http://fr.wikipedia.org/wiki/Z_machine
http://www.futura-sciences.com/fr/sinfo ... gres_8419/
http://www.futura-sciences.com/fr/sinfo ... lee_11780/
Ne pourrait-on pas recréer un soleil sur Terre avec de telles temperatures???
C'est du moins ce que pretendait un numero du magazine ciel et espace...
Non non non non
C'est tout le problème de la vulgarisation scientifique. Les conditions à réunir pour créer un soleil sont extrêmement éloignées de ce qui se fait. Ce n'est même pas un horizon.
Les gens disent qu'il y a une ressemblance avec le soleil, car on espère produire, grâce à ce type d'expérience (si tout se passe parfaitement, dans 50 ou 100 ans, mais peut-être n'y arrivera-t-on jamais), une réaction nucléaire qui se produit également dans les étoiles. Mais si un jour on arrive à la contrôler sur terre, ce ne sera pas du tout de la même façon, et cela ne ressemblera jamais à un soleil.
Je rajoute aussi que la z-machine n'est pas la technologie la plus avancée dans ce domaine. Il y a aussi la fusion par confinement magnétique ou inertiel.
La théorie de la fusion froide catalysée par muons est connue depuis la fin des années 40, l'idée est dûe à Sakharov. D'un point de vue scientifique, c'est tout à fait valide.
Le problème est que le muon est un particule instable (durée de vie de 2µs), qui se désintègre avant d'avoir pu catalyser suffisamment de réaction de fusion pour compenser son coût énergétique de fabrication. Mais il y a quand même quelques idées intéressantes.
Si le muon avait le bon gout de vivre 10 ou 20 fois plus longtemps, on aurait déjà des réacteurs à fusion froide...
Ensuite, il y a l'"autre" fusion froide, celle qui aurait été détectée dans les années 80, bien plus controversée, et qui semble impliquer des réactions électrochimiques avec le palladium.
A+
gzav
Je ne connaissais pas la fusion grâce au muon. Aucun rapport donc avec la nouvelle fusion froide ?
Il faudrait qu'on trouve des "muons lents"
Non, aucun rapport. Et il faut un accélérateur de particules pour fabriquer les muons.
A+
PS: avis aux gars de la physique des particules, voici le cahier des charges: on aurait besoin d'une particule chargée négative, d'une masse de 50 à 200 MeV, de préférence stable (mais avec une durée de vie de quelques ms, ça irait aussi). Vous pouvez essayer de coller 4 ou 5 quarks, ça ne me dérange pas, du moment que ça marche.
je ne suis pas un spécialiste de la thermo mais mais la fusion de l'hydrogène (qui est loin d'être une fusion froide ) n'est elle pas moins hasardeuse ? bien qu'il faille une temperature de fusion d'environ 12000000°c avec une énergie générée par les lasers tokamaks il y a bien le projet iter qui est en cours et qui semblerait-il avance bien et les risques liés à une réaction en chaine sont très faibles
Roy
je ne suis pas un spécialiste de la thermo mais mais la fusion de l'hydrogène (qui est loin d'être une fusion froide ) n'est elle pas moins hasardeuse ? bien qu'il faille une temperature de fusion d'environ 12000000°c avec une énergie générée par les lasers tokamaks il y a bien le projet iter qui est en cours et qui semblerait-il avance bien et les risques liés à une réaction en chaine sont très faibles
Il n'y a pas de laser dans les tokamaks. Par contre, il existe d'autres méthodes pour déclencher la fusion utilisant des lasers, qui n'ont rien à voir avec les tokamaks.
Sinon, pour le température, tu as oublié un "0", c'est 120 millions de degrés pour le mélange deutérium-tritium.
Réaction en chaine : cette notion n'a pas de sens pour un réacteur à fusion, en général.
A+
Roy
j'en conviens mais comment fait-n pour faire tenir un materiau à une telle temperature?
Aucun matériau ne résiste à cette température.
Quand tu augmentes la température, les objets solides deviennent liquide (les forces de cohésion ne permettent pas de former une structure de réseau cristallin). Cependant les forces inter moléculaires restent assez forte pour laisser les atomes en contact.
Si tu chauffes encore, ce sont ces liaisons qui ne sont plus assez intenses, et les molécules se séparent, tu obtiens un état gazeux.
Si tu chauffes encore, les électrons des atomes ont tellement d'énergie qu'ils ne sont plus liés, tu as un plasma (aucun atome ne peut résister à ces températures).
