ITER, chronique d’une faillite annoncée

J'ai beaucoup à dire sur ce sujet, ayant planché dessus depuis 18 mois. En fait les "Anti-ITER" ont choisi de mauvais arguments. Les uns se sont concentrés sur le risque sismique. Mais ITER Organization peut aussitôt répliquer en montrant les plots anti-sismiques sur lesquels l'installation sera assise. D'autres se sont polarisés sur le tritium, élément radioactif ayant une demi-vie de 12,3 années. Or, dans la chambre, quand la machine fonctionnera avec un mélange deutérium-tritium, la masse de tritium n'excédera pas un gramme. De plus cet isotope de l'hydrogène lourd sera face à trois barrières de confinement : la "première paroi", puis "le cryostat", et enfin l'enceinte en béton contenant le tout.

Aussi ITER Organization pourrait-elle répondre : en cas d'incident, de fuite, la contamination au tritium serait extrêmement peu probable.

Autre argument : le dommage causé à l'environnement. Mais le site de Cadarache, dans son ensemble, n'est jamais qu'une vaste fôret de pins, qui ne constitue pas un sanctuaire pour des espèces protégées.

Enfin, dernier argument : le coût. J'étais le 26 juin à Marseille à une conférence donnée par Rober Arnoux, ancien journaliste au "Provençal" , acteur principal de la politique de communication d'ITER, visant " son acceptabilité au sein du public", pour reprendre un mot que beaucoup commencent à connaître. Face à cette critique, une des réponses d'Arnoux, après avoir évoqué le coût d'opérations comme des jeux olympiques, signala que les 15 milliards d'euros correspondaient au coût estimé de la prolongation de la ligne de TGV de Marseille à Nice.

En fait les problèmes ne sont pas là. J'ai tenté de les évoquer lors d'une conférence que j'ai donnée il y a six semaines à Gargas, près d'Apt. L'enregistrement devait être mis en ligne sur le net assez rapidement. Mais il n'en a rien été, et je n'ai pas pu récupérer l'enregistrement de mes propres propos pour effectuer la mise en ligne moi-même, l'opérateur les ayant .. effacé.

Ceci ne se reproduira plus au sens où, après avec pris un peu de repos ( j'ai 75 ans) j'entreprendrai la production d'une série de courtes vidéos, abondamment illustrées par mes soins, afin de permettre aux citoyens français de comprendre où se situent les véritable problèmes.

ITER est un tokamak, et un tokamak est un machine relativement complexe, beaucoup plus complexe qu'un réacteur à fission. Mais tout cela n'est pas irrémédiablement hors de portée du citoyen moyen. Il faut simplement un peu de temps et force dessins pour faire comprendre de quoi il retourne. Je vais m'attaquer à ce problème en y concentrant tout mon talent de vulgarisateur.

Jusqu'ici ceux qui présentaient le projet estimaient que le public n'avait pas à accéder à des problèmes " qui ne regardaient que des spécialistes ". On se contentait donc de tout centrer sur une idée : celle "du soleil dans un bouteille". Or cette image se retourne contre ceux qui l'ont imaginée. Elle est présente dans l'ouvrage cosigné par Robert Arnoux et Jean Jacquinot, fondateur de la recherche scientifique sur la fusion en France, devenue l'Institut de Recherche sur la Fusion Magnétique. Ceux-ci montrent, à la page 14 de ce livre intitulé, "ITER, le chemin des étoiles ?," une photo du soleil, d'où émergent de puissantes éruptions.

Comme mentionné dans le rapport publié en 2007 par l'Académie des Sciences de Paris, sous la direction de l'académicien Guy Laval, il existe une étroite parenté entre ces éruptions solaires et les phénomènes qui surviennent dans les tokamaks, qui sont connus depuis des décennies et qu'on appelle disruptions.

