing experiments because they provide a higher-power and higher-energy X-ray source.

As part of these tests, candidate materials for neutron generators were placed at various distances from the source, usually one-and-a-half to four feet. Using diagnostics to determine how much stress was produced at each distance, and by examining the materials after the X-ray burst, the researchers can see the effects of the radiation.

"We are specifically looking for damage in the materials, checking to see if the radiation causes damage, and the type of damage. For example, we want to know if the material flakes, cracks, or breaks apart," Christine says. "Testing on the Z machine provides us with a valuable tool in figuring out what materials will survive high radiation exposures."

Les Chercheurs de Sandia Chris Deeney, Christine Coverdale et Victor Harper-Slaboszewicz ont poussé la Z-machine vers de nouvelles limites ces derniers mois, en tant que puissante source de rayons X destinée à tester la résistance de matériaux soumis aux fortes irradiations émanant des explosions nucléaires.

Pendant ces expériences la machine de Sandia a délivré 100 kilojoules d'énergie sous 4,8 keV ( kilo-électrons volts ). Le commentateur continue en insistant sur l'aspect "simple source de rayons X".

Cette quantité d'énergie est significative. En effet cette source a délivré 100 kilojoules alors que jusqu'ici on n'avait obtenu de 10 kilojoules.

Deeney dit qu'il est "tout excité", parce que "ces expériences commencent à approcher le flux qui est obtenu lors d'expériences nucléaires souterraines". Le texte explique en quoi il est important de tester la résistance des métariaux soumis à ces forts flux de rayons X. Tout le monde se félicite ensuite du fait que les expériences confirment les simulations effectuées par ordinateur et que donc "la voie suivie était bonne". On précise que ce programme a débuté en 1992. Plus bas, on trouvera, extrait du papier de Pour la Science de 1999 la photo du premier système créé aux USA, au laboratoire militaire Harry Diamond, près de Washington, pour tester la résistance des ogives aux radiations émises par les explosions des ogives anti missiles balistiques.

Le texte précise que la Z-machine est basée sur un système de condensateurs, qui se mettent en charge en une minute. L'énergie est alors délivrée en 100 nanosecondes ( un dixième de microseconde ) avec une puissance de 50 térawatst et une intensité électrique de 18 millions d'ampères. L'impulsion est envoyée sur un système de fils, constituant la charge, qui se transforme en plasma, lequel implose selon l'axe en constituant ce qu'on appelle une machine " Z pinch ".

Coup d'oeil au texte en rouge : cette technique, sur le plan théorique a été développée par Melissa Douglas et ses collaborateurs au Centre de recherche de la Marine Américaine et ... en France ( * ).

Dans un premier temps on avait utilisé un agencement de 160 fils de titane. Puis on est passé à une second systèmes avec deux dispositifs à fils, concentriques, procurant une meilleure stabilité lors de l'implosion selon l'axe du système ( voir plus loin ).

Ce nouveau système ( nested array ) avec deux ensembles de fils disposés selon une surface cylindrique, disposés de manière concentrique, assure une meilleure efficacité à cette " Z pinch machine " ( où un plasma est conventré selon l'axe OZ du système ).

Ce montage avec plusieurs ensembles de fils a été auparavant avec des fils en tungstène ( à haut point de fusion ). Ces expériences ont produit des centaines de térawatts ( je suppose qu'il s'agit d'une puissance de crête ). Ces expériences s'inscrivent dans ne cadre du programme de confinement par fusion inertielle ( évocation du programme de Yonas débuté dans les années soixante dix ). . Chris et Christiane ont utilisé le titane du fait que ce matériau peut se comporter comme une puissante source de rayons X.

En tant qu'éléments de ces expériences des matériaux à tester, des générateurs de neutrons, ont été placés à différentes distances allant d'un pied et demi à quatre pieds. Les chercheurs ont ensuite chercher à déterminer l'effet desctructif des rayons X produits sur ces dispositifs.

On retrouve donc la finalité de la manip, créée en tant que source de rayons X pour tester la résistance des ogives nucléaires, face à des systèmes antimissiles.

On s'attache spécifiquement à constater les dommages produits sur ces dispositifs ainsi que le type dse détériorations subies. Nous cherchons par exemple à savoir si ces matériaux s'écaillent, se fissurent ou se brisent en morceaux.

Et Christine d'ajouter :

Ces essais à l'aide de la Z-machine constituent un outil très commode pour savoir comment les métariaux peuvent résister à une forte exposition à des radiations.

( * ) En France des études ont été menées à la DAM ( Division des applications militaires ), mais reçurent peu d'appui car cette filière faisait de l'ombre aux deux "cathédrales pour ingénieurs" que sont le projet Mégajoule et le projet ITER.

L'ancètre : le système " Aurora " photographié en 1976 au laboratoire militaire Harry Diamond, près de Washington. Cette source qui atteignait à l'époque 20 térawatts fonctionnait sous dix millions de volts et créait des impulsions d'une durée de 100 nanosecondes. Mais il était précisé "qu'Aurora n'était pas utilisable pour la fusion".

Là, vous remonter au haut de la page et lisez la nouvelle diffusée par les laboratoires Sandia le 8 mars 2006 . Traduisons :

Chaque fil produit un champ magnétique qui agit sur les fils voisins par l'intermédiaire de la force de Laplace I x B . Le résultat est que tous ces fils tendent à se rassembler selon l'axe du système. L'intense courant qui le parcourt les volatilise, les transforme en cordons de plasma. Dans l'opération, 30 % du métal de disperse en donnant une vapeut métallique qui constituera une sorte de "traîne" lorsque ces cordons de plasma métallique auront fusionné en donnant un objet affectant la forme d'un cylindre creux, en implosion selon son axe. La structure en fils permet de créer une bonne axisymétrie initiale et, au vu des résultats obtenus celle-ci se maintient jusqu'au stade final, jusqu'à la constitution d'un fin cordon de plasma hyper-chaud, d'un millimètre et demi de diamètre, disposé selon l'axe.

Mais en fait, la machine ne s'est pas comportée comme prévu. Ses concepteurs espéraient seulement en faire un générateur de rayons X de forte puissance, pour pouvoir tester la résistance des ogives nucléaires vis à vis d'armes anti-missiles. Parmi celles-ci, la plus simple consiste à envoyer à la rencontre des têtes nucléaires en phase de rentrée des missiles antimissiles porteurs d'une charge nucléaire. Lors de l'explosion, la majeure partie de l'énergie est émise sous forme de rayons X. Dans une bombe A explosant près du sol ce sont ces rayons X qui créent la boule de feu. L'expansion violente de cette masse de gaz portée à haute température provoque le départ d'une onde de choc destructrice. Si l'explosion a lieu dans la très haute atmosphère ou dans le vide spatial les rayons X peuvent endommager les têtes ou le missile lui-même, détruire le système de guidage et de pilotage.

La Z-machine fut donc conçue dans cette optique, exclusivement et personne n'avait prévu qu'elle puisse un jour jouer un rôle dans la course vers la fusion.

