Norwich
by night
Avertissement : Vous l’aviez compris, ceci n’est qu’un
roman, une fiction, une « pure construction intellectuelle », sortie tout droit
de l’imaginaire de son auteur.
Toute ressemblance avec des personnages, des lieux, des
actions, des situations ayant existé ou existant par ailleurs dans la voie
lactée (et autres galaxies), y compris sur la planète Terre, y est donc
purement, totalement et parfaitement fortuite !
Le « générateur de Marx » est un type de circuit électrique particulier
destiné à produire des impulsions de très haute tension.
Il a été décrit pour la première fois par Erwin Marx en 1923 et est depuis
largement utilisé pour simuler les effets de la foudre lors des tests
d'équipements de haute tension et notamment dans l’aviation.
On en trouve des utilisations moins classiques mais particulièrement
spectaculaires dans la « Z-machine » des laboratoires Sandia, où 36 générateurs
de Marx sont utilisés dans le processus de production des rayons X.
Selon le principe d'un système de condensateurs haute-tension chargés en
parallèle par une tension continue, mais déchargés en série, la multiplication
du voltage étant directement liée au nombre d'étages, la machine de Marx forme
une superstructure en échafaudage, une sorte d'échelle, où les condensateurs
seraient les barreaux et les résistances de charge les montants.
De ce que Paul se souvient de ses lointains cours de physiques, dans une
première étape, on charge en parallèle les condensateurs de chaque étage par
l'intermédiaire de la source de tension continue à travers des « résistances de
charge ». Les résistances montées en série et en parallèle acquièrent la
tension d'amorçage (la tension d'éclatement des éclateurs à sphère étant
ajustée légèrement au-dessus de cette valeur).
Dans une deuxième étape, on décharge en série les condensateurs par
l'intermédiaire des éclateurs de couplage, à la suite d’une « impulsion de trigger
» provenant du bloc d'allumage (le « trigatron ») qui ionise le premier
éclateur.
Ce phénomène déclenche, par déséquilibrage des tensions et par effet de
champ électromagnétique rayonnant, les autres éclateurs de couplage du
générateur.
Et ainsi de suite en une fraction de seconde.
Au final, on a une belle décharge électrique à haute tension, de valeur «
n x V » (où « n » est le nombre de condensateurs et « V » la tension
électrique), ce qui est justement recherché dans ce montage, et le tout en moins
de 5 nanosecondes.
L’intérêt du dispositif, c’est qu’il est bien plus puissant que n’importe
quoi d’autre.
Les condensateurs en lâchant leur taux de charge au moment de
l’éclatement, peuvent se recharger rapidement et fonctionner sur une longue
période de temps, au moins dès que tous les condensateurs finissent par
atteindre la même tension de charge recherchée.
Quant aux « éclatements » en série, ils fournissent bien des temps
d’impulsion inférieur à 5 nanosecondes.
Pour y parvenir, les « éclateurs » sont généralement placés aussi près que
possible les uns des autres et la décharge est guidée par de la lumière UV,
avec un minimum de perte de puissance en ligne.
Ainsi les gaz et la pression peuvent être optimisés.
Mais chacun sait qu’une banque de 36 « générateurs de Marx » a ainsi été
utilisée par le « Sandia National Labotories » pour générer des rayons X
dans leur Z-machine.
On sait depuis qu’on peut même améliorer le dispositif par le dopage de
l'électrode en les dopant radio-activement pas des isotopes de césium 137 ou de
nickel 63, mais aussi en orientant les éclateurs afin que les rayons UV de la
lumière d'un tir d’étincelle réduise les écarts d’illumination de la cible.
Par ailleurs, il faut aussi pouvoir soigner l’isolation des hautes tensions
produites, en général réalisée en immergeant le générateur de Marx dans de
l’huile de transformateur assez classique ou d'une haute pression de gaz
électronégatifs tels que l’hexafluorure de soufre.