Ce sont simplement ce que les physiciens appellent des phénomènes dissippatifs. On est face à un système qui recèle de l'énergie et qui cherche de son mieux à l'évacuer vers l'extérieur. La montée de colonnes d'eau surchauffée dans une casserole, la montée d'air dans des ascendances, l'émergence de "protubérances solaires" : tout cela procède de la même logique : évacuer cette énergie le plus efficacement possible.

Il y a deux mots à retenir : conduction et convexion. Prenez une casserole d'eau, ou une masse d'air surplombant un sol surchauffé. Si le transport de l'énergie thermique s'effectue par conduction, il n'y a pas de mouvements dans les masses d'air et d'eau. Cette chaleur se trouve transportée par conduction thermique, d'une couche à l'autre.

Si on passe en régime de convexion, tout change. Des colonnes d'air ascendant escaladent le ciel. L'eau bouillonne.

L'éruption solaire n'est qu'un phénomène paroxystique spectaculaire.

Dans un tokamak le plasma est en principe non seulement "confiné" mais en principe "bridé" par les lignes de champ magnétique qui y dessinnent des spirales bien régulières. Vis à vis des particules chargées ( et elles le sont toutes dans un plasma de fusion ) ces lignes de force du champ magnétique se comportent comme des "rails". Si ces rails conservent une géométrie bien régulière, l'énergie est transférée, du coeur du plasma, vers la paroi, par rayonnement.

Mais ce système est foncièrement instable. Ceci est connu depuis les années soixante. Depuis ce temps on a recensé une palette d'instabilités du plasma, de toutes les tailles, depuis des macro-instabilités, à l'échelle du mètre, jusqu'à des micro-instabilités, à l'échelle du micron. Ces instabilités créent des fluctuations diverses et variées. Si on sait mesurer certains des paramètres qui les caractérisent, les théoriciens ne savent pas, en général, pourquoi elles se produisent, leur raison suffisante, comme dirait maître Panglosse.

A la question : qu'est-ce qui fait que le plasma d'un tokamak subit soudain une "disruption", la réponse est " c'est à cause des instabilités MHD ", ce qui est une réponse à la Molière :

- Et c'est ce qui fait que votre fille est muette....

Quand un tokamak est en régime établi, un "courant plasma" de forte intensité se boucle dans la chambre torique. Dans ITER celui-ci sera de 15 millions d'ampères.

Pour entretenir le courant dans une telle machine, il faut une "force électromotrice". Sans entrer dans les détails, celle-ci est étonnamment faible : quelques dixièmes de volts par mètre. Elle est créée par induction, ce que peu de gens savent. Dans ITER, ce champ inducteur est créé par une bobine située près de l'axe qui, pendant des centaines de seconde, crée un champ qui croît de zéro à 13 teslas, dans une bobine supraconductrice.

Ce champ magnétique, émergeant des extrêmités de ce solénoïde, se boucle en traversant la chambre toroïdale. Comme il varie, c'est lui qui crée par induction une boucle de courant. Ce courant crée le "champ poloïdal" qui, s'ajoutant au champ créé par les puissants enroulements également supraconducteurs, produira une géométrie spiralée. C'est l'idée des Russes, menés dans les années cinquant par Artsimovitch.

Les particules chargées suivent ces lignes spiralées. Cela homogénéise le plasma, comme dans une batteuse. Sinon celui-ci aurait tendance à se plaquer vers l'extérieur du tore, là où le champ magnétique est le plus faible.

Pourquoi ce champ inducteur, de quelques volts par mètres, parvient-il à donner naissance à un courant plasma aussi intense ?

Pour deux raisons. Primo le gaz contenu dans la chambre est ultra raréfié. Quand on injecte l'hydrogène dans la chambre, avant démarrage, c'est sous une pression équivalant au cent millième de la pression atmosphérique. Secondo pour circuler dans la chambre avec un tel "ampérage" les électrons vont à des vitesses telles qu'ils "ne voient plus les ions".

Je m'explique. L'effet Joule résulte de la collision entre des électrons libres et des atomes ou des ions. Ceux-ci peuvent se comporter comme des cibles fixes, comme les atomes de métal dans un conducteur solide, ou comme des cibles mobiles, dans un plasma.