On peut retracer l'histoire de cette machine jusqu'au saut brutal de mai 2005, jusqu'à cette brusque montée à plus de deux milliards de degrés. Auparavant les chercheurs s'intéressaient à la puissance produite, témoin ce papier de 1998, de Melissa Douglas :

Dans Pysical Review Letters , 81, 4883 de 1998 Chris Denney fait état d'une émission d' 1,8 mégajoule de rayonnement X, avec une pointe à 280 térawatts pendant 2 nanosecondes.

J'ai eu donc plusieurs échanges de mails avec Yonas, dont un datant d'hier. Voici cet échange :

Les Echos - Jeudi 12 janvier 2006
propos recueillis par Chantal Houzelle

Recherche :

le cri d'alarme d'un prix Nobel Pierre-Gilles de Gennes, prix Nobel de physique 1991

Extraits :

Je trouve que l'on consacre beaucoup trop d'argent à des actions qui n'en valent pas la peine. Exemple, la fusion nucléaire. Les gouvernements européens, de même que Bruxelles, se sont rués sur le réacteur expérimental Iter [NDLR : il sera implanté dans le sud de la France, à Cadarache] sans avoir mené aucune réflexion sérieuse sur l'impact possible de ce gigantesque projet. Quoique grand défenseur des grosses machines communautaires il y a trente ans, et ancien ingénieur du Commissariat à l'énergie atomique (CEA), je n'y crois malheureusement plus, même si j'ai connu les débuts enthousiastes de la fusion dans les années 1960.

Pourquoi ? Un réacteur de fusion, c'est à la fois Superphénix et La Hague au même endroit. Si, avec Superphénix [NDLR : un prototype de surgénérateur, dont l'arrêt a été décidé en 1997], on avait réussi à gérer un réacteur à neutrons rapides, ce serait difficile à reproduire sur 100 réacteurs en France - ce qu'exigeraient les besoins électriques nationaux -, car ces installations réclament les meilleurs techniciens pour obtenir un résultat très raffiné dans des conditions de sécurité optimales. Et ce serait littéralement impossible dans le tiers monde.

Sans compter qu'il faudrait reconstruire une usine du type de La Hague autour de chaque réacteur pour pouvoir traiter sur site les matières fissibles extrêmement chaudes, qu'on n'a pas le droit de transporter par voie routière ou ferroviaire. Vous vous rendez compte de l'ampleur d'un tel projet !

Avez-vous d'autres réticences vis-à-vis du réacteur expérimental Iter ?

Oui. L'une repose sur le fait qu'avant de construire un réacteur chimique de 5 tonnes, on doit avoir entièrement compris le fonctionnement d'un réacteur de 500 litres et avoir évalué tous les risques qu'il recèle. Or ce n'est absolument pas comme cela que l'on procède avec le réacteur expérimental Iter. Pourtant, on n'est pas capable d'expliquer totalement l'instabilité des plasmas ni les fuites thermiques des systèmes actuels. On se lance donc dans quelque chose qui, du point de vue d'un ingénieur en génie chimique, est une hérésie.

Et puis, j'aurais une dernière objection. Connaissant assez bien les métaux supraconducteurs, je sais qu'ils sont extraordinairement fragiles. Alors, croire que des bobinages supraconducteurs servant à confiner le plasma, soumis à des flux de neutrons rapides comparables à une bombe H, auront la capacité de résister pendant toute la durée de vie d'un tel réacteur (dix à vingt ans), me paraît fou. Le projet Iter a été soutenu par Bruxelles pour des raisons d'image politique, et je trouve que c'est une faute.

Mon commentaire :

Le réacteur ITER est construit autour d'une gigantesque bobine supraconductrice, de forme toroïdale. Cette bobine va se trouver bombardée par les neutrons émis par la fusion. Puisque le tokamak de Culham ( Angleterre ) a fonctionné pendant une seconde il faut s'attendre à ce que la fusion soit aussi obtenue dans ITER. Là où on bourre le mou des contribuables c'est en leur promettant que cette machine pourra être le protoype, le dernier stade avant la conception et la mise en ligne d'une machine capable de produire effectivement de l'électricité en continu. A mon sens on sera loin du compte. Iter, comme son prédécesseur anglais "s'étouffera" du fait de la pollution que représenta l'arrachement des ions lourds de la paroi par les noyaux légers rapides qui parviendront à franchir la barrière magnétique ( voir plus loin ). La presse fait état de "solutions", mais il ne s'agit que de conjectures, de discours formulés au conditionnel. Le problème n'est absolument pas résolu et il est très lourd, très pesant. Il est invraisemblable qu'on ait consenti des investissements aussi lourds sans avoir au préalable maîtrisé ces questions.

Mais il y a autre chose dont on ne parle pas. Quand bien même ce réacteur fonctionnerait, on n'a aucun recul, aucune expérience sur la tenue mécanique d'assemblages aussi fragiles que les supraconducteurs lorsque ceux-ci sont soumis à un intense bombardement par des neutrons à 14 Mev. Ces bobinages créent à l'intérieur du réacteur un champ B qui s'accompagne d'une pression magnétique qui s'écrit :

B²/2m_o

D'habitude on pense qu'une pression se chiffre en newtons par mètre carré. Mais cela s'exprime également en joules par mètre cube. Une pression est une densité volumique d'énergie. Si vous voulez chiffrer l'énergie mise en jeu dans un système de magnétisation il vous suffit de connaître la valeur du champ B, en teslas, de calculer cette densité d'énergie en utilisant la valeur ( en unités MKSA )

m_o= 4 p 10^-7

et de multiplier par le volume à l'intérieur duquel on crée ce cham magnétique.

Si le bobinage reste en état de supraconductivité et s'il a été conçu pour résister aux efforts mécaniques qui sont inhérents à ce type de montage, tout va bien. Mais si d'aventure quelque part la supraconductivité disparaît, alors les formidables courants qui circulent dans des fils gros comme des cheveux s'accompagnent immédiatement d'un violent dégagement de chaleur par effet Joule. Un bobinage supraconducteur est en soi une bombe. Je me souviens de la réponse que m'avait faite en 1976 le physicien américain Fowler quand, confronté au plus gros aimant supraconducteur qu'était à l'époque sa machine Ying Yang, installée au Lawrence Livermore Laboratory je lui avait demandé ce qu'il adviendrait si d'aventure un incident quelconque venait à rompre cette situation de supraconductivité quelque part dans l'appareil :

- Vous savez, mon cher, en science c'est souvent plus une question de courage que d'intelligence

ITER est donc une fantastique somme de problèmes scientifiques et techniques non résolus et même, non encore rencontrés, à une échelle plus modeste, comme le fait remarquer avec bon sens le le physicien Gilles de Gennes.

On peut à ce stade s'interroger sur la façon dont de telles décisions sont prises. La réponse est que ce ne sont pas des décisions s'appuyant sur des critères scientifiques, ce sont des décision politiques. C'est le sens du commentaire qu'avait fait devant moi un présentateur du projet lors d'un soit-disant débat qui s'était tenu à Pertuis :

- Iter n'est pas seulement un projet scientifique, c'est aussi un projet de société.