Bref, on peut effectivement s’inquiéter de l’existence d’un laboratoire,
au moins « un peu » clandestin, situé en pleine mer qui manipule des éléments
radioactifs et des produits chimiques nocifs et dangereux en grandes quantités.
Même s’il s’agit de celui d’un pair du royaume.
Mais pas seulement.
Un générateur de Marx est aussi utilisé pour générer des impulsions
courtes de puissance élevée pour des « Cellules de Pockels » qui servent à la
conduite d'un tir de « Laser TEA » qu’on utilise à l'allumage d'explosif
conventionnel d'une arme nucléaire.
Ou pour des impulsions radar.
Au choix.
Une vraie bombe…
D’autant que parfois, pour améliorer l’efficacité du dispositif et obtenir
un rechargement plus rapide on utilise alors des tubes de verre ou de plastique
rempli de sulfates de cuivre, qui n’est pas un matériau vraiment inoffensif.
Or, tous ces noms de substances que cite Gordon, qui semble avoir appris
sa leçon par cœur sur le sujet pour aiguiser la curiosité de Paul, comme d’un
automate qui récite son exposé sans rien y comprendre, ne laisse aucun doute à
Paul : le « gâteux » de la famille, l’arrière-grand-père du marié, te cuisine
en son castel des expériences pas très nettes !
Bon, d’un autre côté, comme ça n’a pas encore changé les cartes de la
région en explosant, c’est qu’il sait prendre ses précautions.
« Naturellement » répond le « so
british Gordon ». « Mais il se pourrait
qu’il attire l’attention de quelques États ou groupes terroristes, aux
intentions pas si pacifiques que ça.
Nous aurions alors, soit à le persuader
de démanteler ses installations, soit à lui faire accepter une protection
particulière due à son rang. Tout dépendra de l’avancement de ses travaux,
quelle qu’en soit leur nature. »
Logique, pense Paul.
« Nous verrons bien si l’occasion se
présente. Je vous tiens informé dès que possible, directement en cas d’urgence
ou par le biais de ma hiérarchie locale. Je vous le promets.
Mais à première vue, il me semble que
cet animal-là, si ce que vous décrivez de ses « consommations » est correct,
reste quand même sérieusement suspect.
Une « Z-machine » qui fonctionne en
Écosse, développée sur capitaux privés, ça reste parfaitement improbable, à mon
sens » se veut rassurant
Paul.
Les deux hommes s’échangent leurs coordonnées téléphoniques et se
séparent.
C’est que la « Z-machine », c’est encore un truc de dingue.
Paul était « carré » à l’école polytechnique quand les premières
expériences avec la Z-machine ont été menées en 1996.
L’objectif, pour les chercheurs, était de monter un « gros générateur » de
rayons X.
Et effectivement elle a produit un rayonnement X d'une puissance
supérieure à 200 térawatts (200 × 1012 watts) dès les premiers essais.
En 1997, au lieu d’utiliser un seul fil de tungstène comme cible, les
ingénieurs ont eu l’idée d’utiliser de deux réseaux concentriques de fils, ce
qui a eu pour résultat de porter la puissance rayonnée à 290 térawatts,
correspondant globalement à une température de 1,8 million de degrés.
Il faut savoir que si on considère que le cœur du Soleil, qui a une densité de
150 fois celle de l’eau, a une température proche des 15 millions de degrés
kelvins (ce qui contraste nettement avec la température de surface du Soleil,
qui avoisine les 5.800 kelvins).
Que ces conditions de chaleur et de pression en son cœur permettent de
produire les réactions thermonucléaires exothermiques (fusion nucléaire) qui
transforment, dans le cas du Soleil, l’hydrogène en hélium et rayonne ainsi de
sa belle lumière.
Globalement, environ 3,4 × 1038 protons (des noyaux
d’hydrogène) sont convertis en hélium chaque seconde, libérant de l’énergie à
raison de 4,26 millions de tonnes de matière « consommées » par seconde,
produisant 383 yotta-joules (383 × 1024 joules) par seconde, soit
l’équivalent de l’explosion de 91,5 × 1015 tonnes de TNT. Toutes les secondes.
