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La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

  1. #181
    Septentrion

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Citation Envoyé par Jiav
    Tu fais erreur.
    Pas tant que ça

    C'est une bonne illustration de ce que tu dis: le diable est dans les détails, et peut faire piétiner une technologie prometteuse bien des années.
    Non, non, c'est bien ça : il a écrit en 1979 : "dans 10 ans". Et un peu plus loin :

    "Vingt ans ont passé, les physiciens courent toujours après le Graal de la fusion, et l'ignition, pensent-ils, est encore pour dans dix ans. La crise de l'énergie des années 1970 est oubliée, et les contribuables s'impatientent. Il y a moins de trois ans, j'envisageais même d'interrompre nos recherches sur la fusion, aux Laboratoires Sandia , car nous produisions une puissance encore 50 fois inférieure à celle qui déclencherait la fusion. Puis tout a basculé : ma confiance a été rétablie par les succès obtenus dans la production de puissantes impulsions de rayons X à l'aide d'un nouveau dispositif, le générateur Z. Je crois que la fusion thermonucléaire sera déclenchée en laboratoire dans moins de dix ans."

    Donc, il a récidivé.

    Ca me rappelle une boutade de je ne sais plus quel physicien qui disait :
    "La fusion est l'énergie du futur ...et il en sera toujours ainsi"

    Remarque, les gars de ITER disent "dans 50 ans", ou même "à la fin du siècle"...

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  3. #182
    eric1

    Talking Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    1998 + 10 = 2008

    Et s'il était devin ?

  4. #183
    daimon

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Citation Envoyé par Septentrion
    Qualifier cette technologie d'"obsolète" (en parlant de ITER) est une affirmation fantaisiste de gens qui ne savent pas de quoi ils parlent

    Petite précision: je n'ai pas d'intérêt particulier dans ITER (je connais mieux le LMJ), il s'agit uniquement de raison et de rigueur scientifique ... et aussi d'humilité devant un problème technique qui résiste depuis plus de 50 ans.
    Merci à toi Septentrion d'avoir recentré la discussion. C'était en effet une question fantaisiste d'un profane qui ne sait pas de quoi il parle. J'avais prévenu dès en arrivant sur ce forum !
    Je suis très heureux que cette question ait entrainé un flot de réponses de la part de ceux qui s'y connaissent, même si là encore le profane ne comprend pas tout.
    N'est-ce pas le but d'un tel forum ? La question était posée en toute humilité, reflétant une interrogation portant sur les données en français trouvées sur la toile. La distance entre la recherche scientifique et les citoyens se réduit un peu grâce à vos réponse à tous. Le débat démocratique y gagne. L'humilité des profanes aussi.

    Bien cordialement.
    Dernière modification par daimon ; 08/07/2006 à 17h51.

  5. #184
    liger1

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Qualifier la technologie d'ITER d'obsolète montre en effet une mauvaise connaissance des réalités, mais d'un autre côté, présenter ITER comme la "voie royale" de la fusion ressort d'un même type de raisonnement "idéologique".

    Si l'on regarde simplement les possibilités de recherche en fusion nucléaire ou en physique des plasmas permises par ITER, on s'aperçoit que les voies offertes sont assez limitées : peu de combustibles de fusion envisageables, gammes de températures et de densités réduites; c'est plus un outil de "recherche" en ingénierie qu'un outil de recherche en physique. L'humilité de tous est donc vraiment indispensable.
    Dernière modification par liger1 ; 09/07/2006 à 13h01.

  6. #185
    Septentrion

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Citation Envoyé par liger1
    ... mais d'un autre côté, présenter ITER comme la "voie royale" de la fusion ressort d'un même type de raisonnement "idéologique"...
    Ce n'est qu'une impression qui provient de la présentation qu'en font média et politiciens. Les gens qui connaissent un peu le domaine de la fusion savent bien que ce n'est pas une voie plus "royale" que d'autres concepts qui peuvent aussi bien aboutir entre 2010 et 2020.
    Il y a au moins une dizaine d'autres concepts qui font l'objet de recherches, surtout aux Etats-Unis.