C'est ... un peu n'importe quoi. C'est entre autre un ... projet immobilier, un projet d'amégament du territoire, avec "des infrastructures autoroutières, d'équipements électriques, etc". On peut le considérer comme "un projet de développement régional", comme Megajoule pour la région bordelaise. Peu importe que cela fonctionne ou non. " cela fera fonctionner toute une industrie de sous-traitance ", dira-t-on. Et la presse, aux ordres, entonnera son chant habituel ( "le soleil dans une chambre doré", etc...) alors qu'on a entendu ces mêmes paroles 25 ans plus tôt avec le projet Tore-Supra, qui fut un échec complet. Ne croyez pas que de telles décisions fassent réellement fait l'objet de débats contradictoires dans des arènes scientifiques. La décision finale de lancer Iter a été .. Elyséenne. C'est l'Elysée qui a pris la décision de lancer le projet "en réussissant à l'attirer sur le territoire français" ( quelle victoire pour Chirac ). Dans des décisions comme celle de se lancer dans des aventures comme ITER ou Megajoule la science et la technique n'ont guère leur mot à dire. les opposants sont neutralisés, réduits au silence, voire carrément éjectés.

En écho, la réaction du prix Nobel Japonais Koshiba :

Actuellement, souligne-t-il, la fission nucléaire libère des neutrons d’une énergie moyenne d’un ou deux MeV seulement. Pour M.Koshiba, les scientifiques doivent d’abord résoudre ce problème des neutrons de 14 MeV "en construisant des murs ou des absorbeurs" avant de pouvoir affirmer qu’il s’agit d’une énergie nouvelle et durable. C’est, affirme-t-il, une solution très coûteuse. "S’ils doivent remplacer les absorbeurs tous les six mois, cela entraînera un arrêt des opérations qui se traduira en un surcoût de l’énergie", critique le physicien. "Ce projet n’est plus aux mains des scientifiques, mais dans celles des hommes politiques et des hommes d’affaires. Les scientifiques ne peuvent plus rien changer", déplore-t-il avant d’ajouter: "j’ai peur". (...)

"Je souhaite que le gouvernement français ait l’honneur d’accepter Iter dans son propre pays", ironise M.Koshiba. "Les scientifiques français sauront peut-être mieux gérer ces neutrons de 14 MeV. Après tout, le France est déjà activement impliquée dans le traitement des matériaux radioactifs dans ses centrales nucléaires". "Je pense, conclut-il, que, certainement, les scientifiques et les ingénieurs français ont plus de connaissances et d’expérience que ceux des autres pays pour s’attaquer à ce nouveau problème de neutrons 14 MeV", conclut-il.’

J'ai soulevé le grave problème du refroidissement du plasma du fait des pertes radiatives, liées à l'arrachement des noyaix lourds de la paroi. En effet le plasma de fusion, à cent millions de degrés, est collisionnel. Il est en état d'équilibre thermodynamique. La distribution des vitesses est donc en "courbe en cloche". Si les vitesses d'agitation thermique sont proches d'une valeur moyenne < V > il existe des "queues de distribution Boltzmaniennes" avec des particules plus lentes et d'autres plus rapides. Aucune barrière magnétique ne peut réfléchir ces dernières, ( grâce à l'effet de gradient de champ magnétique constituant le confinement dans l'enceinte toroïdale ). Il y aura nécessairement des noyaux d'hydrogène qui, franchissant cette barrière magnétique s'en iront détacher des noyaux des atomes constituant la paroi. Ceux-ci s'ioniseront en portant une charge Z. Or la puissance radiative varie comme le carré de la charge ionique Z. C'est cela qui a entraîné l'étouffement du plasma de la machine de Culham, en Angleterre, au bout d'une seconde de fonctionnement, alors que la durée de fonctionnement de sont champ magnétique aurait du permettre un fonctionnement de plus grande durée ( 10 à 20 secondes ).

Je dis que c'est exactement ce qui se passera avec ITER. On nous promet des minutes de fonctionnement, mais celui-ci n'excédera pas dix secondes. Alors on nous demandera encore plus d'argent pour construire un "super ITER", grand ... comme un hall de gare. Tout ceci n'est pas sérieux. On n'engage pas de telles dépenses quand les problèmes de fond n'ont pas été résolus. En l'état ITER est un jouet de luxe ou, comme disait un des conférenciers, à Pertuis, un "projet de société". Effectivement c'est remarquable au plan de l'immobilier, des infrastructures routières, des piscines et des terrains de tennis. Mais ça ne marchera pas.

Confronté à ces critiques, lors d'une "réunion-débat" le responbsable-théoricien d'ITER n'avait su que répondre "que c'était une bonne question".

Suite à l'énoncé de ces critiques des journaux ont publié des textes. Voici l'un d'eux :

PHYSIQUE. Un obstacle important à la fusion nucléaire industrielle, comme prévu dans le réacteur expérimental Iter qui sera implanté à Cadarache, près de Marseille, a été franchi en laboratoire ( ? ... ) , annonce une équipe internationale dans le mensuel britannique Nature Physics.

Les chercheurs ont fait la démonstration expérimentale d'une solution qui élimine un problème majeur : l'érosion des parois internes du réacteur à cause de l'échauffement provoqué par des instabilités du plasma. Actuellement, aucun matériau n'est capable de résister à ces brusques décharges d'énergie. Pour éviter ces instabilités, il suffirait de «perturber légèrement le champ magnétique» confinant le mélange gazeux de deutérium et de tritium porté à très haute température, le plasma, pour «amener ce champ à devenir chaotique sur le bord», selon les auteurs de l'article.

Les chercheurs, travaillant sous la direction de Todd Evans, de General Atomics (San Diego, Californie) estiment que cela pourrait régler un obstacle rencontré par toutes les installations travaillant sur la fusion – les tokamaks –, tels qu'Iter. Plusieurs établissements ont été associés à ce travail, tels que l'Association Euratom-CEA de Cadarache.

Vous noterez l'emploi du conditionnel : " il suffirait... pourrait ". Je doute que ce pas ait été franchi. Mais, de toute façon personne n'a attendu qu'il le soit pour embarquer les contribuables dans ce qui est une coûteuse et problématique aventure dans la mesure où ce problème n'aurait pas été d'entrée de jeu résolu. Un spécialiste fusion a évoqué ce projet en le qualifiant de "cathédrale pour ingénieurs".

Et je ne compte pas les problèmes soulevés par de Gennes. Tout me semble ... irresponsable.

Et voilà qu'en prime arrive une ... autre solution, à travers cette avancée aussi stupéfiante qu'imprévue, celle de la Z-machine : une possibilité d'envisager la fusion non-polluante. Je ne vois pas pourquoi on n'obtiendrait pas celle-ci, avec un fort dégagement d'énergie, en logeant une cible de la taille d'une aguille à coudre au centre de la cage de la Z-machine. Une cible de Li F ou de B - H. Je ne suis pas le seul à penser cela. Tous les spécialistes des Z-pinch sont de cet avis. Pour récupérer l'énergie : simple. Il suffirait que l'expansion du plasma d'hélium s'effectue dans un champ magnétique. On est alors en régime de nombre de Reynolds magnétique infini. La puissance électrique est obtenue avec le courant induit. C'est un générateur MHD à induction, sans pièces mobiles, le plus simple qu'on puisse imaginer. Il faudra que j'explique tout cela.