A une température donnée, les légers électrons sont des milliers de fois plus rapides que les ions hydrogènes. Ainsi la vitesse relative entre ces électrons baladeurs et ces "ions-cibles" est-elle pratiquement celle des électrons.

A une température de centaines de millions de degrés, les électrons sont si rapides qu'ils passent à proximité des ions trop vite pour avoir le temps d'intervenir. Un théoricien dirait que la section de collision électron-ions varie comme l'inverse de la puissance quatrième de la vitesse de l'électron.

Dans un tel régime, l'éffet Joule disparaît. C'est la raison pour laquelle un courant aussi important peut être entretenu avec un champ électrique aussi faible. Il suffit de penser à la loi d'Ohm V = R I . L'intensité I est énorme. Pour qu'il en soit ainsi, alors que V est infime, il faut que R soit pratiquement nul.

Mais on comprend immédiatement, intuitivement, qu'un tel système est foncièrement instable. Si un phénomène quelconque fait que l'effet Joule réapparaîsse, qu'un échange d'énergie entre électrons et ions se manifeste, ela température du plasma va dégringoler en un éclair (c'est le cas de le dire).

Qu'est-ce qui peut, tout d'un coup, accroître cet échange entre électrons et ions ? Les causes peuvent être multiples. Dans ces plasmas de fusion, l'interaction entre un électron et un ion se traduit immédiatement par une perte d'énergie par rayonnement. L'électron est freiné. Il perd de l'énergie et celle-ci est émise par rayonnement (dit "rayonnement de freinage", en allemand bremsstrahlung). Cette perte d'énergie est proportionnelle au carré de la charge électrique de l'ion. Donc des ions lourds, arrachés à la paroi, sont des sources de perte d'énergie par rayonnement et leur présence est recendsée parmi les causes de disruptions.

Plus ces ions sont lourds et plus la charge électrique qu'ils portent est grande. Dans les tokamak il est difficule de se passer du tungstène, pour protéger les parties les plus sensibles au flux thermique ( le "divertor" ).

Que se passe-t-il quand il y a disruption ? L'énergie est dissipée par rayonnement et la température du plasma chute d'un facteur dix mille en ... un millième de seconde. Quand on regarde les enregistrements, c'est spectaculaire. On a une chute verticale. L'effet Joule réapparaît. L'intensité électrique dégringole. Cette variation s'accompagne d'un champ induit, lequel réagit avec le champ magnétique toroïdal pour donner des forces très importantes. Cent mille tonnes dans ITER.

Le phénomène le plus étrange consiste en la manifestation d'un courant d'électrons dit "découplés". Je n'ai pas trouvé non plus d'explication claire sur la façon dont se forment ces faisceaux d'électrons relativistes, qui cheminent à 99 % de la vitesse de la lumière. Leur énergie se situe alors entre 10 et 20, voire 30 MeV. Il est prévu, dans ITER, que la paroi subisse un tel flux d'électrons de haute énergie, avec une intensité de 11 millions d'ampères

Ces électrons accélérés par un champ électrique, selon un trajet non précisé, accélèrent à leur tour des électrons lents, rencontrés sur leur passage, selon un mécanisme " d'avalanche électronique". Dans la machine Tore Supra, chaque électron relativiste accélère dix mille de ses frères plus lambins. Dans ITER on évalue ce coefficien d'amplification à dix puissance seize !!

Quand je me suis rendu à la conférence de presse de Robert Arnoux, que j'ai rencontré il y a trente cinq ans, celui-ci m'a dit :

- J'étais sûr que tu viendrais. Tu ne vas pas trop me pourrir, hein  ? (...)

Aussitôt après il m'a dit "je sais que tu as dîné avec Serguei Putvinsky il y a dix jours et qu'il a apporté des réponses aux questions que tu posais sur les disruptions.

