La Z machine

tokamac · Message par **tokamac** » 20 juil. 2006, 18:15

Le problème est complexe, et "tout est relatif". Ce n'est pas qu'une question de température, mais aussi de "section efficace" liée à la densité, ou encore du temps de confinement, tout ceci étant lié dans le critère de Lawson.

Mais la faiblesse du temps de confinement n'est qu'une illusion. Plus vous jouez sur la température et la densité atteinte, moins le temps de confinement a besoin d'être long (c'est exactement l'inverse du tokamak où la densité est faible et la température relativement limitée, et où l'on joue beaucoup plus sur l'allongement du temps de confinement, d'où un régime "en continu").

On ne sait rien encore de ce genre de plasma porté à ces niveaux de température en quelques nanosecondes, notamment parce que la situation est totalement nouvelle également pour d'autres raisons que cette ultra haute température :

- Dans cette configurations, les ions sont 100 à 120 fois plus chauds que les électrons. Ça n'a jamais été le cas avant en physique des plasmas, là le gaz d'électron et d'ions est très hors d'équilibre. On avait bien bien des "plasmas froids" dit "bitempérature", mais c'étaient les électrons qui étaient chauffés et pas les ions (comme dans un tube au néon où les recherches en furtivité plasma dans l'aéronautique).

- Ensuite, le champ magnétique est de 4500 teslas. C'est gigantesque. Malcolm Haines indique que le paramètre de Hall des électrons est supérieur à l'unité. Si c'est le cas, les grandeurs mathématiques des équations se décrivent vraisemblablement avec des tenseurs. Pas simple...

- Enfin, la pression atteinte dans le plasma a atteint... 90 mégabars, 90 millions de fois la pression atmosphérique... avec 18 millions d'ampères injectées. On est dans une situation de la matière hyperdense très mal connue. Rien à voir avec les accélérateurs de particules où mêmes les plasmas des tokamaks.

Le "chauffage ionique visqueux par instabilités MHD", avancé par Haines pour expliquer le chauffage anormal du plasma (4 fois la température attendue), qui est une sorte de transfert de l'énergie magnétique extérieure au plasma en énergie thermique des ions dasn le plasma (de nature collisionnelle, vibrationnelle, rotationnelle...) est une hypothèse qui n'a pas été modélisée.

Du coup, personne ne peut être à l'aise du point de vue des calculs appliqués à une fusion Li7-H1 dans un tel dispositif. Avec autant de flou dans les théories, comme le dit JP Petit le plus simple serait plutôt de monter une expérience afin d'"interroger la nature".

tokamac · Message par **tokamac** » 20 juil. 2006, 18:45

J'indique aussi que plus le temps de fonctionnement est court pour une énergie de départ donnée, plus la puissance injectée dans la cage est élevée. La puissance, c'est l'énergie divisée par le temps durant lequel elle est distribuée. C'est pour ça qu'on travaille en dessous des 100 nanosecondes.
Même principe pour les lasers terawatts, qui distribuent leur joules (pas toujours très nombreux) en quelques nanosecondes voir picosecondes. Si ces lasers, avec la même énergie, tiraient non pas en un pulse ultra bref mais en un temps de l'odre de la seconde, leu puissance serait infime et ils n'auraient aucun effet.

Je rajouterai ici une intervention de Petit en fin de sa page "Éclaircissements" où on comprend qu'il y a une autre raison pour laquelle on doit injecter l'énergie en un temps le plus bref possible :

Pourquoi les Z-machines doivent-elles délivrer leur "pèche" en un temps si bref ?

20 millions d'ampères en 100 nanosecondes ! Pourquoi devoir viser un temps si bref ? Pourquoi pas une ou plusieurs microsecondes ?

Ce qui confère de la chaleur au gaz d'ions ça n'est pas l'effet Joule, puisqu'il existe un certain découplage énergétique entre le gaz d'ions et le gaz d'électrons, c'est l'énergie cinétique acquise par les fils le long de leur course quand ils convergent vers l'axe, brutalement convertie en chaleur au moment de l'impact (stagnation conditions).