Deeney et les gens de Sandia voulaient une source de rayons X pour tester la "dureté" de leurs ogives nucléaires. Les voilà avec un générateur électrique fondé sur une fusion non-polluante, qui ne produit que de l'hélium.

Je dis :

Qu'est-ce qu'on attend ?

Les journalistes français se taisent courageusement, comme d'habitude. Pour les gens du projet ITER ( oue de Megajoule ) cette avancée est tout simplement intempestive et catastrophique. Elle remet tout en question ! Les dénégations de Yonas ne seraient-elles pas ... diplomatiques ?

23 juin 2006 : un lecteur cite ces propos antérieurs de Yonas :

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

Fusion and the Z Pinch; August 1998; Scientific American Magazine by G.Yonas; 6 Page(s)

A device called the Z machine has led to a new way of triggering controlled fusion with intense nanosecond bursts of x-rays

Some things never change—or do they? In 1978 fusion research had been under way almost 30 years, and ignition had been achieved only in the hydrogen bomb.

Nevertheless, I declared in Scientific American at the time that a proof of principle of laboratory fusion was less than 10 years away and that, with this accomplished, we could move on to fusion power plants [see "Fusion Power with Particle Beams," Scientific American, November 1978]. Our motivation, then as now, was the knowledge that a thimbleful of liquid heavy-hydrogen fuel could produce as much energy as 20 tons of coal.

Today researchers have been pursuing the Holy Grail of fusion for almost 50 years. Ignition, they say, is still "10 years away." The 1970s energy crisis is long forgotten, and the patience of our supporters is strained, to say the least. Less than three years ago I thought about pulling the plug on work at Sandia National Laboratories that was still a factor of 50 away from the power required to light the fusion fire. Since then, however, our success in generating powerful x-ray pulses using a new kind of device called the Z machine has restored my belief that triggering fusion in the laboratory may indeed be feasible in 10 years.

La fusion et le Z Pinch; août 1998; Scientific American Magazine par G.Yonas; 6 Page(s)

Un système appelé Z machine débouche sur une nouvelle façon d'obtenitr la fusion avec des bouffées intenses de rayons X d'une durée de l'ordre de la nanoseconde.

Les choses changent-elles ou non ? En 1978 les recherches sur la fusion avaient déjà presque trente ans, alors que l'allumage des bombes H avait été obtenu dès le début des années cinquante. Quoi qu'il en soit j'avais déclaré à l'époque dans Scientific American que la fusion en laboratoire était à moins de dix années devant nous et qui si cela se réalisait nous pourrions envisager de concevoir des générateurs électriques utilisant la fusion comme source d'énergie. Voir "Fusion Power with Particle Beams," Scientific American, Novembre 1978. Notre motivation, à cette époque comme aujourd'hui était que un &&& thimbleful d''hydrogène liquide pouvait produire autant d'énergie que 20 tonnes de charbon.

Aujourd'hui cela fait 50 ans que les chercheurs poursuivent cette quète du Saint Graal. La tension des années soixante dix s'est éteinte, de même que la patience de nos supporters, c'est le moins que l'on puisse dire. Mais il y a seulement trois ans j'ai pensé qu'il était intéressant de mettre la pression sur ce sujet, bien que la puissance nécessaire à créer la fusion était 50 fois supérieure à ce qu'on pouvait développer dans les laboratoires Sandia. Depuis ce temps le fait que nous ayons pu mettre en oeuvre avec succès un nouveau dispositif appelé Z machine m'a amené de nouveau à penser qu'il devrait être possible d'obtenir la fusion d'ici dix années.

A propos du couplage avec un générateur de Sakharov, à explosif, j'ai réfléchi à son objection. Nous avons trouvé une réponse qui est sans doute la même que celle qu'il évoque, envisagée par les Russes. Il faut au passage que je donne accès, dans mon site, aux pages évoquant, en français, les travaux d'Andréi Sakharov, en MHD. Je vais scanner ces pages. Un lecteur nous convertira cela en fichiers textes, en OCR pour que l'accès à ces documents essentiels soit plus aisé.

Les générateurs MHD à explosifs d'Andréi Sakharov

L'idée de départ, le couplage avec un générateur de Sakharov donnait ceci :

Premier montage, schématique, évoquant un couplage entre une Z-machine et un générateur de Sakharov
A droite : le générateur MHD à induction, simple solénoïde entourant la cible.

Objection de Yonas : la montée en intensité serait trop lente. Apparemment il faudrait un temps de montée inférieur à 100 nanosecondes. Peut-être dix ? . Regardons ce schéma. Il n'est pas complet. Ca a été dessiné sur un coin de table. Un condensateur C₁ transfert son énergie dans un solénoïde, d'inductance L. L'énergie 1/2 CV² est convertie en énergie 1/2 L I² . On met alors le condensateur hors circuit en shuntant ( système non montré su ce schéma ).

Si on ne fait rien, on a alors une décharge apériodique de constante de temps L/R où R est la résistance de la self. Mais c'est là que Sakharov réduit la self en court-cicuitant les spires du solénoïde grâce à la dilatation d'un tube de cuivre, due à un explosif.

Système de Sakharov ( extrait d'un de ses articles )

A vue de nez, si ce système produisait 100 millions d'ampères en 1954 ( la Z-machine n'en produit de vingt ) le temps de montée en intensité est long : autour de cent microsecondes, semble-t-il. Sans doute mille fois trop long. La dilatation du tube de cuivre diminue l'inductance L. Le flux L I reste constant. Donc L'intensité évolue comme l'inverse de la valeur de la self. Mais il existe une solution.

L'intensité délivrée par le système croît linéairement, ou quasi linéairement. Cette intensité croît vers les cent millions d'ampères, puis plafonne, avec dissipation par effet Joule. Mais pourquoi couplerait-on la Z-machine ( la "cage à serins" ) dès le début du processus ?

J'ai demandé, dans mon mail suivant à Yonas comment il effectuait ses commutation ( son "switching" ). Si le résultat de la Z-machine est "si banal" je ne vois pas pourquoi son commutateur serait frappé du secret défense. Et en creusant, ça doit d'ailleurs pouvoir se trouver.

La Z machine a un temps de fonctionnement caractéristique de 100 nanosecondes. Apparemment la compression de la cage est obtenue en un temps plus bref. Dix ou vingt nanos, je crois. On est donc confrontés, si on veut éviter les technologies semi-lourdes de Deeney et Yonas à un problème de commutation ultra-rapide. Je crois qu'avec un ignitron on doit tourner autour de la microseconde, du moins avec ceux que j'utilisais il y a trente ans. Des lecteurs suggéreront sans doute des sytèmes plus actuels et plus performants. Mais il en existe aussi de plus simples. Des commutateurs mécaniques, à explosifs. Toujours dérivés des idées des Russes. Ci-après le principe du commutateur à rivetage.