Ce diner a effectivement eu lieu, mais il m'avait été présenté comme une rencontre privée, où ce qui se dirait devrait être considéré comme confidentiel. Je n'avais donc pas comme projet d'en parler et je pensais que cet engagement de confidentialité était bilatéral. Devant ma surprise, Arnoux m'a dit :

- Tu sais, Sarguei, je le vois tous les jours.

Arnoux n'est pas "un journaliste", il appartient à ITER Organization et participe donc de très près à toutes les réunions du Big Board. Quant à Serguei Putvinsky, vous le trouverez aisément sur le net. A ITER c'était "monsieur disruption". Sa photo figure sur le site d'ITER auprès d'un "lanceur de glaçons".

Putvinsky ayant enfreint notre accord de confidentialité, je ne me sentais plus tenu à respecter le mien. Aussi, pendant la conférence de presse d'Arnoux ai-je révélé la conclusion de la conversation que Putvinsky avait eu avec moi, et donc Arnoux ne connaissait pas la teneur. Il m'a dit en substance :

- Je quitte ITER. Je pars travailler dans un autre laboratoire, aux Etats-Unis.

- Sur un autre tokamak ?

- Non.

Un instant interloqué, Arnoux s'est vite repris en disant :

- Cela ne me surprend pas. Il y a beaucoup de gens qui, à ITER, ne restent que quelques années, puis s'en vont.

Ca, c'est confirmé de plusieurs autres sources. Je termine en donnant un élément de l'échange que j'ai eu avec Putvinsky lors de ce dîner.

- Quelle sera l'épiasseur de la première paroi en béryllium ?

- Un centimètre.

- Diable. J'ai lu que la profondeur de pénétration d'électrons dotés d'énergies se situant entre 10 et 20 MeV était de 2,5 cm.

- Les électrons découplés precutent la paroi tangentiellement.

- Ce n'est pas l'impression que donne l'examen de tels impacts sur la paroi du JET, par exemple.

- .....

C'est fou ce qu'il y a de choses à dire sur ce projet qui, plus que jamais, ressemble à un "corps sans tête". J'ai demandé à Arnoux s'il pourrait animer une rencontre entre des membres de la directions scientifique d'ITER et moi. Il m'a répondu que ceux-ci refusaient de dialoguer avec moi, étant données les attaques personnelles que j'avais dirigé contre eux dans mon site. Et il m'a cité n'analyse graphologique que j'avais fait de l'un d'eux. Arnoux précisa au passage que cette signature était celle du bouguemestre.

Je me suis hâté de faire disparaître de mon site toute forme d'attaque de ce genre, et j'enverrai des lettres d'excuses aux intéressés, ce qui me mettra en meilleure position pour pouvoir enfin les rencontrer. Du moins j'espère. Une rencontre qui devra être nécessaireent filmée, la vidéo étant mise sur le net, à la disposition des citoyens internautes.

A la fin de la conférence de presse j'ai donné une information relativement récente, qu'il me faudra développer, en particulier dans des vidéos. Ce qui représentera une mise à jour par rapport à ce qui circule actuellement.

En 2006 nous avions lu dans Physical Review Letters A un papier de mon ami Malcom Haines, qui titrait "over two billions degrees" ( plus de deux milliards de degrés ).

Résumons l'affaire à grands traits (voir les détails sur mon site). En 1976 Gerold Yonas construit une " Z-machine " qui est un générateur de courant de très haute intensité (16 millions d'ampères), délivrés en un temps extrèmement bref : 100 nanosecondes (cent milliardièmes de seconde). Il espère grâce à cela réaliser la fusion en envoyant des faisceaux d'électrons sur une cible. Je le rencontre à cette époque, dans son laboratoire de Sandia, et il m'avoue qu'il a du mal à focaliser ses jets d'électrons sur une cible plus petite qu'un oeuf de poule.

Effectivement, les électrons ont tendance à se repousser mutuellement.

Cette fusion par faisceaux d'électrons vire à l'échec. Les années passent et Yonas cherche un réemploi de sa machine. Il imagine de la transformer et compresseur MHD. Si on prend un cylindre creux et qu'on envoie le courant selon ses génératrices, ce courant crée un champ magnétique, et les forces de Laplace qui en résultent font que ce cylindre a tendance à s'écraser selon son axe.

