Michel Laberge: How synchronized hammer strikes could generate nuclear fusion

Traducător: Ancuta Diana Hatieganu Corector: Ariana Bleau Lugo

Wow, this is bright.

Uau, ce lumină puternică.

It must use a lot of power.

Sigur foloseşte multă electricitate.

Well, flying you all in here

Faptul că aţi venit aici

must have cost a bit of energy too.

a necesitat cu siguranţă ceva energie.

So the whole planet needs a lot of energy,

Întreaga planetă are nevoie de multă energie

and so far we've been running mostly on fossil fuel.

şi până acum am mers în mare parte pe combustibili fosili.

We've been burning gas.

Am ars gaze naturale.

It's been a good run.

A fost bine.

It got us to where we are, but we have to stop.

Ne-a adus până aici, dar trebuie să ne oprim.

We can't do that anymore.

Nu putem continua așa.

So we are trying different types of energy now,

Acum se încearcă diverse tipuri de energie,

alternative energy,

energii alternative,

but it proved quite difficult to find something

dar s-a dovedit dificil de găsit

that's as convenient and as cost-effective

ceva la fel de convenabil şi rentabil

as oil, gas and coal.

ca ţiţeiul, gazele naturale şi cărbunele.

My personal favorite is nuclear energy.

Preferata mea e energia nucleară.

Now, it's very energy-dense,

Are eficiență energetică foarte mare,

it produces solid, reliable power,

produce rezuduuri solide

and it doesn't make any CO2.

şi nu degajă deloc dioxid de carbon.

Now we know of two ways

Se cunosc două modalităţi

of making nuclear energy: fission and fusion.

de creare a energiei nucleare: fisiunea şi fuziunea.

Now in fission, you take a big nucleus,

În fisiune, se ia un nucleu mare,

you break it in part, in two,

se dezintegrează în două părți,

and it makes lots of energy,

producând astfel multă energie.

and this is how the nuclear reactor today works.

Aşa funcţionează acum reactoarele nucleare.

It works pretty good.

Funcţionează destul de bine.

And then there's fusion.

Şi mai e fuziunea.

Now, I like fusion. Fusion's much better.

Îmi place fuziunea, e mult mai bună.

So you take two small nuclei,

Iei două nuclee mici,

you put it together, and you make helium,

le pui împreună şi faci heliu,

and that's very nice.

e foarte frumos.

It makes lots of energy.

Produce multă energie.

This is nature's way of producing energy.

E modalitatea naturii de a produce energie.

The sun and all the stars in the universe

Soarele şi toate stelele din univers

run on fusion.

îşi produc energia prin fuziune.

Now, a fusion plant

O uzină de energie prin fuziune

would actually be quite cost-effective

ar fi destul de rentabilă

and it also would be quite safe.

şi destul de sigură.

It only produces short term radioactive waste,

Ar produce doar deşeuri radioactive cu periodă de dezintegrare scurtă

and it cannot melt down.

şi nu s-ar topi.

Now, the fuel from fusion comes from the ocean.

Combustibilul pentru fuziune provine din ocean,

In the ocean, you can extract the fuel

de unde îl poţi extrage

for about one thousandth of a cent

pentru a mia parte dintr-un cent

per kilowatt-hour, so that's very, very cheap.

per kilowatt-oră, adică foarte ieftin.

And if the whole planet would run on fusion,

Dacă întreaga planetă ar merge pe energie din fuziune,

we could extract the fuel from the ocean.

am lua combustibilul din ocean.

It would run for billions and billions of years.

Ar funcţiona miliarde de ani.

Now, if fusion is so great, why don't we have it?

Dacă fuziunea e aşa de grozavă, de ce n-o stăpânim?

Where is it?

Unde e?

Well, there's always a bit of a catch.

Întotdeauna există o cauză ascunsă.

Fusion is really, really hard to do.

Fuziunea e extrem de greu de realizat.

So the problem is, those two nuclei,

Problema e că acele două nuclee

they are both positively charged,

sunt ambele încărcate pozitiv,

so they don't want to fuse.

deci nu vor să fuzioneze.

They go like this. They go like that.

Fac aşa. Sau aşa.