Commutateur à rivetage

Deux plaques séparées par un isolant. Contre l'isolant, un rivet de cuivre, propulsé par un explosif. Un tel système peut même donner tout un séquençage de commutation, mises hors circuit.

Pas assez rapide ? Tout dépend avec quoi on propulse le poinçon, le rivet et quelle est la nature de celui-ci. Le projectile assurant la commutation peut émaner d'un système à compression de flux, de Sakharov. Nouveau montage de Sakharov, extrait de mon livre " Les Enfants du Diable " :

Une thèse de doctorat sur la compression de flux magnétique, celle de Mathias Bavay ( 2002 )

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

J'attends la réponse de Yonas. Si Haines est d'accord, je monte le voir à Imperial College, à Londres. Là, on en saurait rapidement plus. Bon sang, une fusion non-polluante, ça vaut le coup qu'on y réfléchisse. Il faut que je contacte Rudakov, à l'autre bout de la chaîne. Les Russes ne sont sans doute pas restés les bras ballants après le breakthrought de Sandia de mai 2005. Les Chinois non plus. Il n'y a que nous, les Français, qui nous apprétons à donner le premier coup de pioche à ITER, " la machine à vapeur du troisième millénaire ".

En s'informant un peu on découvre tout un pan de recherche qui reste assez peu connu et qui concerne un ensemble de machines visant à obtenir la fusion de manière impulsionnelle. Parmi ces machines, le montage FOCUS, dont je parlerai plus tard.

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

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

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

Je ne crois pas que la publication de ces résultats sur la Z-machine, comme certains l'ont avancé, puisse être assimilée à une opération de désinformation. Les spécialistes avec qui j'ai eu des échanges non plus. Des gens comme Yonas, Haines, Deeney et les autres ne pourraient pas se permettre de torpiller ainsi leur réputation scientifique. La désinformation c'est pour pour des types comme le bon docteur Greer ( projet " Disclosure" ) ou quelques mythomanes. Mais alors, comment de tels résultats, qui auraient dû séance tenante être frappés du seau du secret défense ont-ils pu se retrouver sans crier gare dans la nature ?

Relisez l'article. La Z-machine n'était au départ qu'un générateur de rayons X destinés à faire des essais sur les ogives. Ca montait péniblement en température. Quelques millions de degrés en 1999. Un peu plus par la suite. Il y a eu des tentatives de créer la fusion en utilisant le système du " holraum " (mot allemand signifiant "four" ). Dans ce cas on envoit la sauce dans une cage faite de fil métalliques. Ceux-ci se volatilisent et convergent vers l'axe du système. En les distribuant entre deux surfaces cylindriques on obtient alors une couche de plasma qui converge vers l'axe. Entre ce système à fil et l'axe du système on place une mousse alvéolée, très légère ( les Russes utilisent de l'agar- agar, d'origine organique ).

Système du holraum. Papier de Brownell, 1998
Horizontalement : l'axe du système

Voici un papier plus récent ( 2005 ), de Lemke et al. A la couronne de fils et au coussin de mousse, en CH2 on a cette fois adjoint une cible sphérique, bien visible.

Le montage " holraum " ( en "four" ). Hachuré on voit le plasma de tungstène en implosion, comprimant la mousse

Cette compression échauffe la mousse ( "cushion" ou coussin ) qui est censée se tranformer en four. Au milieu de cette mouse on place alors une cible sphérique, entourée d'un "pusher", d'une substance qui, absorbant le rayonnement, se dilate et comprime le contenu de la cible, une sphère de cerre de quelques dixièmes de millimètres de diamètre contenant un mélange de fusion. Voilà comment l'équipe de Deeney visait la fusion en 2005.

La fusion s'était tellement comportée comme un mirage du désert, depuis 30 ans que personne n'y croyait. Deeney rêvait qu'on atteindrait peut-être "le seuil". En 2003, en mettant un petit mélange au centre Deeney avait obtenu quelques neutrons de fusion ( avec la système " holraum " je suppose ).

Mais plus de deux milliards de degrés, ça c'était totalement imprévu.

Et cela, sans four, sans mousse ni cible sphérique et tout le tremblement. En laissant simplement le plasma d'acier inox converger de lui-même vers l'axe du système. L'obtention d'une aussi forte température a été d'autant plus surprenante qu'il n'y a que de l'acier inox dans cette manip, lequel est bien incapable de fourni de l'énergie par fusion. Le fer est la "cendre absolue" de la fusion. C'est ce qui s'accumule au centre des étoiles massives. C'en est même au point où on ne sait même pas d'où vient cet excès d'énergie. Le papier de Haines ne m'a guère convaincu, bien que Yonas trouve "qu'il explique tout cela très bien".

Un mot sur ce problème de conversion d'énergie magnétique en énergie thermique invoqué par Haines pour justifer les deux milliards de degrés. Il s'agirait d'une instabilité MHD. Dans ce cordon de plasma d'un millimètre et demi de diamètre qui s'est constitué selon l'axe du système les vingt millions d'ampères continuent de passer. Le plasma, collisionnel, est en état d'équilibre thermodynamique, c'est à dire que les températures ionique et électronique sont égales.

Quand le mécanisme d'implosion se produit le métal est froid. La décharge le volatise. On obtient donc un plasma métallique, complètement ionisé. La masse d'un noyau de fer est de 9 10^-26 kilo. Ces noyaux acquièrent une vitesse radiale. Ils parcourent la distance qui les sépare de l'axe en 100 nanosecondes, c'est à dire 10^-7 sec si. Si la distance parcourue est de 1 cm, l'ordre de grandeur de la vitesse est de 100 km/s. Si on envisage que toute cette énergie cinétique soit convertie en température peut utiliser en première approximation la relation :

1/2 m < V² > = 3/2 k T

où m est la masse du noyau, V la vitesse thermique ( identifiée à la vitesse d'impact ), k la constante de Boltzmann et T la température absolue. C'est très schématique puisque cette formule traduit le fait que l'énergie cinétique des noyaux de fer serait entièrement et exclusivement convertie en énergie d'agitation thermique.

Ca nous donne T = 22 millions de degrés.

On voit que la température en fin d'implosion croît quand on augmente le diamètre de la "cage". La papier de Sandia nous dit que :

Il est possible que l'explication soit liée à la plus forte énergie cinétique acquise sur une plus longue distance ( 40 mm au lieu de 10 ).

Reprenons ce calcul d'épicier, commode pour situer des ordres de grandeur, avec une "course" des noyaux de fer de 4 cm au lieu d'un. La température obtenue en fin de compression, quand leur course s'arrête et que le milieu est "thermalisé" est alors de quelques 350 millions de degrés Kelvin. Mais c'est inférieur au deux milliards observés. L'étude de Haines se fonde sur une valeur d'énergie émise quatre fois supérieure à l'énergie incidente. On retrouve donc cela, en gros. Les facteurs sont voisins.

Alors, d'où pourrait venir cet excédent d'énergie ?