Hélas, les instabilités MHD se mêlent de la partie et ce qu'on obtient ressemble à peu près à ce que vous obtiendriez en comprimant le cylindre en carton d'un rouleau de papier WC dans votre main.

Sur ce le russe Smirnov, directeur du département fusion à l'institut Kurtchatov a une idée :

- Remplaçons le cylindre de cuivre ou d'aluminium par un ensemble de fils très fins. La matière dont ils sont faits va se sublimer. Mais avec le la chance on maintiendra un semblant de symétrie, d'axisymétrie, en empêchant le courant de circuler dans le sens azimutal, ce qui entraîne l'intabilité MHD.

L'idée paraît bonne. Yonas place au centre de ce "liner à fils" une cible en matériau léger (du polystyrène) en espérant, en le comprimant, obtenir un flux important de "rayons X mous" (ceux qui sont émis par des sources dont la température est de l'ordre de 10 millions de degrés).

Ca marche. La puissance émise, en rayons X, est importante et Yonas trouve le remploi de sa Z-machine : la transformer en source de rayons X, pour irradier des têtes nucléaires et évaluer leur capacité à résister aux armes anti-missiles, qui ne sont autres que des bombes A explosant dans l'espace et émettant de fortes dégelées de rayons X, propres à endommager les systèmes de guidage des ogives nucléaires.

Mais un jour quelqu'un enlève la cible qui se présente soius la forme d'un cylindre de quelques centimètres de diamètre. L'enregistrement optique de l'expérience fournit un résultat étonnant : les 240 fils d'inox, chacun parcourus par 70.000 ampères, convergent en donnant un filament de plasma métallique d'un millimètre et demi de diamètre.

Les 16 millions d'ampères passent dans ce fin cordon. N'importe quel étudiant peut calculer la valeur du champ magnétique créé par ce filament, à son contact, ainsi que la pression magnétique qui va avec.

Comme on observe que le rayon de ce filament passe par une valeur minimale, puis qu'il entame son expansion, il faut bien qu'en l'instant où le rayon est minimal, la formidable pression magnétique soit contrebalancée par la pression n k T régnant dans le plasma. Ceci correspond à une équation très simple établie en 1934 par un certain Bennett, et le calcul donne alors des milliards de degrés.

- Qu'est-ce que c'est que cette histoire ? dit Yonas. Je veux une mesure.

On refait alors les expériences en mesurant la température des ions par élargissement des raies. Les ions du plasma (les ions correspondand aux composants de cet acier inox) émettent dans certaines fréquences, ce qui correspond à des raies. L'agitation thermique régnant dans ce milieu fait que le rayonnement se trouve émis par certains ions qui se rapprochent et d'autres qui s'éloignent. D'où un déplacement de raies par effet Doppler.

Allez voir dans mon site les résultats obtenus (extraits de l'article de 2006 de Haines) : ces raies se transforment en ... montagnes. L'élargissement des raies est phénoménal. Du jamais vu. Et les messures confirment les valeurs issues de l'équation de Bennett.

Logiquement, cette agitation thermique des ions est issue de la transformation de la vitesse d'implosion (600 km/s) par collisions. On appelle cela la thermalisation du milieu. Comme on est capable d'évaluer la vitesse d'implosion des fils (leur vitesse va en s'accélérant) on peut en déduire une valeur de température absolue des ions en écrivant que l'énergie associée nkT est égale à l'énergie cinétique des ions incidents.

Mais, nouvelle perplexité : l'énergie thermique des ions est alors plusieurs fois supérieure à l'énergie cinétique des ions incidents.

- Hell, se dit Yonas, d'où vient cette énergie ? Je n'y comprends rien. Envoyons tout cela à Haines. C'est un des meilleurs théoriciens des plasmas. Il saur trouver le bug.