Roy
comment fais tu pour requeillir l'énergie produite par une lampe à plasma de faible densité
une lampe à plasma ? c'est quoi ?
ainsi tout doit être retenu par un champ de force?
pour la lampe http://fr.wikipedia.org/wiki/Lampe_%C3%A0_plasma
Roy
j'en conviens mais comment fait-n pour faire tenir un materiau à une telle temperature?
Le plasma n'est pas contenu par une enceinte matérielle.
Dans un tokamak, c'est un puissant champ magnétique qui maintient tout en place, de façon à ce que le combustible de fusion chauffé à plus de 100 millions de degrés ne touche pas les parois du réacteur (cas idéal, il y a toujours quelques ions qui passent quand même).
De plus, la densité du plasma est tellement faible que même si à un moment donné, il touchait la parois, ce ne serait pas une catastrophe : le plasma se refroidirait instantanément, sans destruction importante.
D'autre part, les sondes spatiales interplanétaires se déplacent bien dans un plasma à 100000 degrés (provenant du vent solaire) et ne grillent pas pour autant.
Roy
la difference entre une paroie electromagnétique et materielle et gigantesque sachant que le plasmas est chargé cela ne déstabilise pas pour autant un métal mais un champ magnétique je demande à voir
Ca marche très bien sur les tokamaks actuels, qui rayonnent des puissances de fusion de plusieurs megawatts.
A+
Voir ici quelques images de la chambre du tokamak JET :
http://www-fusion-magnetique.cea.fr/cea/jet/jet.htm
Lambda0 :
Pour ta particule, je suis desole, on n'a pas ca en stock... Et pour une bonne raison, plus c'est lourd, moins ca vie longtemps. Un muon qui a une masse de 105 MeV ne vie que 2.2 micro secondes, et il n'y a pas de particules entre le muon et l'electron (en masse). De plus, si on met des quarks en jeu, la masse est superieure, le plus leger des mesons a une masse de 139MeV (pion). Et si on met plus de 3 quarks, le temps de vie devient encore plus faible que pour les particlues "normales".
Oswald_le_fort
Lambda0 :
Pour ta particule, je suis desole, on n'a pas ca en stock... Et pour une bonne raison, plus c'est lourd, moins ca vie longtemps. Un muon qui a une masse de 105 MeV ne vie que 2.2 micro secondes, et il n'y a pas de particules entre le muon et l'electron (en masse). De plus, si on met des quarks en jeu, la masse est superieure, le plus leger des mesons a une masse de 139MeV (pion). Et si on met plus de 3 quarks, le temps de vie devient encore plus faible que pour les particlues "normales".
Dommage... Si on pouvait trouver un truc du style "diméson", ou pentaquark, d'une masse de 100 à 200 MeV, avec une durée de vie supérieure à 100 µs (même si ça reste au final instable), alors la production d'énergie par fusion nucléaire à froid serait possible.
Sinon, l'autre possibilité est de rester sur les muons mais de trouver un processus permettant de les produire à coût énergétique plus faible : ce coût est de l'ordre de 5 GeV dans les accélérateurs utilisés pour la recherche sur la fusion par muons.
Chaque fusion libérant 14 MeV, il faut donc que chaque muon ait le temps de catalyser 5000/14=357 réactions avant de disparaitre pour avoir un break-even énergétique.
Mais si on peut produire les muons à moindre coût, le rapport s'améliore.
lambda0: Comme je te l'ai deja dit plus haut, mettre des quarks implique necessairement que la masse soit superieur au plus leger des mesons, a savoir plus que 139MeV. Les pentaquarks ont deja etes observes, mais leur masse se compte en plusieurs GeV et le temps de vie en quelque fs voire moins. Donc pas exploitable pour la fusion froide. Desole.
Oswald_le_fort
lambda0: Comme je te l'ai deja dit plus haut, mettre des quarks implique necessairement que la masse soit superieur au plus leger des mesons, a savoir plus que 139MeV. Les pentaquarks ont deja etes observes, mais leur masse se compte en plusieurs GeV et le temps de vie en quelque fs voire moins. Donc pas exploitable pour la fusion froide. Desole.
Oui, j'avais bien compris, je résumais seulement la finalité. De plus, il me semble que même la détection du pentaquark reste un peu douteuse.
Reste l'autre solution : trouver de nouvelles réactions permettant d'optimiser le coût énergétique de production des muons.
Mais de toute façon, cette voie de recherche (fusion froide catalysée par muons) est quand même assez marginale.