Quand ce plasma est confiné selon ce cordon central le courant de vingt millions d'ampères continue d'y circuler. C'est un courant électronique. En régime non-instable on trouverait dans ce tube de courant une certaine densité électronique et vitesse d'entraînement de ce "gaz d'électrons". Un champ électromoteur met en mouvement ces électrons, leur communique de l'énergie qu'ils rétrocèdent aux ions par collision, ce qui constitue l'effet Joule. Comme me le faisait remarquer Yonas "le courant de 20 millions d'ampères continue de circuler quand on a atteint la stagnation condition".

Mais, dans la première page de son papier Haines ( qui part de conditions expérimentales différentes, avec une "course" de 27,5 mm, écrit :

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

Le simple chauffage par effet Joule sera donc beaucoup trop lent pour expliquer cette montée en température. Haines invoque alors des "instabilités MHD" qui permettent un certain transfert d'énergie, prélevée sur l'énergie magnétique "ambiante", extérieure

B²/2m_o

On rappelle que la pression, si elle se mesure en newtons par mètre carré peut être aussi exprimée en joules par mètre cube. Une pression est une densité volumique d'énergie.

On peut fournir une analogie avec la turbulence. Prenons un fluide A injecté par une tuyère dans un fluide B. Cela peut être simplement de la fumée éjectée par une paille, dans de l'air. Au départ on a une circulation laminaire, la fumée constitue un fluide qui s'écoule selon "des lignes de courant parallèles". Mais la turbulence apparaît. La surface représentant "l'interface" air frais-fumée ne tarde pas à se déformer. Alors la friction ( qui implique un échange d'énergie ) entre je jet de fumée et l'air ambiant s'accroît.

Si on part d'un écoulement laminaire du "gaz d'électrons" dans le plasma, lui aussi peut être le siège d'un phénomène de "turbulence MHD", pas commode à modéliser. Là où la densité de courant s'accroît, le champ magnétique croit d'autant, et vice versa. Ceci amène le "gaz d'électrons" à échanger de l'énergie avec le champ magnétique externe. De toute façon tout phénomène de turbulence est dissipatif, générateur d'énergie thermique. Haines invoque donc une "micro-turbulence MHD" dans la décharge pour expliquer une telle montée en température du plasma. Yonas se déclare convaincu par cette explication mais je reste personnellement sceptique. On pourrait dire que l'argument de Yonas est "c'est forcément la source de cet apport d'énergie, sinon on ne voit guère d'où elle pourrait provenir".

Haines, sans son interview ultérieure, se montre plus prudent.

Affaire à suivre....

Revenons à l'histotrique de cet évènement : avant que ce résultat imprévu ne tombe, mettre la Z-Machine, en secret défense, pourquoi faire ? Ca n'était que l'extrapolation de trucs vieux de 40 ans.

Eh puis soudain, boum !

Les résultats sont arrivé à Londres, chez l'ami Malcom Haines ( regardez sa photo. Vous trouvez que ce savant cosinus hilare a une tête à naviguer dans le secret défense ? ). Malcom a dû trouver "que c'était un intéressant problème de physique, un phénomène dont il fallait trouver la cause" et il s'est efforcé de le faire. Doù ce papier envoyé en mai 2005 à la revue Physical Review Letters, qui l'a publié par simple routine. Il n'y avait aucun consigne particulière de filtrage. Personne n'a remarqué qu'au lieu de " million "il y avait " billion ". Certains ont croire à une faute de frappe, ou n'ont simplement pas fait attention.

Je crois ... que ça s'est passé comme ça. Et maintenant le chat est hors du sac.

Je pense au livre que j'avais publié en janvier 2003, où je décrivais des torpilles propulsées par une fusée à poudre ( la Shkwal russe et la Surpecav américaine, des engins vieux de plus de trente ans, mais qui filent quand même à 500 km/h ). Je repense à une discussion avec ce jeune journaliste de Science et Vie, Larousserie, qui me disait "que la cavitation, ça se faisait tout seul. Il suffisait d'entrer très vite dans l'eau".

Stupeur dans la marine française, lors de la sortie de mon bouquin. Un Amiral, lors de la manifestation " Euronavale " où les frenchies présentent leurs nouveautés en matière d'armement, pour les vendre aux Arabes ou aux Africains :

- Vous savez, mon cher, en matière de torpilles, la vitesse, ça n'est pas tout......

Il y a quelques semaines on découvrait que les Iraniens avaient des torpilles propulsées par fusées, rachetées aux Chinois, lesquels, etc....

Mais les Amiraux français ont trouvé l'arme absolue en matière de furtivité : c'est la marine à voile. Le bois, la toile, le chanvre sont indétectables au radar.

Rusé, hein ?

La Z-machine : une fusion "propre", sans radioactivité ni déchêts, à portée de main.

Absence totale de réaction dans le secteur civil, scientifique et politique, dans la grande presse

Vif intérêt chez les militaires

Il est possible que des revues comme La Recherche, Pour la Science et d'autres préparent des dossiers à propos de ce qui se confirme comme étant un évènement scientifique de première grandeur. Mais trois mois se sont quand même écoulés. Ces revues réagiront-elles ? Je vous suggère à tout hasard de poster des courriers ou d'envoyer des e-mails à leurs rédaction en leur demandant de donne un écho à cette affaire.

Il reste une remarque assez triste. Puisque le résultat de Sandia semble être bien réel cela représente potentiellement un immense espoir pour l'humanité. Nous vivons à une époque où beaucoup de gens pensent que nous courons tête baissée vers l'apocalypse. La montée de la Chine et de l'Inde a des contre-coups dans l'ensemble du monde, qui ne feront que croître, rapidement. En Europe elle entraînera l'effondrement de tous les acquis sociaux, créera des tensions sociales et raciales intenses. Dans notre pays les candidats à la présidence, de Sakozy à Ségolène Royal, ne sont que les opportunistes et des "pantins sans ficelles", comme les qualifiait un lecteur dans un mail récent. Sarkozy surfe sur la peur. Ségolène Royal, qui n'a pas l'ombre d'un programme, se contente de répondre aux attaques en souriant, en soignant son look et se demandant quel tailleur elle va mettre aujourd'hui.

Le mensonge est partout. La presse ment, cache. Lors d'une émission de télévision récente, dans " On ne peut pas plaire à tout le monde ", le journaliste Claude Sérillon décrivait le journal télévisé comme un anesthésique, quotidien souhaité en fait par le téléspectateur. On pourrait le comparer à une dose quotidienne de tranquillisant. La pauvreté gagne dans des pays comme l'Egypte où les emplois disparaîssent, à cause de la concurrence étrangère et de la corruption. Car celle-ci est partout. Le système du bakschish est partout. En France c'est un minimum de 10 % pour avoir "un marché d'état" ou municipal. Dans les pays arabes, comptez 50 %, si vous voulez vendre des tanks ou des ordinateurs dans un pays quelconque, à verser discrètement sur un compte en Suisse, au bénéfice de quelques-un des 700 hommes de "lignée royale". En Afrique, montez à 80 %, sur le compte d'un chez d'Etat ou de ses ministres.