Le taux de fusion nucléaire est proportionnel à la densité du noyau, de
façon à ce que la fusion nucléaire au sein du cœur soit un processus autorégulé
: toute légère augmentation du taux de fusion provoque un réchauffement et une
dilatation du cœur qui réduit en retour le taux de fusion. Inversement, toute
diminution légère du taux de fusion refroidit et densifie le cœur, ce qui fait
revenir le niveau de fusion à son point de départ.
Le cœur est la seule partie du Soleil qui produit une quantité notable de
chaleur par fusion : le reste de l’étoile tire sa chaleur uniquement de
l’énergie qui en provient.
La totalité de l’énergie qui y est produite doit traverser de nombreuses
couches successives jusqu’à la photosphère, avant de s’échapper dans l’espace
sous forme de rayonnement solaire ou de flux de particules.
Les photons de haute énergie (rayons X et gamma) libérés lors des
réactions de fusion mettent ainsi un temps considérable pour atteindre la
surface du Soleil, ralentis par l’interaction avec la matière et par le
phénomène permanent d’absorption et de réémission à plus basse énergie dans le
manteau solaire.
On estime ainsi que le temps de transit d’un photon du cœur à la surface
se situe entre 10.000 et 170.000 ans !
Ce n’est qu’après avoir traversé la couche de convection et atteint la
photosphère, que les photons s’échappent dans l’espace, en grande partie sous
forme de lumière visible.
Chaque rayon gamma produit au centre du Soleil est finalement transformé
en plusieurs millions de photons lumineux qui s’échappent dans l’espace.
Des neutrinos sont également libérés par ces réactions de fusion, mais
contrairement aux photons ils interagissent peu avec la matière et sont donc
libérés immédiatement.
D’ailleurs, pendant des années, le nombre de neutrinos produits par le
Soleil qui étaient mesurés sur terre était plus faible d’un tiers que la valeur
théorique : c’était le problème des neutrinos solaires, qui a été récemment
résolu (en 1998) grâce à une meilleure compréhension du phénomène d’oscillation
du neutrino.
Mais bon, ça reste anecdotique.
Simplement ça eut permis à Paul d’appréhender plus rapidement ces
phénomènes physiques quand il n’avait qu’une envie, celle d’aller piloter les
prototypes de l’USAF dans les déserts du Nevada à l’occasion de ses « stages
étrangers » complétant sa formation de pilote de chasse dans l’aéronavale.
Pour en revenir à la « Z-machine », il fallait se tenir un peu au courant
de la progression de la science : là où le CERN bouclait le financement de son
accélérateur de particule à la frontière franco-suisse, la première expérience
réussie de fusion de deutérium dans la « Z-machine » a été annoncée en avril
2003.
La température atteinte était de l'ordre de 11,6 millions de degrés, le
diamètre de la capsule de combustible ayant été réduit de 2 mm à 0,16 mm (160
micromètres) en 7 nanosecondes (7 × 10–9 s).
Le 8 mars 2006, Sandia annonce dans un communiqué officiel avoir obtenu
accidentellement un plasma d'une température supérieure à 2 milliards de degrés
au sein de la « Z-Machine ».
Carrément une autre dimension… (2 x 109, là où le Soleil
lui-même ne fait pas mieux que 1,5 x 107, soit plus de 130 fois
moins bien !)
Le responsable de projet, Chris Deeney, a ajouté avoir reproduit plusieurs
fois l'expérience afin d'en valider le résultat.
Le 2 novembre 2006, Sandia annonce aussi, dans un communiqué officiel, les
avancées réalisées sur les capsules de diamant qui permettront à terme de
contenir le carburant nucléaire.
Et le 24 avril 2007, Sandia indique que sa « Z-machine » dopée de
générateurs LTD (Linear Transformer Driver) peut fonctionner avec des
impulsions ultra-brèves, ce qui la rapproche un peu plus d'un générateur à
fusion à haut rendement.