So in order to make them fuse,

Ca să fuzioneze,

you have to throw them at each other with great speed,

le arunci una spre cealaltă cu o viteză enormă

and if they have enough speed,

şi, cu destulă viteză,

they will go against the repulsion,

vor învinge respingerea,

they will touch, and they will make energy.

se vor atinge şi vor produce energie.

Now, the particle speed

Viteza particulei

is a measure of the temperature.

e o măsură a temperaturii.

So the temperature required for fusion

Temperatura necesară fuziunii

is 150 billion degrees C.

este de 150 miliarde ºC.

This is rather warm,

Destul de cald, (Râsete)

and this is why fusion is so hard to do.

de aceea fuziunea e atât de greu de realizat.

Now, I caught my little fusion bug

Am devenit pasionat de fuziune

when I did my Ph.D. here at the University of British Columbia,

în timpul doctoratului la Universitatea din British Columbia;

and then I got a big job in a laser printer place

apoi am primit o slujbă grozavă în printarea cu laser,

making printing for the printing industry.

făceam tipăriri pentru industria imprimării.

I worked there for 10 years,

Am lucrat acolo 10 ani

and I got a little bit bored,

şi m-am cam plictisit,

apoi am împlint 40 şi am trecut prin criza vârstei de mijloc,

and then I was 40, and I got a mid-life crisis,

you know, the usual thing:

ştiţi, chestiile obişnuite:

Who am I? What should I do?

Cine sunt? Ce ar trebui să fac?

What should I do? What can I do?

Ce ar trebui să fac? Ce pot să fac?

And then I was looking at my good work,

M-am uitat la munca mea bună

and what I was doing is I was cutting the forests

şi am văzut că tăiam pădurile

around here in B.C.

din British Columbia

and burying you, all of you,

şi că vă îngropam pe toţi

in millions of tons of junk mail.

în milioane de tone de scrisori inutile.

Now, that was not very satisfactory.

Nu m-a satisfăcut prea tare.

So some people buy a Porsche.

Unii oameni îşi cumpără un Porsche.

Others get a mistress.

Alţii îşi iau o amantă.

Eu am decis să-mi aduc contribuţia

But I've decided to get my bit

to solve global warming and make fusion happen.

prin soluţionarea încălzirii globale şi realizarea fuziunii.

Now, so the first thing I did

Primul lucru pe care l-am făcut

is I looked into the literature and I see,

a fost să citesc şi să aflu

how does fusion work?

cum funcţionează fuziunea.

So the physicists have been working on fusion for a while,

Fizicienii lucrează la fuziune de o vreme,

and one of the ways they do it

şi un mod

is with something called a tokamak.

este cu ceva numit „tokamak”.

It's a big ring of magnetic coil,

E un inel mare de bobină magnetică,

superconducting coil,

bobină supraconductoare,

and it makes a magnetic field

ce produce un câmp magnetic

in a ring like this,

într-un inel ca acesta,

and the hot gas in the middle,

iar gazul fierbinte din mijloc,

which is called a plasma, is trapped.

numit plasmă, e blocat.

The particles go round and round and round

Particulele merg continuu

de-a lungul peretelui circular.

the circle at the wall.

Then they throw a huge amount of heat in there

Apoi zona e înfierbântată

to try to cook that to fusion temperature.

pentru a se atinge temperatura de fuziune.

So this is the inside of one of those donuts,

Acesta e interiorul unei astfel de gogoaşe,

and on the right side you can see

iar în dreapta vedeți

the fusion plasma in there.

plasma pentru fuziune.

Now, a second way of doing this

Un alt mod de a face asta

is by using laser fusion.

e fuziunea cu laser;

Now in laser fusion, you have a little ping pong ball,

se ia o minge de ping pong.

Se pune combustibilul de fuziune în mijloc

you put the fusion fuel in the center,

and you zap that with a whole bunch of laser around it.

şi se direcţionează toate laserele spre centru.

The lasers are very strong, and it squashes

Laserele sunt foarte puternice

the ping pong ball really, really quick.

şi strivesc foarte rapid mingea.

And if you squeeze something hard enough,

Iar dacă strângi ceva destul de puternic,

it gets hotter,

devine mai fierbinte,

and if it gets really, really fast,

şi, făcând asta foarte rapid,

and they do that in one billionth of a second,

într-o miliardime de secundă,

it makes enough energy and enough heat

se generează destulă energie şi căldură

to make fusion.

pentru a produce fuziune.