Si vous regardez les courbes, vous verrez que là n'est pas le seul paradoxe. La température des ions continue de monter alors que le filament entame son expansion !

Malcom est un physicien de l'ancienne école. Les nouveaux venus ne jurent que par les simulations numériques. Haines écrit encore des équations, soupèse des termes essaye de comprendre avec ses circonvolutions et non avec des méga-octets de mémoire.

Il est facile de calculer l'échauffement lié à l'effet Joule. On retrouve dans ce filament le phénomène évoqué plus haut. Les électrons vont très vite. Donc cela réduit l'effet Joule. Pour obtenir, par effet Joule, un tel échauffement en quelques nanosecondes, il faudrait, calcule Haines ( et je retrouve ses valeurs ) huit millisecondes.

Faut-il écarter l'effet Joule ?

Oui et non. L'effet Joule procède des collisions entre les électrons et les ions. Si on suppose que les "cibles" sont de simples ions fer, la puissance dissipée reste insuffisante pour expliquer un tel échauffement.

Haines suppose alors que dans le cordon de plasma se produisent des micro-instabilités MHD qui se présentent comme des grumeaux composés par un milliard d'atomes de fer. Il se forment et se défont en quelques nanosecondes. Cela rappelle les "points chauds" observés dans les machines focus, qui produisent aussi des cordons de plasma.

Quand un électron interagit avec un ion isolé, c'est une chose. Quand il croise un essaim d'un milliard d'ions, tourbillonnant, créant une fluctuation importante des valeurs locales du champ électrique et du champ magnétique, c'en est une autre.

Avec ce phénomène de résistivité turbulente ("viscous regime") la montée en température est expliquée. On note au passage une première. Alors que les instabilités MHD emmerdent les plasmiciens depuis un demi siècle, celles-ci permettent d'obtenir des valeurs de température dont personne n'aurait jamais osé rêver auparavant.

Quand le malheur des uns fait le bonheur des autres.

Il y a aussi un autre phénomène, que des théoriciens mettent du temps à comprendre ( 2006, cétait il y a six ans). Un montée d'un courant en 100 nanosecondes équivaut à un courant haute fréquence en 10 mégahertz. Alors intervient l'effet de peau. Le courant HF ne pénètre pas à coeur dans le corps des conducteurs, mais reste près de la surface. Il y a une profondeur de pénétration. Ainsi c'est la partie extérieure des fils qui se sublime. L'axisymétrie est ainsi conservée.

Les Français ont leur Z-machine, à Gramat, appelée Sphinx. Elle aussi a été fabriquée, dans ce laboratoire de l'armée, situé dans le Lot, pour produire des rayons X et tester la résistance des ogives nucléaires. Mais avec ses 800 nanosecondes, elle est trop lente.

Pourquoi cette différence de temps de montée ?

La Z-machine française "travaille à sec". La Z-machine de Sandia est "dans une piscine". L'eau est utilisée comme diélectrique. On y stocke l'énergie. Mais Elle la restitue en un temps plus bref. Il y a "compression de l'impulsion".

Les Russes ont aussi leur Z-machine, Angara 5, dont vous trouverez aisément des photos, ne sertait-ce que sur mon site. Elle aussi "fonctionne à l'eau". On voit ses vastes bidons.

Le résultat de Sandia laisse certains sceptiques. Mais en 2007 Haines, dans un nouveau papier paru du Physical Review Letters précise l'idée. Pour que l'instabilité générant ces grumeaux, ces "plasmoïdes" se manifeste, donc provoque une résistivité "anormale" il faut que le nombre de Reynolds magnétique soit supérieur au nombre de Reynolds classique. Il effectue ainsi un classement entre les différentes expériences et les différents résultats, qu'il présentera de manière plus détaillée au colloque de Biarritz en 2011. Pour un grande majorité de machines, ce rapport reste inférieur à l'unité. Donc cet effet ne peut être observé.

Quand il l'est, la résistance du plasma croît comme l'intensité du courant qui le traverse.