Le courant qui parcourt les fils est électronique, et non ionique. Ce sont donc les électrons qui subissent la force de Laplace V x B.
C'est le gaz d'électrons qui se trouve projeté vers l'axe. Les électrons acquièrent ainsi de l'énergie cinétique, qui sera redistribuée dans toutes les directions par collisions électrons-électrons et électrons-ions.
Mais les ions fer et les électrons ont des masses très dissemblables. Le rapport est de l'ordre de cent mille. Dans ce processus d'accélération vers l'axe puis d'échauffement à l'impact, ce sont les ions qui sont gagnants, ce qui crée d'emblée cette situation hors d'équilibre, bitempérature, à laquelle nous ne sommes pas habitués.

Dès l'impact, la température dans le gaz d'ions est déjà plus élevée, et de beaucoup, que celle du gaz d'électrons. Pourquoi les ions suivent-ils les électrons lorsque ceux-ci, subissant l'action de la force de Laplace plongent vers l'axe ? Est-ce du fait des collisions ? Très partiellement. Electrons et ions restent étroitement liés par le champ électrique et ne peuvent être séparés que d'une distance qu'on appelle la distance de Debye, qui est faible.

Si le temps d'implosion est trop important, parce que l'impulsion de courant est trop étalée dans le temps (le nombre de joules disponibles dans la décharge est limité) les fils auront le temps de se sublimer. Quittant leur prison métallique solide, les électrons interagissant avec le champ magnétique, représenteront une imporatnte perte d'énergie radiative par rayonnement de freinage. Si la matière du liner passe à l'état de plasma, les forces de pression s'opposeront plus tôt au collapse.
L'efficacité maximale sera obtenue si on parvient à amener la matière sous forme de fils solides le plus près possible de l'axe du système.
L'ensemble du processus reste complexe. Tout ce qu'on sait c'est que dans les conditions actuelles, avec les paramètres choisis ça marche.

Enfin, sachez que ce surchauffage est doublement anormal. Outre le fait que la température atteinte soit 4 fois plus élevée que ce que prévoit la théorie (par rapport à l'énergie cinétique acquise par les fils au moment de l'impact), ce surchauffage se produit bien après le moment de l'impact, au moment où les ions devraient avoir refroidi, pendant la phase où le cordon de plasma est déjà en expansion. Il y a donc "quelques chose" qui apporte de l'énergie supplémentaire au plasma (Haines a avancé une hypothèse pour l'expliquer), dont l'effet est même assez important pour contrebalancer le refroidissement par radiations et par détente du gaz.

TDL · Message par **TDL** » 20 juil. 2006, 18:59

Merci beaucoup Tokamac,

Je me doutais un peu que le critère de Lawson n'était finalement pas si adapté que çà à ces expèrimentations. On est complètement en dehors des champs habituels de sa mise en oeuvre.

Merci pour ces éclairsissements, même si tout est à attendre des labos...
Crois tu toi aussi que la France soit définitivement "OUT" sur ce sujet comme le crois JPP ?

tokamac · Message par **tokamac** » 20 juil. 2006, 21:15

Un projet de l'armée française sans JPP (pour des igniteurs de bombes H) pourquoi pas...
Mais un projet civil en France même sans JPP, je n'y crois guère (rapport aux crédits et à la promotion d'ITER, car il ne faut pas "se disperser").
Alors un projet civil français avec JPP...

TDL · Message par **TDL** » 21 juil. 2006, 09:48

Merci Tokamak,
Du coté du temps de confinement résultant çà ne sert peut être à rien, mais j'ai une petite idée qui permettrait d'améliorer sa durée même avec une "pêche" ultra courte comme indiquée. A priori, on devrait pouvoir assez facilement par ce système allonger d'un facteur proche de 2 la durée de maintient en température.