So this is the inside of one such machine.

Iată interiorul unei astfel de maşinării.

You see the laser beam and the pellet

Vedeţi fasciculul de laser şi bila

in the center.

la mijloc.

Now, most people think that fusion is going nowhere.

Mulţi cred că nu vom realiza niciodată fuziune.

They always think that the physicists are in their lab

Cred că fizicienii stau în laborator,

and they're working hard, but nothing is happening.

muncind din greu, dar nu se întâmplă nimic.

That's actually not quite true.

De fapt, nu e chiar aşa.

This is a curve of the gain in fusion

Iată o curbă cu terenul câştigat de fuziune

over the last 30 years or so,

în ultimii 30 de ani

and you can see that we're making now

şi vedeți că acum folosim

about 10,000 times more fusion than we used to

fuziunea de 10 mii de ori mai mult

when we started.

decât la început.

That's a pretty good gain.

A câştigat mult teren.

As a matter of fact, it's as fast

De fapt, are o ascensiune

as the fabled Moore's Law

conform Legii lui Moore,

that defined the amount of transistors

care previziona numărul de tranzistori

they can put on a chip.

ce pot fi plasaţi pe un circuit.

Now, this dot here is called JET,

Acest punct se numeşte JET,

the Joint European Torus.

„the Joint European Torus”,

It's a big tokamak donut in Europe,

un mare reactor tokamak din Europa,

and this machine in 1997

iar în 1997, această maşinărie

produced 16 megawatts of fusion power

producea 16 megawaţi putere din fuziune

with 17 megawatts of heat.

cu ajutorul a 17 megawaţi de căldură.

Now, you say, that's not much use,

Veţi spune că nu prea e util,

but it's actually pretty close,

dar e destul de bine,

considering we can get

dacă ne gândim că

about 10,000 times more than we started.

avem de 10.000 de ori mai mult ca la început.

The second dot here is the NIF.

Al doilea punct de aici e NIF,

It's the National Ignition Facility.

„the National Ignition Facility”,

It's a big laser machine in the U.S.,

o instalaţie mare cu lasere din Statele Unite,

and last month they announced

şi luna trecută au anunţat

with quite a bit of noise

cu tam-tam,

that they had managed to make more fusion energy

că au reuşit să producă mai multă energie

from the fusion

din fuziune

decât energia pusă în centrul mingii de ping pong.

than the energy that they put in the center of the ping pong ball.

Now, that's not quite good enough,

Nu e suficient de bine,

because the laser to put that energy in

căci laserul a folosit mai multă energie

was more energy than that,

decât cea introdusă în minge,

but it was pretty good.

dar a fost binişor.

Now this is ITER,

Acesta e ITER, adică

Reactorul Internaţional Experimental Termonuclear.

pronounced in French: EE-tairh.

So this is a big collaboration of different countries

E o colaborare între diverse ţări

that are building a huge magnetic donut

ce construiesc un reactor magnetic imens

in the south of France,

în sudul Franţei.

and this machine, when it's finished,

Această maşinărie, când va fi gata,

will produce 500 megawatts of fusion power

va produce 500 megawaţi de energie de fuziune

with only 50 megawatts to make it.

cu ajutorul a doar 50 de megawaţi.

So this one is the real one.

Acesta e cel bun.

It's going to work.

Va funcţiona.

That's the kind of machine that makes energy.

E maşinăria ce produce energie.

Now if you look at the graph, you will notice

Uitându-vă la grafic, vedeți

that those two dots are a little bit

că cele două puncte sunt

on the right of the curve.

în dreapta curbei.

We kind of have fallen off the progress.

Ne-am cam depărtat de progres.

Actually, the science to make those machines

Dar ştiinţa pentru a construi maşinăriile

was really in time

chiar exista la acel moment,

to produce fusion during that curve.

să producă fuziune în acea curbă.

However, there has been a bit of politics going on,

Totuşi, a intrat politica pe fir,

and the will to do it was not there,

şi nici nu se dorea realizarea lor,

so it drifted to the right.

aşa că au derivat spre dreapta.