Dans les expériences de 2004 à 2005, dont les résultats ont été rendus
publics par Sandia en mars 2006, l'augmentation du diamètre du réseau de fils
et le remplacement des fils de tungstène par des fils d'acier ont permis de
mesurer dans les plasmas produits des températures ioniques de « 2 à 3
milliards » de degrés.
Aucun dispositif de conception humaine n'a permis jusqu'à présent
d'atteindre, de façon avérée, de telles températures, bien plus élevées que
celles du cœur des étoiles de taille moyenne (de l'ordre de 107 à 108 millions
de degrés pour les plus énergétiques).
Elles sont très largement supérieures aux températures requises pour la
fusion des atomes d'hydrogène, deutérium ou tritium, et permettraient, en
théorie sinon en pratique, la fusion d'atomes d'hydrogène avec des atomes plus
lourds comme le lithium ou le bore.
Ces deux réactions présentent l'avantage d'être réellement « propres »,
dans la mesure où elles ne produisent ni neutron ni déchet radioactif, ce qui
n'est pas le cas des réactions basées sur le deutérium et le tritium.
Pour la première fois, la puissance rayonnée a dépassé (d'un facteur 3 à
4) l'estimation de l'énergie cinétique développée lors de la compression du
plasma.
L'origine de ce surcroît d'énergie reste encore incertaine, car seules de
rares tentatives d'explication ont été publiées.
La première en date est celle de Malcolm Haines, professeur et chercheur
en physique des plasmas à l'Imperial College de Londres, « une connaissance de
Lord Philips McShiant », précise Westonsmith quand Paul lui pose la question.
Elle met en avant l'apparition possible, lors de la phase finale de la
constriction, d'une myriade de micro-instabilités MHD [1] dont l'énergie
cinétique serait transférée aux ions, augmentant ainsi la température du
plasma, puis aux électrons, qui la libéreraient en émettant des rayons X.
Jean-Pierre Petit, « passager » à « l’X » et chercheur à Marseille,
proposait quant à lui des explications très simples et surtout un mécanisme de
fusion amélioré.
Au lieu d’avoir une « cage en fil d’acier » emprisonnant la cible finale
de Bore ou de Béryllium, de géométrie cylindrique, un tube en quelle que sorte,
« pincée » en son centre au moment de la décharge électrique, et qui comprime
ladite cible à fusionner d’un facteur de 1,953 x 103 en seulement 7
milliardième de seconde (Vitesse : 12.880 km/s, soit plus de 4 % de la vitesse
de la lumière, paramètres jugés suffisants pour provoquer des réactions en
chaîne de fusion…), il propose un double cône tronqué et inversé, empilé l’un
sur l’autre.
Ce dispositif géométrique permettrait sans doute un confinement supérieur,
d’au moins un coefficient de 10, puisqu’en définitif, c’est la « cage
métallique » qui en recevant la décharge haute tension, comprime la cible en
passant brutalement à l’état de plasma…
Paul sait tout ça sans qu’on ait besoin de le lui rappeler.
De toute façon Westonsmith aurait manifestement été incapable de lui
expliquer le comportement intime de la matière dans telles conditions physiques
: il faut avoir étudié au moins un tout petit peu la physique fondamentale pour y
parvenir.
Et puis, aucun doute n’est possible, vue la façon qu’il avait eu à lui
réciter « sa leçon ».
Vaut mieux aller à la fête, se dit-il.
La capitale du Norfolk, plus anglaise que les anglais, bé la nuit, y’a pas
grand-chose à en dire.
Peuple bizarre ces anglais, nés pour bosser même le dimanche (il verra ça
un peu plus tard), pour boire le soir, pas trop dans les pubs qui ferment tôt,
devant leur télé ou dans le canapé familial et bosser le lendemain, de «
petits-boulots » en « petits-boulots ».