En 2011, au moment du colloque de Biarritz, où je retrouve Haines, cela fait presque 3 ans que les Américains sont passés de 16 à 26 Millions de degrés. Comme la température atteinte croît comme le carré de l'intensité électrique (équation de Bennett) la température atteinte la ZR devrait être de 8 milliards de degrés.

Haines :

- Ils l'ont fait, mais ils ne te le diront jamais, parce que désormais, c'est classifié.

Effectivement, quelles informations émergent de cette machine ZR depuis 2008 ? On apprend que les américains ont créé une glace VII, je crois, plus dense que l'eau, par compression.

Par compression, comment ?

L'amenée du courant se fait par un pilier central, puis ce courant redescend le long de fils. Il circule ainsi dans une sorte de "tore à section rectangulaire". Un tore dans lequel se situe la pression magnétique. Donc ce tore n'implose pas, il explose. En plaçant un dépot de glace sur la face extérieure de ce liner à fils, on la comprime. Mais il s'agit d'expériences différentes.

Alors, et la compression vers l'axe ?

Les Américains ne "communiquent plus" à propos de ce type d'expérience. Pourquoi ? Parce que ceci déboucherait à terme sur une "fusion pure". Selon cette formule un simple système électromagnétique pourrait servir "d'allumette" à une mini bombe H. Plus besoin de bombe A et possibilité de miniaturisation. Tout cela est dans mon site depuis 2006.

A Biarritz, j'arrive à faire parler Smirnov, qui révèle qu'en Russie se construit une Z-machine capable de délivrer 50 millions d'ampères en 150 nanosecondes. Avec Zakharov et Grabowski ils forment un trio. Grabowski est l'ingénieur, qui gère les manips sur Angara V. Si Smirnov invente le liner à fils, Zakharov invente en 2010 le liner spheroïdal. Nouveau coup de génie russe.

Si on peut injecter le courant le long de méridiens sphériques, l'énergie va se trouver focalisée.

Dès 2006 j'avais eu l'idée, comme d'autres, de deux liners tronconiques, créant des "dards" par effet de charge creuse. Deux jets de plasma qu'on pourrait alors faire se rencontrer. Ce travail balbutiait en Russie. A Jeju, en Corée, quand j'avais longuement discuté avec Grabowski, celui-ci étudiait ces liners tronconiques. Mais à Biarritz Smirnov me dit qu'on ne parvenait pas à faire se rencontrer les deux jets. Le système du liner sphéroïdal semblait plus efficace. Il devait présenter en juin au colloque de Prague où j'ai été présenté le travail de Jean-Christophe Doré, sur l'annihilation de l'instabilité de Vélikhov (dans son petit garage de Rochefort...) un papier cosigné par Zakharov et Grabowski. Mais il se décommanda au dernier moment.

Dommage.

Ceci étant, les papiers sont maintenant publiés. La machine s'appelle Baïkal. Elle fonctionne avec des étages successifs de compression d'impulsion.Les Russes sont des ingénieurs ingénieux. Ils mettent en jeu des systèmes qui commutent 2,5 méga-ampères et 2,5 nanosecondes. Un méga ampère par nanoseconde.

Baïkal produira des décharges de 40 à 60 millions d'ampères, qui permettront théoriquement d'atteindre 50 milliards de degrés. Il n'y a pas de limite de proncipe à cette escalade vers ces très hautes températures, vu que les instabilités MHD, au contraire de ce qui se passe dans les tokamaks, favorisent ces montées.

Au passage, jeter un oeil dans Wikipedia à " aneutronic fusion ". La fusion Bore onze, hydrogène léger est le candidat le plus intéressant pour ce type de fusion, qui ne dégage que peu de neutrons, à travers des réactions secondaires.


Récemment, le champion américain de cette filière, l'Américain Lerner, a publié un papier où il revendique un début d'émission d'énergie de fusion dans sa machine Focus (voir mon site).

Mais ( aneutronic fusion, Wikipedia ) la fusion bore hydrogène, qui les températures ionique et électronique sont égales, perd plus d'énergie par rayonnement qu'elle n'en crée par fusion. Ennuyeux.