A+
Roy
ainsi tout doit être retenu par un champ de force?
pour la lampe http://fr.wikipedia.org/wiki/Lampe_%C3%A0_plasma
Ben... la lampe à plasma n'est pas vraiment une source d'énergie, puisqu'il faut fournir la tension et le courant via un générateur...
Oswald_le_fort
Lambda0 :
Pour ta particule, je suis desole, on n'a pas ca en stock... Et pour une bonne raison, plus c'est lourd, moins ca vie longtemps. Un muon qui a une masse de 105 MeV ne vie que 2.2 micro secondes, et il n'y a pas de particules entre le muon et l'electron (en masse). De plus, si on met des quarks en jeu, la masse est superieure, le plus leger des mesons a une masse de 139MeV (pion). Et si on met plus de 3 quarks, le temps de vie devient encore plus faible que pour les particlues "normales".
Tout dépend la façon dont ils se désintègrent.
Le muon par interaction faible (tout comme les particules étranges par exemple) a une durée de vie plus longue que les mésons citées (les mésons neutres se désintègrent soit par voie électromagnétique, soit par interaction forte).
Et comme la durée de vie est inversement proportionnelle à l'intensité de l'interaction, on ne peut pas faire mieux 
Roy
c'est pour cela que je me demande si il est vraiment nécessaire d'avoir un environement de plasma pour quoi? et surtout à partir de quel gaz
Le plasma est le 4ème état de la matière. Le plasma n'entre pas dans la composition de quoique ce soit pour provoquer une fusion thermonucléaire. Tu pourrais utiliser ce que tu veux. Mais le souci est qu'il faut des températures énormes pour pouvoir rapprocher deux noyaux atomiques (en raison de leur charge électrique, ils se repoussent). Donc finalement moins un noyau est chargé et plus il est facile de le faire fusionner. L'hydrogène est le noyau le moins chargé, mais pour qu'il fusionne il faut des températures colossales, température où la matière est à l'état de plasma.
- oui l'eau peut-être sous forme de plasma.
- le plasma n'est pas un "quatrième état". C'est ce qu'on fait croire dans les bouquins de vulgarisation. Il n'y a pas de raison de le mettre dans un diagramme de phase, sauf dans certains cas particuliers, et ce sont des cas qui ne peuvent pas se résumer à un diagramme (P,T) habituel.
fred> ah ben je savais pas que c'était juste de la vulgarisation
Roy
ESt il possible de rendre un noyaud éléctriquement neutre ou uniquement composé de neutrons comme dans les étoiles du même nom? et si oui quel est le phénomène qui en est résponsable
Un noyau neutre (composé de neutrons) est naturellement instable. Le neutron a une période de demi-vie de 15 minutes.
Si tu veux faire des noyaux neutres avec la matière ordinaire, il faut provoquer le phénomène de capture électronique, où un proton se change en neutron en capturant un électron et en émettant un neutrino. C'est ce qui se passe comme tu le dis dans les étoiles à neutron.
Dans la pratique est-ce possible ? Il faut pouvoir comprimer des atomes pour que ces électrons aient envie de se faire absorber par les protons. Or le principe d'exclusion de Pauli s'oppose à cela (ainsi que le principe d'incertitude de Heisenberg).
Il faut des pressions vertigineuses pour y arriver, par exemple justement au centre d'étoiles 1.4 fois plus massives que le soleil.
Il y a une méthode invoqué par lambda0 je crois, qui est d'utiliser un muon, bien plus massif qu'un électron, et donc qui a une "orbite" plus petite. Mais le muon est instable (la durée de vie est de l'ordre de la microseconde je crois).
Il y a un schéma ici, en bas de la page :
http://msl-www.kek.jp/activity/activity5/index_en.html
Voir aussi :
http://msl-www.kek.jp/muonscience/muons ... ex_en.html
On peut faire le calcul suivant :
- un muon catalyse 100 à 150 réactions de fusion, libérant chacune 14 MeV utilisable, soit au total 2100 MeV
- le coût de production d'un muon est de 5000 MeV Le rendement n'est donc absolument pas ridicule par rapport à d'autres dispositifs. Une des solutions proposées pour augmenter le rendement est de travailler à haute pression : un muon catalyserait ainsi plus de réactions avant de se désintégrer.
La fusion catalysée par muons est un peu une curiosité exotique, il n'y a pas beaucoup de laboratoires qui travaillent dessus, mais on peut toujours avoir des surprises.
A+