La Z - machine de Sandia, Nouveau Mexique

Comment fabrique-t-on des rayons X ? Historiquement on charge une cathode d'émettre des électrons que l'on accélère à une vitesse suffisante pour qu'en venant frapper une anode, les atomes de celles-ci s'excitent et émettent ce type de rayonnement. Mais de tels systèmes délivreraient des puissances totalement insuffisantes pour que ce rayonnement puisse être utiliser pour tester les têtes nucléaires. Les gens de Sandia ont donc envisagé de comprimer des éléments métalliques de manière que la température atteinte fasse que ceux-ci se comportent en émetteur de rayons X.

Les premiers essais sont satisfaisants. La machine émet des dégelées qui satisfont les militaires. Puis, en 1998 la température obtenue atteint 1,6 millions de degrés. Voir :

sandia.gov

Si vous lisez l'article vous y verrez que ses auteurs insistent sur la forte puissance rayonnées dans la gamme de X. Accessoirement la température de la cible est montée à 2,2 millions de degrés, mais "en moyenne" ça tourne autour de 1,6 millions de kelvin. On se met à parler un peu de fusion, mais sans trop y croire. En fait ça n'est pas la première fois que des chercheurs tentent d'obtenir des fortes température en tentant de faire imploser sur elle même une cible circulaire. Claissiquement c'est une portion de cylindre qu'on appelle un "liner". Je manque de temps aujourd'hui pour évoquer toute cette démarche où les Russes ont joué un rôle de premier plan, suivis par l'équipe de Fowler à Los Alamos. Mais jusque là ces gens avaient utilisé un "liner" continu. Le but était de faire passer dans ce mince cylindre une très forte intensité, se chiffrant d'abord en millions d'ampères, puis en dizaines de millions d'ampères ( 20 millions d'ampères dans la Z-machine). Cette nappe de courant crée un champ magnétique qui réagit sur le matériau lui-même, à travers un système de forces radiales, centripètes, en le faisant tendre vers son axe. Mais cette nappe de courant tend à être instable. Corollaire : le cylindre n'implose pas sur son axe mais ... n'importe comment. Souvent en un point situé à 1 cm de celui-ci ! ( dimension des liners Russes : 6 cm de diamètre, un centimètre de hauteur ).

A Sandia les chercheurs ont remplacé le cylindre par une nappe de fils très fins qui vont évidemment se trouver volatilisés au cours de l'opération, transformés in fine en un "rideau de plasma". Mais la strture initiale garantit au processus une meilleur axisymétrie, donc une meilleure focalisation. Deeney, maître d'oeuvre du projet, se prête à rêver de voir un jour sa machine atteindre des températures comparables à celles atteintes dans les tokamaks, frôlant les cent millions de degrés.

Et là c'est la surprise générale, l'inattendu. En mai 2005 l'implosion du "liner à fils" s'effectue si bien que la température atteinte en fin de compression dépasse les ... deux milliards de degrés ! Une température qui n'avait jamais été atteinte, même dans les engins thermonucléaires les plus puissants. Qu'est-ce qui a changé ? Deeney a un peu accru de diamètre du liner : 8 cm au lieu de cinq. Par ailleurs les quelques centaines de fins fils de tungstène ont été remplacés par de l'inox.

Voici la page d'annonce, daté du 8 mars 2006 émanant du laboratoire Sandia lui-même, annonçant l'exploit :

On vérifie, on refait n fois la manip, les mesures. Le résultat tombe : celui-ci est bien réel. Il ne s'agit ni d'un artefecat, ni d'une erreur de mesure. Les capteurs sont nombreux et précis. En outre l'énergie totale émise sous forme de rayons X se révèle être quatre fois supérieure à l'énergie cinétique communiquée aux tiges pendant les cent nanosecondes que dure l'implosion. Malcom Haines, directeur du laboratoire anglais de Physique des Plasmas de Cambridge se voit communiquer ce résultat, sans aucune censure. La lente montée en température de la Z-machine avait fait que personne n'avait songé à installer le filtre d'un secret-défense vis à vis des résultats obtenus. Ca n'est, après tout, qu'une bête machine à créer des rayson X pour tester la résistance des ogives, non ?

Haines, sympathique savant Cosinus de l'équipe, que je connais de longue date ( 1976 ) compose un papier qu'il envoie à Physical Review Letters, qui le publie le 24 février 2006.

La revue publie l'article sans se poser de question. Ma foi, en anglais " million " s'écrit de la même façon qu'en français et "milliard" s'obtient en changeant le m en b, ce qui donne : billion.

Quelques sites Internet mentionnent cette étrange nouvelle :

On vient de créer en laboratoire la plus forte température réalisée à ce jour

Science et Vie et Science et Avenir reprennent cette info sur cinq lignes, sans la commenter. Depuis trois mois rien dans le monde des Sciences, rien dans Pour la Science ( qui n'est que l'écho francisé de Scientific American, qui ne semble pas non plus s'émouvoir d'une telle percée ). Rien dans la Recherche. C'est le "silence radio général".

On peut voir plusieurs raison à cette absence de réaction.

- Beaucoup de gens ne percoivent pas la portée de ce résultat extraordinaire.

- Ses implications gênent énormément les " nucléocrates " ( projet Mégajoule et Iter ). En effet ils remettent totalement en question les projets "dominants". Or ces mêmes nucléocrates tiennent en main les médias-sciences.

- Les implications militaires ne sont perçues qu'après coup par les responsables du projet. Personne n'a eu le réflexe de rabattre sur ce résultat le couvercle du secret-défense. Mais c'est trop tard, "le chat est hors du sac", comme disent les anglo-saxons.

Pour moi, comme pour les spécialistes, Français ou étrangers avec qui j'ai eu des contacts, il est évident que la fusion est au bout du chemin. Il suffit de placer par exemple une aiguille d'hydrure de lithium au centre de la "cage à serin", ou une fine baguette de deutérium-tritium solidifié ( qu'on sait fabrique de longue date ) pour déboucher sur des expériences lourdes de conséquences, sur une émission de noyaux d'hélium, faciles à identifier.

Pour l'humanité c'est la source d'énergie, illimité, non polluante, non-radioactive, la machine qui peut changer toute l'organisation et la politique de notre planète, en peu d'années ( ...)

Pour les militaires c'est la bombe H et la bombe à neutrons à la portée des pays les plus modestes, la dissémination incontrôlable de l'arme thermonucléaire (...). Une machine comme celle de Sandia coûte à peu près le centième de celui d'un tokamak comme ITER.

source: jp-petit.com

Publié par altaïr