ITER, for example, could have been built

ITER, de exemplu, s-ar fi putut construi

in 2000 or 2005,

în 2000 sau 2005,

but because it's a big international collaboration,

dar pentru că e o colaborare internaţională,

the politics got in and it delayed it a bit.

au intervenit dispute politice şi s-a amânat puţin.

For example, it took them about three years

De exemplu, le-a luat cam 3 ani

to decide where to put it.

ca să decidă locul plasării.

Now, fusion is often criticized

Deseori, fuziunea e criticată

for being a little too expensive.

că e prea scumpă.

Yes, it did cost

Da, într-adevăr, a costat

a billion dollars or two billion dollars a year

unu sau două miliarde de dolari pe an

to make this progress.

pentru a se ajunge aici.

But you have to compare that to the cost

Dar trebuie să comparaţi asta

of making Moore's Law.

cu tendinţa din Legea lui Moore,

That cost way more than that.

ce ar fi costat mult mai mult.

The result of Moore's Law

Rezultatul Legii lui Moore

is this cell phone here in my pocket.

e mobilul din buzunarul meu.

This cell phone, and the Internet behind it,

Telefonul acesta şi internetul din spatele lui

cost about one trillion dollars,

costă cam un trilion de dolari,

just so I can take a selfie

doar ca să-mi fac poză cu mine

and put it on Facebook.

şi s-o postez pe Facebook.

Then when my dad sees that,

Şi când o s-o vadă tata,

he'll be very proud.

o să fie foarte mândru. (Râsete)

We also spend about 650 billion dollars a year

Se cheltuiesc de asemenea 650 miliarde de dolari pe an

in subsidies for oil and gas

ca subvenţii pentru ţiţei, gaze naturale

and renewable energy.

şi energie din surse regenerabile.

Now, we spend one half of a percent of that on fusion.

Noi cheltuim 0,5% din aceste sume pe fuziune.

So me, personally, I don't think it's too expensive.

Aşa că, personal, nu cred că e prea scump.

I think it's actually been shortchanged,

Consider chiar că nu e corect,

considering it can solve all our energy problems

deoarece poate rezolva toate problemele energetice

cleanly for the next couple of billions of years.

fără poluare, pe următoarele două miliarde de ani.

Now I can say that, but I'm a little bit biased,

Aş putea spune asta, dar aş fi părtinitor,

because I started a fusion company

căci am înfiinţat o companie de fuziune

and I don't even have a Facebook account.

şi nici măcar n-am cont pe Facebook.

So when I started this fusion company in 2002,

Când am înfiinţat firma, în 2002,

I knew I couldn't fight with the big lads.

ştiam că nu mă pot lupta cu băieţii mari.

They had much more resources than me.

Aveau multe resurse faţă de mine.

So I decided I would need to find a solution

Am decis că trebuia să găsesc o soluţie

that is cheaper and faster.

mai ieftină şi mai rapidă.

Now magnetic and laser fusion

Fuziunea magnetică şi cea cu laser

are pretty good machines.

sunt maşinării destul de bune.

They are awesome pieces of technology,

Extraordinare ca tehnologie,

wonderful machines, and they have shown

instalaţii minunate, au demonstrat

that fusion can be done.

că fuziunea se poate face.

However, as a power plant,

Totuşi, ca uzine de energie,

I don't think they're very good.

nu cred că ar fi foarte bune.

They're way too big, way too complicated,

Sunt mult prea mari, complicate,

way too expensive,

prea scumpe,

and also, they don't deal very much

şi nu prea au de-a face

with the fusion energy.

cu energia prin fuziune.

When you make fusion, the energy comes out

Când creezi fuziune, energia apare

as neutrons, fast neutrons comes out of the plasma.

ca neutroni rapizi ce apar din plasmă.

Those neutrons hit the wall of the machine.

Acei neutroni lovesc peretele maşinăriei

It damages it.

şi îl strică. În plus,

And also, you have to catch the heat from those neutrons

trebuie să captezi căldura neutronilor,

and run some steam to spin a turbine somewhere,

să faci nişte abur ca să pui în mişcare o turbină,

and on those machines,

şi, acele instalaţii

it was all a bit of an afterthought.

au fost gândite ulterior.