En Chine ou aux Indes c'est pareil, mais le système fonctionne mieux, "plus intelligemment". Aux Indes des paysans ses suicident, parce qu'ils se sont endettés, à cause de la sécheresse qui gagne, pour forer des puits, vis à vis d'usuriers sans scrupules. En Chine des paysans affamés, dont les rivères sont empoisonnées par des rejets toxiques sont réprimés violemment par l'armée.

Les médias vous servent votre dose quotidienne d'attentats à la voiture piégée, ici, là, partout. Quarante morts à Bagdad, dix en Afghanistan, etc. Personne n'y fait même plus attention. Des Africains se noient en essayant de gagner l'Europe pour ne pas mourir de faim. Cela me rappelle un séjour que j'avais fais jadis à Djibouti, quand on entendait, la nuit, les rafales tirées par les légionnaires sur les Ethiopiens qui tentaient de pénétrer dans l'enclave, du fait de la famine qui sévissait chez eux. Vous trouverez une chanson dans le site, que j'avais composée à cette époque, dont voici le dernier couplet :

A Djibouti, quand vient le soir
Au rendez-vous des sans-espoirs
Sur la ligne de démarcation
A l'heure où le bon français dort
Juchés en haut des miradors
Les adjudants font un carton

Le monde sera peut être à l'image de cette chanson, sous peu. Ca rappelle " Soleil Vert ", ou "les hommes riches" vivaient à l'abri de autes clôtures en barbelés électrifiés.

De Closets nous a présenté les RFID, l'avenir, selon ce Panglosse des temps modernes ( mais il ne faut pas s'inquiéter, bien sûr ). Un mot rapide, en fin d'émission, pour évoquer le fait qu'avec un tel système de distribution "on aurait peut être quelques petites problèmes d'emploi à résoudre".

Une technologie permettrait de changer l'avenir du monde : celle qui permettrait de disposer d'une source d'énergie non polluante, à gogo. Quand les possibilités de la fission ont commencé à être connues, les pionniers de l'électronucléaire de l'époque étaient persuadés "qu'on allait faire pousser des tomates dans le Sahara". Mais face à cela il y avait deux choses :

- Le problème de l'approvisionnement et le coût de la matière fissile

- La production de déchêts radioactifs

A cette époque, personne n'envisageait des catastrophes comme Three Miles Island ou Tchernobyl.

Tchernobyl, immédiatement après l'explosion du réacteur

Aujourd'hui on connaît le coût d'une telle politique. J'entends parfois des gens me dire que l'énergie par le nucléaire "c'est la solution", à condition d'enfouir des déchèts à durée de vie ... illimitée à l'échelle de vies humaines. C'est la position d'un ancien Ministre comme Claude Allègre, par exemple, et de bien d'autres qui ont ainsi l'impression "de faire preuve de réalisme". Je pense que de tels propos trahissent un manque d'ambition scientifique. On sait depuis longtemps qu'il existe une fusion non-polluante, mais les températures à envisager faisaient que cette technologie paraissait à beaucoup "irréaliste". Pour faire fusionner du Deutérium et du Tritium il faut 100 millions de degrés. Pour la fusion lithium-hydrogène il en fallait 500 et pour le mélange bore hydrogène il faut atteindre le milliard de degrés. Une température jamais atteinte sur Terre puisque la température au coeur d 'une bombe " H " , à hydrure de lithium, n'excède pas 500 millions de degrés ( au coeur du Soleil, de 15 à 20 millions de degrés ! ).

La "fusion par confinement inertiel", par impulsions de brève durée n'avait jamais fonctionné ( fusion par laser, fusion par faisceaux d'électrons ). Du coup on s'est replié, après l'unique succès de Culham, en Angleterre ( une seconde de fusion auto-entretenue dans un tokamak ) vers la filière débouchant sur le projet ITER, cette "cathédrale pour ingénieurs". Or ces filières, qu'il s'agisse d'ITER ou de Megajoule ( une technique de fusion par laser qui n'a même pas d'ambition de production d'énergie, seulement d'être "un simulateur de fonctionnement de bombes ) sont extrêmement coûteuses et problématiques.

Soudain, cadeau, la Z-machine nous donne ... deux milliards de degrés, alors qu'on pensait tourner autour de quelques centièmes de cette valeur. Cette machine a fonctionné parce que soudain la focalisation de l'énergie s'est effectuée correctement. Le compression, le phénomène d'implosion se sont déroulés de manière stable. On était tellement habitué aux échecs qu'on n'y croyait plus, tout simplement. Cela va dans le sens de ce que j'ai toujours pensé : que la solution, pour la fusion, réside dans des systèmes impulsionnels et qu'une machine comme ITER, fonctionnant en continu, est une aberration.

La théorie peut découler de calculs d'épicier, du moins pour avoir des ordres de grandeur. Vous prenez des noyaux d'atome. Vous leur communiquez une vitesse V, centripète ( vous les faites se précipiter les uns contre les autres ). Dans le cas de la Z-machine c'est selon l'axe d'un système. Quand ils se rentrent dedans, leur énergie cinétique est convertie en énergie d'agitation thermique. Vous pouvez utiliser une formule comme :

1/2 m < V² > = 3/2 k T

Explications un peu plus haut. Si vous doublez la vitesse au moment de l'impact vous quadruplez la température. A ce rythme-là, ça grimpe vite. Le tout est que cela fonctionne. A Sandia, miracle, ça a fonctionné. Le fait est indéniable, les mesures sont incontestables. La Nature, pour une fois, s'est montrée bonne fille et nous a donné deux milliards de degrés. En clair c'est :

L'Apocalypse ou l'Age d'Or, au choix

La focalisation de l'énergie a toujours donné des résultats étonnants. En 1905, l'implosion de bulles de vapeur provoque la fusion du bronze dans le phénomène de cavitation. Plus tard l'implosion de bulles de vapeur, créées cette fois par une impulsion ultrasonique dans le phénomène de sonoluminescence donne naissance à un plasma à 10.000°. Je n'exclus pas qu'on puisse un jour obtenir une sonofusion et j'estime que cette voie, fort peu coûteuse, devrait être explorée.

La percée opérée au Nouveau Mexique, à Sandia, en 2005 et révélée début 2006 appellerait une réaction immédiate, planétaire, avec constitution d'un projet commun ( à quand un débat télévisé, en France ? ). On peut se demander si cette réaction aura lieu, en tout cas en France, pour deux raisons.

- Ces résultats perturbent considérablement ces projets de " cathédrales pour ingénieurs " comme Megajoule et ITER

- A l'échelle internationale cette technologie de la "fusion sans fission" ( dite " fusion pure " ) peut donner naissance à une nouvelle génération d'armes thermonucléaires, s'affranchissant de la contrainte de l'enrichissement isotopique et permettant de créer des armes de très faible puissance, qui pourront donner lieu à une dissémination illimitée, planétaire, échappant totalement au contrôle de l' AIEA ( Agence International pour l'Energie Atomique ).