A propos d'un projet français, on en revient à cette histoire de choix démocratique de projet scientifique.

Même si je trouve que la démocratie est un bon système, je ne crois pas qu'il soit efficace du point de vue des choix de recherche scientifique. Je crois que dans ce domaine un mécénat vaut mieux qu'un bon référendum.

Si un projet français doit voir le jour se sera à mon avis par un circuit sans lien avec les institutions... et comme l'information sur la Z machine accessible aux français reste très discrète, çà me parait assez mal parti (avec ou sans JPP)...

Au début j'avais pensé promouvoir une espèce de Téléthon pour financer ce projet et en même temps le faire connaitre. Mais c'était irréaliste puisque même pas 1/10eme de la population connait ou intuite les conséquences du PO et que même pas 1/1000 eme a entendu parler de la Z-Machine. Depuis je pense à un plan, qui pourrait en plusieurs étapes faire prendre la mayonnaise mais il faut que j'y réflèchisse davantage.

Au plaisir

Huile de Roche · Message par **Huile de Roche** » 23 juil. 2006, 10:09

Tokamac tu peux aussi poster sur Agoravox ou JPP s'exprime aussi

http://www.agoravox.fr/article.php3?id_ ... mmentaires

A la fin tu remplis le petit form, pas besoin de s'inscrire.

TDL · Message par **TDL** » 23 juil. 2006, 12:23

Pas trop d'accord avec l'intérêt de agoravox sur ce sujet.

Méler la Z machine aux ummites et compagnie c'est une façon (qu'on le veuille ou non) de décrédibiliser son potentiel, et par ricochet de laisser les US avancer seuls sur ce sujet.

A+

tokamac · Message par **tokamac** » 24 juil. 2006, 09:50

J'ai déjà posté sur Agoravox, sous mon vrai nom (vu qu'il n'y a pas besoin de s'inscrire, pourquoi y utiliser un pseudo ?)

Le problème avec les forums d'Agoravox et de Hardware.fr (comparés à ceux de Futura-Sciences et d'Oleocene, plus pointus) c'est qu'ils drainent pas mal de posts inutiles : des gens qui n'ont rien à dire d'intéressant mais qui floodent des messages longs comme le bras, sans même comprendre les bases du sujet dans le cas d'Agoravox ; et pas mal de trolls poilus prépubères dans le cas de Hardware.fr. Mais c'est vrai qu'en contrepartie, ils sont lus par davantage de monde.

Et les gens qui citent des contenus de "lettres ummites" dans un sujet sur la z-machine qui n'a rien à voir, c'est vraiment du grand n'importe quoi.

Julien Geffray

Message par **energy_isere** » 24 juil. 2006, 11:42

tokamac a écrit :........; et pas mal de trolls poilus prépubères dans le cas de Hardware.fr.

oui, avant d' etre sur Oléocéne j'ai commencé à forumer sur hardware.fr et ces petits jeunes m' ont vite agacés ....
J'en suis parti quand j' ai trouvé Oléocéne.

Message par **energy_isere** » 25 juil. 2006, 20:07

la discussion continue d ' étre d'un bon niveau sur Futura Science à propos de la Z-Machine.

Jan Pierre Petit "himself" a posté, c'est ici : http://forums.futura-sciences.com/thread69150-14.html voir le message #239

tokamac · Message par **tokamac** » 26 juil. 2006, 11:28

La discussion est au contraire plutôt "arrêtée" chez Futura-Sciences (après avoir été certes d'un bon niveau) avec même des interventions de Jean-Pierre Petit, fait rarissime sur un forum.

Seulement, une personne s'est mise alors à demander à JPP s'il c'était vrai qu'il avait reçu des lettres des extraterrestres (très en rapport avec la Z-machine vous voyez) et ensuite le top du top « est-il vrai que vous avez souffert de schizophrénie paranoïde ? » question qu'il a par la suite retiré du forum et envoyé en message privé à JPP (mais celui-ci l'a publié sur son site).
Et cette personne était... un modérateur de Futura-Sciences !!!