Il n’y a vraiment que le foot et le cricket qui semblent les passionner.
Même pas l’art culinaire pour les rattraper : toute une civilisation qui se perd dans le «
wait and see » !
En revanche, si leurs femmes sont tatouées et ont soif d’une vie
trépidante, la vie, le sexe, ça, ça guident manifestement leurs choix.
D’ailleurs, leurs hommes aussi aiment bien, quand ils ne sont pas trop
bourrés.
Et comme la bière et le whisky, c’est un mélange qui monte vite à la tête
et aux cheveux, y’a quand même quelques insatisfactions dans les foyers.
Au point qu’à peine rentré sous la tente, Paul est alpagué par une «
brunette », elle aussi en robe satinée, mauve/violet mono-couleur, même pas la
vingtaine atteinte, manifestement en mal de sensualité, surmontée d’un chapeau
rose fluo du plus mauvais effet.
Elle tient absolument à goûter le charme du « french lover » de lady
Catherin.
Comment a-t-elle dit d’ailleurs ? « French-stallion » ?
Quelle réputation a donc précédé Paul !
C’est qu’elle est insistante et veut entraîner Paul à l’écart pour lui
dévoiler ses charmes ou il ne sait quel autre projet de « jeunette désœuvrée ».
« Désolé, mais ma soirée est
réservée ! Une autre fois, très volontiers… peut-être ! »
Folle, celle-là avec ses taches de rousseur sur le nez.
La soirée est « chaude ». Ça se trémousse sévère sur la piste de danse
sous les sons des cornemuses. Et la bière et le whisky coulent à flot
ininterrompu.
Lady Joan finit par s’extraire de ce champ de bataille pour rejoindre
Paul. Dans quelques minutes, la fête aura fini au son du « Flower of Scotland
», figeant ainsi toute l’assistance avant que le « God Save the Queen » ne
sonne la fin des festivités.
Paul se tient au garde-à-vous :
"O Flower of Scotland
When will we see
Your like again,
That fought and died for
Your wee bit Hill and Glen
And stood against him
Proud Edward's Army,
And sent him homeward
Tae think again.
Those days are past now
And in the past they must
remain
But we can still rise now
And be the nation again
That stood against him
Proud Edward's Army
And sent him homeward,
Tae think again."
Mais il ne « frémit » généralement qu’au son de la Marseillaise et à la
musique d’Emily Lison.
C’est comme ça.
Là-dessus, retour à l’hôtel avec la perspective d’une bonne douche :
demain c’est mariage !
Et Ô surprise !
Norwich la nuit, c’est désert. Pas âme qui vive ni sur la place du
millénium, ni dans le quartier piéton au pied du Castel.
Une espèce d’église ferme ses portes : elle est transformée depuis belle
lurette en buvette, là, posée face au « marché » qui aligne ses « boutiques »
permanentes de forains, toutes égales à elles-mêmes.
Fermées pour cause d’heure tardive.
Même le « Tesco » local finit de baisser rideau : c’est un vrai «
couvre-feu » d’une ville en guerre, sauf qu’il n’y a pas de militaire ni de
policier dans les rues.
En passant devant un autre hôtel, Lady Catherin qui s’est jointe au
couple, fait un peu l’histoire de cette ville qui n’est pas la sienne : c’était
l’ancienne poste, complétement détruite lors d’un bombardement de la dernière
guerre.
Elle a été reconstruite à l’identique sur les plans de 1936, puis revendue
à des russes qui l’ont transformée en hôtel, style post-victorien.
En moins de 10 minutes, ils sont dans les couloirs de leur propre hôtel :
les deux femmes discutent du choix de la chambre…
Paul se remémore la courte conversation avec l’agent de la sécurité
intérieur. Gordon Westonsmith avait bien dit « faites tout ce qu’elle veut »,
non ?
C’est donc l’heure de passer à la casserole de ses dames.
(Aparté n° 2)
[1] MHD : Magnétohydrodynamique.
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