So I decided that surely there is a better way of doing that.

Sigur trebuia să fie o cale mai bună.

So back to the literature,

Aşa că m-am pus iar pe citit

and I read about the fusion everywhere.

materiale despre fuziune.

One way in particular attracted my attention,

Mi-a atras atenţia o modalitate în special,

and it's called magnetized target fusion,

numită fuziunea magnetizată la ţintă,

or MTF for short.

pe scurt FMT.

Now, in MTF, what you want to do

Aici se procedează astfel:

is you take a big vat

iei o cuvă mare,

and you fill that with liquid metal,

o umpli cu metal lichid,

and you spin the liquid metal

învârţi metalul lichid

to open a vortex in the center,

până se face vârtej în centru.

a bit like your sink.

Ca la chiuvetă

When you pull the plug on a sink, it makes a vortex.

când scoţi dopul, se face un vârtej.

And then you have some pistons driven by pressure

Apoi foloseşti nişte pistoane

cu presiune dinspre exterior

that goes on the outside,

and this compresses the liquid metal

ce comprimă metalul lichid

around the plasma, and it compresses it,

în jurul plasmei, îl comprimă,

it gets hotter, like a laser,

devine mai fierbinte, ca un laser,

and then it makes fusion.

şi inițiază fuziunea.

So it's a bit of a mix

E o combinaţie

between a magnetized fusion

între fuziunea magnetizată

and the laser fusion.

şi fuziunea prin laser.

So those have a couple of very good advantages.

Are două avantaje foarte mari.

The liquid metal absorbs all the neutrons

Metalul lichid absoarbe toţi neutronii,

and no neutrons hit the wall,

care nu mai lovesc peretele,

and therefore there's no damage to the machine.

deci maşinăria nu se mai deteriorează.

The liquid metal gets hot,

Metalul lichid devine fierbinte,

so you can pump that in a heat exchanger,

e pompat într-un transformator caloric,

make some steam, spin a turbine.

produce abur, învârte o turbină.

So that's a very convenient way of doing

Aşa e foarte avantajoasă

this part of the process.

această parte a procesului.

And finally, all the energy to make the fusion happen

În final, toată energia de inițiere a fuziunii

vine de la pistonii alimentaţi cu aburi,

comes from steam-powered pistons,

which is way cheaper than lasers

mult mai ieftini decât laserele

or superconducting coils.

sau bobinele supraconductoare.

Now, this was all very good

Totul era foarte bine,

except for the problem that it didn't quite work.

cu o excepţie: nu cam funcţiona.

(Laughter)

(Râsete)

There's always a catch.

Întotdeauna e ceva.

So when you compress that,

Când o comprimi

the plasma cools down

plasma se răceşte

mai repede decât viteza de compresie.

faster than the compression speed,

so you're trying to compress it,

Încerci să o comprimi,

but the plasma cooled down and cooled down and cooled down

dar plasma se răceşte întruna

and then it did absolutely nothing.

şi apoi nu se întâmplă nimic.

So when I saw that, I said, well, this is such a shame,

Când am văzut, mi-am spus că e păcat,

because it's a very, very good idea.

căci e o idee foarte bună.

So hopefully I can improve on that.

Din fericire, se poate îmbunătăţi.

So I thought about it for a minute,

M-am gândit o clipă

and I said, okay, how can we make that work better?

cum s-o fac să funcţioneze mai bine.

So then I thought about impact.

M-am gândit la impact.

What about if we use a big hammer

Dacă am folosi un ciocan mare,

and we swing it and we hit the nail like this,

l-am balansa şi am lovi cuiul aşa,

în loc să punem ciocanul pe cui, să-l împingem,

in the place of putting the hammer on the nail

and pushing and try to put it in? That won't work.

încercând să-l băgăm la loc? Aşa nu merge.

So what the idea is

Ideea este

is to use the idea of an impact.

să folosim impactul.

So we accelerate the pistons with steam,

Să accelerăm pistonii cu aburi,

that takes a little bit of time,

ia un pic de timp,

but then, bang! you hit the piston,

dar apoi...pac! Loveşti pistonul

and, baff!, all the energy is done instantly,

şi...poc! Toată energia e creată instantaneu,

down instantly to the liquid,

transmisă instantaneu lichidului,

and that compresses the plasma much faster.