On rappelle que la nécessite d'utiliser une bombe A comme "allumette" impose une limite inférieure de 300 tonnes de TNT ( pour les rares pays qui peuvent atteindre ce seuil technologique. Pour les autres c'est 1000 tonnes ). Lorsqu'à l'apparition de la filière " de fusion pure " une bombe H ( même une "mini-nuke" ) ne pouvait pas avoit une puissance inférieure à 300 ou 1000 tonnes de TNT. D'où dissémination des retombées radioactives, effet d'hiver nucléaire. Impossible d'attaquer un ennemi : cela vous retoùbe sur le museau, à cause de ces masses de déchètes emportés dans la stratosphère par le "jetstreams".

Des bombes H sans fission, non-polluantes, seraient des bombes parfaitement "propres", utilisables à des échelles géographiques énormes. Elles permettraient de réaliser des attaques massives, sans ces chocs en retour que constituent la dissémitaion de produits radioactifs et l'effet d'hiver nucléaire. On peut obtenir les très fortes intensités électriques avec de simples explosifs chimiques ( générateur de Sakharov : des engins compacts, de faible poids et faible volume ). Il reste à résoudre le problème de la rapidité de commutation. Mais a priori celui-ci n'est pas insoluble. Des gens envisagent déjà des tas de solution.

Côté français, soyez sans illusion. Les arguments cités plus haut pèsent leur poids, y compris au niveau Elyséen. En toute logique, le résultat de Sandia devrait suspendre immédiatement les travaux de montage des manips Megajoule et ITER. Mais ... vous n'y pensez pas. On arrête pas un diplodocus qui a pris sa course. On ne peut pas compromettre un aussi fantastique projet immobilier, un "projet de société" capable "d'irriguer un tissu industriel régional" et de fournir 20 années de vie de rêve à 2000 happy fews, qui sont au passage les décideurs de tels projets.

Ce qui est dramatique c'est que cette mobilisation internationale en faveur de l'étude d'un nucléaire propre ne se fera pas. Les projets qui apparaîtront seront des projets militaires, le plus discrets possibles. On serait tenté de s'écrier :

- Quoi ! Les scientifiques veulent-ils ou non le bien de l'humanité ?

Dans les développement techno-scientifiques ont trouve trois types de secteurs.

- Le secteur militaire, où la motivation est alors d'essence stratégique

- Le secteur du profit. Pas besoin de faire un dessin.

- Les "jouets pour gosses de riches " ( Mégajoule, ITER, etc... )

Je pense que le résultat de la Z-machine pourrait marquer le début d'une ère nouvelle, qui irait bien au delà de la simple production d'énergie. Malcom Haines a bien du mal à expliquer pourquoi cette machine crache quatre fois plus d'énergie qu'on ne lui en injecte, alors que l'objet hyperdense qu'on crée est incapable de fournir la moindre énergie de fusion ( le fer est la cendre absolue en matière de fusion. C'est ce qui s'accumule au centre des étoiles massives, dont elles ne savent plus que faire ).

Alors ... il y aurait peut-être autre chose, de plus vertigineux, qui permettrait d'envisager à terme des transmutations. C'est à dire non seulement de l'énergie à gogo, non-polluante, mais aussi n'importe quelle matière première, partir du sable des chemins, de l'azote de l'air, de n'importe quoi.

Délire technologique, comme dirait un célèbre imbécile ? Rappelez-vous :

Soyez réaliste, envisagez l'impossible

Et l'impossible est à nos portes. Après le résultat de la Z-machine on est plus à un impossible près.

Ca me rappelle une phrase de Souriau :

Le bon sens, que d'autres appellent utopie....

Si on avait non seulement de l'énergie à profusion mais aussi des matières premières en quantité illimitées ( qui deviendraient alors des "matières secondes" ), que deviendraient les structures de pouvoir, partout ? Comment prétendre "détenir des richesses", et, grâce à celles-ci, acheter, corrompre, dominer, si le concept de richesse perdait soudain son sens ?

En se limitant au possibilités offertes par "la fusion pure", non-polluante, sans déchêts, exploitée à des fins civiles, il serait possible, en conjuguant les efforts des nations de changer le destin de la planète, relativement rapidement. L'espoir, soudain, aurait droit de cité. On pourrait creuser des canaux, apporter de l'eau à ceux qui en manquent. On pourrait désaler l'eau de mer. On pourrait installer des champs dans les déserts, des serres dans les étendues glacées. On pourrait se véhiculer sans empuantir l'atmosphère. Tout deviendrait possible.

Je suis triste parce que j'ai peur que cela ne se fasse pas. Ce qui m'inquiète c'est l'absence de réaction dans la grande presse et dans la presse scientifique, dans les milieux politiques ou même ... chez les écologistes ! Les seul à s'émouvoir sont les militaires qui voient dans ces engins des "mini-nukes", des vrais, enfin, non-polluantes, utilisables ( "reliable", diraient les anglo-saxons, "vendables" diraient les Français, légendaires marchands de canons ). Le pouvoir, le pouvoir, à portée de main, de fusil, de missile....

Au lieu de manifester dans les rues en réclamant la "décroissance", en criant "non au nucléaire", les hommes et les femmes devraient réclamer que ces études sur la fusion non-polluante soient placées au rang des plus hautes priorités. Sachez au passage qu'un réacteur de ce type ne pourrait pas exploser. Et quand bien même cela se produirait il répandrait autour de lui ses déchets, c'est à dire ... de l'hélium. Une idée nouvelle, étrange, mais vraie.

Les gens comprendront-ils ils ? Dans mon site je gagne mille nouveaux lecteurs par an. C'est une petite voix. Je sais que je suis lu par pas mal de gens, issus des milieux les plus divers ( dont les militairess, de leur propre aveu ). Je ne parle pas, je crie du mieux que je peux pour essayer de percer la chape de silence qui nous étouffe. Je crie " les solutions existent. Ne désespérez pas. L'avenir n'est écrit nulle part. L'Apocalypse, la grande Jacquerie planétaire ne sont pas inévitables. Tout dépend de nous. Au lieu de subir notre destin, notre avenir, nous avons soudain le pouvoir d'agir sur lui. La Nature vient de nous faire un fantastique cadeau, saisissons-le sans attendre nom d'une pipe ! ".

Serai-je entendu ? Est-ce que tout cela ne va pas se perdre dans le bruit de fond général ?

Je lis les mails que j'ai reçus depuis mise en ligne de ce dossier. Certains scientifiques réagissent, positivement. D'autres suggèrent qu'une tentative soit menée en direction des politiciens-écologistes afin de les sensibiliser à ces problèmes. Pour eux il s'agirait d'un virage à 90°. La solution des problèmes des humains se situerait dans le ... nucléaire. Mais pas celui que nous avons chevauché jusqu'ici. Il faudrait se tourner vers un autre monde, celui de la fusion sans pollution, sans radioactivité, sans déchêts. Je m'aperçois en me basant sur les messages d'étonnement de pas mal de lecteurs que beaucoup ignoraient même que ces filière soient envisageables. Tout cela constitue une idée totalement nouvelle pour eux. Il est vrai, et gardez cette phrase en tête, que dans la manip de Sandia

On a produit une température cent fois plus élevée qu'au centre du soleil
et quatre fois plus élevée qu'au coeur de nos plus puissantes bombes à hydrogène

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Signalé par un lecteur, un bon article, récent, dans Wikipedia

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

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