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Posté par Michel le Mardi 14/02/2006 à 00:00
Des physiciens développent un réacteur à fusion nucléaire "de poche"
Les chercheurs de l'Institut Polytechnique Rensselaer de New York ont développé un accélérateur de particules "de table" capable de produire une réaction de fusion nucléaire à température ambiante, fournissant ainsi la confirmation d'une expérience antérieure entreprise à l'Université de Californie (L'université de Californie est une université américaine, fondée en 1868, dont le siège se trouve à Berkeley (Californie), comprenant dix campus situés dans l'État de...) de Los Angeles (Los Angeles est une ville des États-Unis située au sud de la Californie, sur la côte pacifique. Les Américains l'appellent souvent par son diminutif L.A. prononcé...) (UCLA), tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en offrant des améliorations considérables sur la conception initiale.


Vue interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital...) de la chambre à vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) contenant le dispositif de fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes identiques, la fusion...).
Deux cristaux "pyro-électriques" produisent un puissant
champ électrique en chauffant ou en refroidissant

Le dispositif est essentiellement un petit accélérateur de particules (Les accélérateurs de particules sont des instruments qui utilisent des champs électriques et/ou magnétiques pour amener des particules chargées électriquement à des vitesses élevées. En d'autres termes,...). Son coeur est constitué de deux cristaux "pyro-électriques" en opposition qui produisent un champ électrique (Dans le cadre de l'électromagnétisme, le champ électrique est un objet physique qui permet de définir et éventuellement de mesurer en tout point de l'espace l'influence exercée à distance par des...) intense par chauffage (Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un matériau.) ou refroidissement. Le dispositif est rempli de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas...) de deutérium (Le deutérium (symbole 2H ou D) est un isotope naturel de l'hydrogène. Il possède 1 proton et 1 neutron. Son nombre de masse est 2.). Le champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) électrique arrache des électrons au gaz, ce qui produit des ions deutérium et les accélère vers une cible de deutérium dans l'un des cristaux. Lorsque les particules atteignent la cible, des neutrons sont émis, ce qui est le signe qu'une fusion nucléaire (La fusion nucléaire (dite parfois thermonucléaire) est, avec la fission, l’un des deux principaux types de réactions nucléaires appliquées. Il ne faut pas confondre la fusion nucléaire...) s'est produite.

Des chercheurs de l'UCLA avaient conçu un appareil semblable en 2005, mais deux caractéristiques importantes distinguent le nouveau dispositif: d'une part l'utilisation de deux cristaux au lieu d'un seul double le potentiel d'accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique, l'accélération est une grandeur vectorielle qui indique la modification...) et d'autre part l'installation n'exige pas de refroidir les cristaux à des températures cryogéniques, ce qui réduit la complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple par...) et le coût du matériel. L'étude a également permis de vérifier la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et...) fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) se cachant derrière l'expérience. Elle suggère que les cristaux "pyro-électriques" sont en fait des moyens viables de produire une fusion nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :), et que ses applications pourraient être plus proches qu'on ne le pensait.

La fusion nucléaire n'est pas considérée ici comme source potentielle d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.), expliquent les chercheurs. L'étude devrait conduire au développement d'un générateur de neutrons portatif et fonctionnant sur batteries pour une grande diversité d'applications, depuis les tests non destructifs jusqu'aux détecteurs d'explosifs ou les scanners de bagages dans les aéroports. Le concept pourrait également être utilisé pour élaborer un générateur portable de rayons X. Un tel générateur existe déjà, mais il ne produit pas assez d'énergie pour fournir les 50.000 électrons-volts nécessaires à l'imagerie médicale (L'imagerie médicale regroupe les moyens d'acquisition et de restitution d'images à partir de différents phénomènes physiques (Résonance magnétique, réflexion d'ondes ultrasons,...). Le nouveau dispositif est capable de générer environ 200.000 eV, ce qui pourrait répondre à cette exigence.

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Source: Rensselaer Polytechnic Institute
Illustration: Rensselaer/Danon
 
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