La fusion nucléaire, c'est chaud!

[Florgniorant]

Bonjour! J'aimerais aborder le sujet de la fusion nucléaire. Je comprends que c'est une technique difficile à cause de la chaleur à fournir ( d'après mes recherches il faut la puissance du soleil ) mais pourquoi elle n'est pas mise en place car cela fait longtemps que des gens y travaillent dessus et certains ont réussi (mais cela n'a duré qu'une seconde)?

[Oswald_le_fort]

Je te renvoie à ITER. Ou à Tore Supra, ou encore à JET. Ce sont des expériences de fusion. Les recherches sont en cours. Ce que les cientifiques n'arrivent pas encore à faire, c'est rendre les réactions auto-entretenues. Pour l'instant, il faut fournir plus d'énergie au gas qu'il n'en donne. Mais ça va venir.

[fffred]

En gros depuis plus de 50 ans que cela a été proposé, la fusion nucléaire apparaît toujours plus difficile à atteindre. Cependant, dans le futur proche, plusieurs installations devraient être capables d'atteindre une nouvelle étape : l'allumage. Comme le dit Oswald, c'est quand les réactions de fusion peuvent auto-entretenir la combustion.
La principale installation est certainement ITER en France : un tokamak permettant de confiner un plasma grâce à des aimants assez gigantesques. Le but ici est de conserver un gaz très chaud et peu dense pendant longtemps (plusieurs minutes) afin que suffisamment de réactions se soient produites. Si j'ai bien compris, il faudra encore une quinzaine d'années avant d'avoir des résultats concluants.
Une autre installation, le NIF, aux USA, choisit de confiner le combustible à l'aide de 200 lasers : la température est également très haute, mais la durée est très courte (moins d'une nanoseconde) ce qui nécessite un plasma très dense (300 fois plus qu'un matériau solide). Cette installation est déjà fonctionnelle et on attend des résultats d'ici un ou deux ans. Cela veut dire qu'elle prendra une place plus importante auprès du public par rapport à ITER dans un premier temps. Mais il faut garder en mémoire qu'ITER est beaucoup plus avancé que la fusion par lasers en termes de faisabilité pour une vraie centrale fournissant de l'électricité (environ 15 ans d'avance). Si ITER fonctionne bien, on peut espérer des centrales à fusion dans 20 à 50 ans.
La France possèdera bientôt une installation similaire au NIF : le Laser MégaJoule, mais cela ne sera pas disponible avant 2 ou 3 ans.

[Florgniorant]

Merci pour les réponses. Mais c'est dommage que cette technique ne soit pas utiliser au début, quand l'homme a commencé à travailler avec les produits nucléaire au lieu de fabriqué des bombes.

Enfin, l'erreur est humaine.

[Jayxee]

C'est quoi le rapport??? la fusion est étudiée depuis bien longtemps... c'est la maitrise qui pose problème... faire une explosion libre ou savoir la maitriser pour en récupérer l'énergie, ce n'est pas tout a fait le même degré technologique.

[Florgniorant]

Ce que je veux dire c'est que cette technique aurait été plus utile que les bombes nucléaires. Je ne parle pas de nos connaissances mais des applications.

Pas la peine de se prendre la tête pour ça .

[Jayxee]

Sauf que quand tu maitrise l'un tu maitrise forcément l'autre, mais pas l'inverse

[fffred]

Il y a toujours eu des recherches sur la fusion contrôlée. Il ne faut pas croire que les gens ont fait des bombes et c'est tout. En fait le problème majeur est la technologie : les idées existent depuis longtemps, mais pas les grosses machines adaptées.

[Florgniorant]

Je crois que la bombe nucléaire est été créer à cause de la guerre mondiale. Une sorte de course à l'armement.

[Maulus]

Ouah t'est trop fort toi !
Le problème actuelle pour ITER c'est qu'ils comprennent pas comment le plasma arrive à glisser le long des lignes de champs pour aller titiller les bords du tore... Et sa les emmerdent bien parce que le plasma crame tout..

[kum]

Se servir de la fusion nucléaire comme source d'énergie n'est pas, d'après Einstein, impossible???
Je pensait qu'il y avait un truc genre: l'énergie dépensée pour la fusion est supérieur à l'énergie crée par cette dernière ...
Corrigé moi si je me trompe...et j'espère que je ne dis pas de grosses co****ies

[Maulus]

Sa dépend de la fusion que tu réalises, le meilleur exemple c'est les étoiles. Elles contrent la force de gravité par l'énergie dégagée par la fusion de l'hydrogène en hélium (en séquence principale). Puis elles brûles chaque éléments de plus en plus lourd jusqu'à tomber sur le fer 56 qu'elles ne peuvent pas fusionner parce que la fusion du fer 56 est endoénérgétique, il faut fournir de l'énergie pour que la fusion fonctionne. Et l'étoile meurt. Toutes les réactions de fusion précèdant celle du fer 56 sont productrices d'énergie.

Dans ITER on fusionne euuuu... bah du deutérium je crois
Sa produit de l'énergie. Environ 50x plus que la fission.
Je crois qu'ils arrivent à un ratio de 1/5 ème (énergie consommée / produite) pendant 5 petites minutes pour le moment.
Mais ils ont des problèmes avec le plasma... Le confinement magnétique dans le tore est parfait mais le plasma arrive quand même petit à petit à s'échapper le long des lignes de champs et ils savent pas comment il fait ça... et sa vient brûler les paroies du tore... plus l'irradier fortement.