şi asta comprimă plasma mult mai rapid.

So I decided, okay, this is good, let's make that.

Am hotărât că e în regulă, hai s-o facem.

So we built this machine in this garage here.

Am construit o maşinărie în acest garaj.

We made a small machine

O mică maşinărie,

that we managed to squeeze

cu care am reuşit să comprimăm

a little bit of neutrons out of that,

câţiva neutroni,

and those are my marketing neutrons,

eu îi numesc neutroni de marketing.

and with those marketing neutrons,

Cu aceşti neutroni,

then I raised about 50 million dollars,

am obţinut cam 50 milioane de dolari

and I hired 65 people. That's my team here.

şi am angajat 65 de oameni. Iată echipa mea.

And this is what we want to build.

Şi iată ce vrem să construim.

So it's going to be a big machine,

Va fi o maşinărie mare,

about three meters in diameter,

cu diametru de 3 m:

liquid lead spinning around,

plumbul lichid se învârte,

big vortex in the center,

face un vârtej mare în mijloc,

put the plasma on the top and on the bottom,

punem plasma deasupra şi dedesubt,

piston hits on the side,

pistonii lovesc pe laturi.

bang!, it compresses it,

Bang! Comprimă metalul lichid,

and it will make some energy,

produce energie,

and the neutron will come out in the liquid metal,

iar neutronul va apărea în metalul lichid,

going to go in a steam engine and make the turbine,

va merge în motorul cu aburi şi va mişca turbina,

and some of the steam will go back

iar câţiva din aburi se vor întoarce

to fire the piston.

să lovească pistonul.

We're going to run that about one time per second,

Vom face asta o dată pe secundă

and it will produce 100 megawatts of electricity.

şi se vor produce 100 megaW de electricitate.

Okay, we also built this injector,

Am construit şi acest injector,

so this injector makes the plasma to start with.

ce realizează plasma necesară maşinăriei.

It makes the plasma at about

a lukewarm temperature of three million degrees C.

Aduce plasma la temperatura călduţă de 3 milioane ºC.

Unfortunately, it doesn't last quite long enough,

Din nefericire, nu ţine suficient de mult

so we need to extend the life of the plasma a little bit,

şi mai trebuie să creştem viaţa plasmei un pic,

but last month it got a lot better,

însă luna trecută a durat mai mult,

so I think we have the plasma compressing now.

deci cred că acum avem plasma ce să comprime.

Then we built a small sphere, about this big,

Apoi am construit o sferă mică,

14 pistons around it,

14 pistoane în jurul ei,

and this will compress the liquid.

şi asta va comprima lichidul.

However, plasma is difficult to compress.

Totuşi, plasma e dificil de comprimat.

When you compress it,

Când o comprimi,

it tends to go a little bit crooked like that,

tinde să o ia în direcţii,

so you need the timing of the piston

deci trebuie să sincronizezi pistoanele foarte precis.

to be very good,

and for that we use several control systems,

Pentru asta folosim câteva sisteme de control,

which was not possible in 1970,

în 1970 nu era posibil aşa ceva,

but we now can do that

dar acum putem face asta

with nice, new electronics.

cu noile electronice.

So finally, most people think that fusion

În concluzie, mulţi cred că fuziunea

is in the future and will never happen,

e de domeniul viitorului şi nu poate fi creată de noi,

but as a matter of fact, fusion is getting very close.

dar de fapt ne apropiem foarte mult.

We are almost there.

Suntem aproape acolo.

The big labs have shown that fusion is doable,

Marile laboratoare au demonstrat că se poate,

and now there are small companies that are thinking about that,

acum companiile mici ce se gândesc la proces

and they say, it's not that it cannot be done,

afirmăcă se poate face,

but it's how to make it cost-effectively.

dar trebuie făcută rentabil.

General Fusion is one of those small companies,

General Fusion e una din acele mici companii

and hopefully, very soon, somebody, someone,

şi sperăm că cineva, foarte curând,

will crack that nut,

o va face şi rentabilă,

and perhaps it will be General Fusion.

şi poate va fi General Fusion.

Thank you very much.

Mulţumesc mult.

(Applause)

(Aplauze)