Dans les Z-machines quelque chose change la donne. Quand les forces électromagnétiques se manifestent, agissant sur les fils fins comme des cheveux, elles entraînent à la même vitesse ions et électrons. Ceux-là sont ... inséparables. Quand l'impact se produit, sur l'axe, le 1/2 mV2 des deux est trabsformé en 3/2 kT.Mais l'énergie cinétique d'un électron, à 600 km/s est considérablement plus faible que celle d'un ion animé de la même vitesse Ainsi, après thermalisation la température électronique est 100 fois plus faible que celle des ions. Et ça, c'est pour les expériences de Sanda, de 2005, publiées en 2006. Après, on ne sait plus.

Mais on voit se profiler la "non-impossibilité" d'une fusion aneutronique, sans radioactivité ni déchets. Le produit de fusion c'est de l'hélium !

Que conclure ?

Nous avons d'un côté un projet coûteux, grevé par d'innombrables aléas. On s'affaire autour de la machine à vapeur du III° millénaire. Les gens d'ITER n'en finissent plus de clamer partout que ce projet réunit 35 pays, soit une fraction importante de la population de la planète. C'est "le plus grand projet technico-scientifique qui ait jamais été conçu".


Mais ce projet s'appuie sur une immobilité de la science, pendant un demi-siècle. Pari dangereux.

Les Z-machines se développeront très rapidement, à cause des applications militaires. Du moins dans de puissantes nations que les USA et la Russie. Les Français sont pour le moment hors jeu. A Biarritz aucun français n'a pris la parole et les congressistes n'ont été accueillis que par un jeune étudiant, ce que personne n'avait jamais vu auparavant.

- Bon jour à tout le monde. Le micro marche comme ceci. On appuie sur ce bouton et si le voyant rouge s'allume, c'est que tout fonctionne. Maintenant, bon congrès....

Et l'étudiant s'éclipse, devant une assistance sidérée.

Vous savez quel est le risque pour ITER ? Ca n'est pas un risque environnemental. Le risque est une faillite technico-scientifique, suivie d'un désintérêt. Le fait que Putvinsky, qui avait rejoint Cadarache en 2009, et était dans l'équipe le spécialiste des disruptions, abandonne le navire est très mauvais signe. Lisez le récent article de Scientific American, qui décrit carrément que ce projet est bel et bien un "corps sans tête".

Le livre de Robert Arnoux et de Jean Jacquinot retrace l'histoire du projet. Vous pourrez y lire que Robert Aymar, concepteur et directeur de Tore Supra a géré pendant huit années l'équipe qui a conçu les mètres cubes de plans correspondant à cet objet ITER, de 1994 à 2004. Il s'attendait, logiquement, à être le directeur scientifique du projet. Mais, politique oblige, Kaname Ikeda, ambassadeur du Japon en Croatie, fut nommé directeur d'ITER.

Aujourd'hui c'est Motojima, sans autorité réelle, qui a pris sa place. ITER Organization est le siège de luttes de pouvoir. Alors que le projet est censé courir sur des décennies, les contrats d'embauche courent sur de 5 ans. La tension est extrême.

Rien à voir avec un projet come le JET (Joint European Torus), maintenu solidement sur ses rails pour un tout petit groupe, dont le français Paul Henri Rebut, brillant concepteur du Tokamak de Fontenay aux Roses (TFR) qui conserva le "ruban bleu de la fusion au plan international" pendant 3 ans, de 73 à 76.

A tout moment, dans le JET, il y avait des fortes personnalités, qui n'hésitaient pas à se présenter comme responsables, réellement capables d'embrasser tous les aspects technico-scientifiques du projet.

ITER est ... une chimère.

Jean-Pierre Petit, physicien des plasmas, spécialiste de MHD toujours en activité dans ce domaine, ancien directeur de recherche au Cnrs

La question des Risques et des Conséquences des Disruptions dans les Grands Tokamaks

G. A Wurden