De là, levée de boucliers des participants qui trouvent la démarche particulièrement déplacée (d'autant plus choquante qu'elle provient d'un modérateur) et pluie de posts indignés. Dans un premier temps, le modérateur persiste et signe en disant que sa question est normale et non insultante, et traite même tous ces participants de "fans de JPP". Après quoi un second modérateur passe faire le nettoyeur et efface tous les messages à partir de l'original incriminé (et y compris celui-ci). D'où le post vert de la modération en bas de page.

Le topic n'est pas fermé là-bas, mais tu remarqueras que ça a refroidi tout le monde et que personne n'a plus posté après ce nettoyage du 20 juillet, alors qu'il y avait participation soutenue avant (enfin bon OK, on est au coeur de l'été, ça reprendra peut-être en septembre).
En temps normal, un troll qui poste ce genre de propos est censuré, on oublie et on passe à la suite... mais quand ça vient d'un modérateur ? Et dire que c'est le webjournal scientifique le plus connu en France...

Théorème · Message par **Théorème** » 26 juil. 2006, 11:47

Le sujet de la z-machine, est porteur des espoirs les plus fous (fusion propre, pas cher, développement "rapide"). Nous sommes à la limite de nos connaissances, du coup la croyance prend le pas sur la science avec tout les débordement passionnel inhérent à ce genre de situation. Laissons-les scientifiques réfléchir sur le sujet, appuyons-les pour qu'ils aient des moyens de réaliser des expériences et si les résultats sont encourageant, ce sera tout bénéfice. Le cout estimé pour une première expérience étant faible, le risque est donc faible. Dans le cas contraire il nous restera les autres projets, mais pour du plus long terme.

TDL · Message par **TDL** » 26 juil. 2006, 22:54

Tout à fait d'accord avec Théorème. Bien qu'optimiste et passionné par cette avancée technologique avant tout que les scientifiques bossent.
A+

Iguane · Message par **Iguane** » 27 juil. 2006, 00:19

tokamac a écrit :La discussion est au contraire plutôt "arrêtée" chez Futura-Sciences (après avoir été certes d'un bon niveau) avec même des interventions de Jean-Pierre Petit, fait rarissime sur un forum.
(...)
En temps normal, un troll qui poste ce genre de propos est censuré, on oublie et on passe à la suite... mais quand ça vient d'un modérateur ? Et dire que c'est le webjournal scientifique le plus connu en France...

Hé, hé ! Merci pour cette explication, Tokamac. J'étais allé voir, et je suis effectivement tombé sur ce dernier post en vert du modérateur-troll.

C'est toujours comme ça sur "Futura-Scientisme". Lol...

Huile de Roche · Message par **Huile de Roche** » 02 août 2006, 21:52

article très intéressant sur "La Grande époque"
http://french.epochtimes.com/news/6-7-31/4666.html

je retiendrai entre autre
"Pourquoi, au même moment le Congrès approuve-t-il le remplacement des 6.000 ogives nucléaires de l’arsenal américain ? Pourquoi la Chambre des Communes anglaise a été peu de temps après saisie d’un projet similaire ?
http://www.latimes.com/news/nationworld ... -headlines

- Pourquoi cette petite phrase de Bush, en 2005, dans son discours sur l’Etat de l’Union où il laisse entendre que les Etats-Unis pourront dans un avenir relativement proche s’affranchir du pétrole en tant que source d’énergie ?

http://www.whitehouse.gov/news/releases ... 31-10.html
"Breakthroughs on this and other new technologies will help us reach another great goal: to replace more than 75 percent of our oil imports from the Middle East by 2025"

- Pourquoi des bruits circulent-ils, évoquant un spectaculaire raccourcissement des durées des voyages spatiaux, du fait de l’émergence d’un nouveau type de propulsion ?"
http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=2224