[kum]

Ha ok, ben merci Maulus ^^

[bongo1981]

kum> pour preuve, le soleil brille depuis 5 milliards d'années, connaissant sa masse, nous ne connaissons aucun processus chimique permettant de rayonner autant d'énergie aussi longtemps, même la contraction gravitationnelle ne marche pas.

Sinon... pour continuer le débat, la composante militaire est nécessaire pour maîtriser une technologie. C'est le seul domaine où l'état veut bien faire des efforts pour une avancée peu importe les coûts.

ex :
- la bombe A (ou à fission) 1945 pour les USA (l'URSS a voté un programme d'urgence et a pu se doter de l'arme en 1949)
- la bombe H (ou à fusion) en 1952 pour les USA et 1953 pour l'URSS, les arguments des deux côtés étaient que l'autre allaient se la doter avant)
- les satellites à rayon gamma (pour espionner les essais nucléaires des uns et des autres), finalement ça a permis de découvrir l'astronomie gamma
- le sonars pour étudier les mammifères marins (non non, en fait c'est le mur de sonar pour espionner les sous-marin russes reconverti)
- l'étude des trajets des oiseaux migrateurs en Israël ? (non non, trop d'avion de chasse étaient abîmés à cause de ces volatiles, alors un plan d'urgence a été voté)
- Internet ? (non non c'était un système de communication ne passant pas par les lignes téléphones, pour éviter que les troupes perdent le contact avec le QG)

[Florgniorant]

Sinon, l'homme peut toujours essayé de créer un micro soleil mais se serait difficile.
1- La puissance qui se dégagerait serait incontrôlable
2- Nous ne possédons aucun matériel adéquate pour en créer

[Aldebaran]

En théorie, deux protons ne devraient pas fusionner étant donné que la répulsion électromagnétique les empêche de se rapprocher. Pour cela il faut une très haute température et une très grande vitesse pour que les protons passent la barrière de potentiel et fusionnent. Je me suis jamais posé la question mais une machine comme le LHC est-elle capable d'effectuer cela ? La vitesse et la chaleur doivent être suffisantes ? Ou sans cela, un effet tunnel pourrait se produire ? Je ne parle pas de mini-soleil mais simplement d'une fusion p-p.

[bongo1981]

Sinon, l'homme peut toujours essayé de créer un micro soleil mais se serait difficile.

C'est ce que l'on fait actuellement avec le confinement magnétique, ou le confinement inertiel.

1- La puissance qui se dégagerait serait incontrôlable

On essaie de confiner le plasma, ce n'est pas impossible, mais difficile aujourd'hui

2- Nous ne possédons aucun matériel adéquate pour en créer

Bien sûr que si.

[bongo1981]

En théorie, deux protons ne devraient pas fusionner étant donné que la répulsion électromagnétique les empêche de se rapprocher. Pour cela il faut une très haute température et une très grande vitesse pour que les protons passent la barrière de potentiel et fusionnent.

Au delà d'une certaine distance deux protons se repoussent (interaction coulombienne).
En deçà d'une certaine distance, deux protons s'attirent, parce que l'interaction électromagnétique est certes importante, mais négligeable devant l'interaction forte à l'échelle du noyau, c'est pourquoi deux protons peuvent fusionner.

Je me suis jamais posé la question mais une machine comme le LHC est-elle capable d'effectuer cela ?

Un calcul brute et bête d'ordre de grandeur sans tenir compte de l'effet tunnel :
distance à laquelle 2 protons fusionnent 1e-14 mètre (c'est la taille d'un noyau grosso modo)
Energie nécessaire : E = q²/(4pi epsilon_0 * r) = 1.602e-19² / ( 4 * 3.14 * 8.85e-12 * 1e-14) = 2.31 e-14 J = 1.4e5 eV = 140 keV
Soit une température de : T = E / k = 1e9 K (un milliard)

Le calcul est très approximatif, la fusion se fait bien avant puisque l'effet tunnel n'a pas été comptabilisé.

L'on sait qu'au coeur du soleil, il fait 15 millions de Kelvin, obtenant :
E = k T = 1.3 keV

Euh... bon bah y a un facteur 100 de différence, ça me paraît pas énorme...

Le LHC peut fournir une quantité d'énergie de 14 TeV (alors il peut ou il peut pas ? )

La vitesse et la chaleur doivent être suffisantes ? Ou sans cela, un effet tunnel pourrait se produire ? Je ne parle pas de mini-soleil mais simplement d'une fusion p-p.

[Aldebaran]

Le LHC peut fournir une quantité d'énergie de 14 TeV (alors il peut ou il peut pas ? )

Euh oui !

Merci pour la démonstration

[Maulus]

Il fait pire que les fusionner, il les éclates en milles morceaux euuuu particules subatomiques

[bongo1981]

carrément des plasmas de quark-gluon

[Maulus]

d'ailleurs en s'approchant des conditions de pression et de température du bigbang dans ces collisions, ils ont découvert se que l'on pourrait appeler une nouvelle transition de phase, de la matière à l'état de plasma quark-gluon.

[Zoharion]

Qui veut de la soupe ?

[Maulus]

sa pourrait être l'état quantique d'une étoile à quark ou peut être d'un trou noir... qui sait