    Et il est tout aussi abusif de présenter la Z-machine comme la solution miracle qui fournira énergie gratuite pour tous bientôt : si on y regarde de près, il y a aussi un bon paquet de problèmes qui font que ça peut ne pas marcher, et aucune indication qu'on peut utiliser des combustibles différents de ceux utilisables en tokamak, pour des raisons physiques un peu différentes mais tout aussi fondamentales. Il n'y a pas non plus moins de problèmes d'ingénierie qu'avec ITER, à partir du moment où on dépasse le stade de l'expérience de laboratoire : non seulement on a le même flux de neutrons, mais on doit contenir une explosion thermonucléaire correspondant à plusieurs tonnes de TNT, toutes les 10 s, qui va disperser du tritium non brûlé dans tout le système, gérer des milliers de tonnes de déchets, etc.
    L'image du moteur à explosion est plaisante, mais quelle explosion ! Et surtout, que penser d'un "moteur à explosion" qui détruit son système d'injection à chaque cycle comme ce sera le cas avec la ZP3...

    Mais s'il est évident que chacun prêche sur sa paroisse et argumente donc pour tirer les financements (le directeur de Sandia est intimement convaincu que son concept est le bon, tout comme les gens de ITER ou du NIF), il n'en reste pas moins qu'il y a une bonne raison pour que la fusion en confinement magnétique ait fini par aspirer les financements : c'est pour l'instant le seul système à avoir produit des résultats probants et à être proche du break-even.

    Si on résume, il y a quatre systèmes qui peuvent atteindre l'ignition de D-T et/ou D-D entre 2010 et 2020 :
    - Le NIF (USA)
    - Le LMJ (France)
    - ITER (International)
    - Une Z-machine (USA)
    Et il n'est pas absolument impossible qu'une voie de recherche marginale et peu financée crée aussi la surprise.

    A+

  7. #186
    liger1

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Citation Envoyé par Septentrion
    Si on résume, il y a quatre systèmes qui peuvent atteindre l'ignition de D-T et/ou D-D entre 2010 et 2020 :
    - Le NIF (USA)
    - Le LMJ (France)
    - ITER (International)
    - Une Z-machine (USA)
    Et il n'est pas absolument impossible qu'une voie de recherche marginale et peu financée crée aussi la surprise.
    Je partage entièrement ton opinion sur le fait qu'aucun des systèmes, dans l'état actuel, n'apporte de solution miracle; ce sont des approches différentes qui ont toutes leurs avantages et leurs inconvénients.

    Ce sur quoi je voulais surtout insister, c'est que l'approche actuelle des problèmes de fusion est souvent bien peu rationnelle, pour ne pas dire idéologique. Le nombre de problèmes connus et non encore résolus, sans parler des problèmes inconnus encore à découvrir, est certainement l'une des explications à ce type d'approche.

    Si aux Etats-Unis, l'ouverture d'esprit concernant les recherches sur la fusion existe bel et bien, même si la répartition des crédits peut être discutée, la situation européenne, et particulièrement française, est bien différente : d'un côté des projets "pharaoniques" comme ITER et LMJ, et de l'autre, au mieux et sauf erreur de ma part, des miettes pour les autres voies de recherche.

    C'est là que se situent mes doutes en matière de progrès de la recherche en matière de fusion et de plasmas : on se limite (choix délibéré ou incompétence ?) à une gamme réduite de possibilités, fermant ainsi la recherche dans des domaines mal connus qui pourraient aboutir à des résultats inattendus, comme on l'a bien vu pour la Z-machine.

    Un projet d'expérimentation sur le confinement par striction magnétique, mené sérieusement et avec des crédits suffisants (en tout cas moindres qu'ITER et LMJ) aurait certainement le mérite de sortir la recherche française sur la fusion de voies à mon avis trop étroites.
    Dernière modification par liger1 ; 10/07/2006 à 07h49.

  8. #187
    Septentrion

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Citation Envoyé par liger1
    ...
    C'est là que se situent mes doutes en matière de progrès de la recherche en matière de fusion et de plasmas : on se limite (choix délibéré ou incompétence ?) à une gamme réduite de possibilités, fermant ainsi la recherche dans des domaines mal connus qui pourraient aboutir à des résultats inattendus, comme on l'a bien vu pour la Z-machine.
    Un projet d'expérimentation sur le confinement par striction magnétique, mené sérieusement et avec des crédits suffisants (en tout cas moindres qu'ITER et LMJ) aurait certainement le mérite de sortir la recherche française sur la fusion de voies à mon avis trop étroites.
    Il faut voir que les Etats-Unis ne se comparent pas à la France, mais à l'Europe, et qu'on ne peut pas tout faire en France.
    Mais je suis assez d'accord et j'ai toujours un peu regretté qu'on ne garde pas un peu de budget pour explorer d'autres voies.
    Pour ce qui est du coût, il faut faire attention : une Z-machine destinée à tester la physique de l'implosion est surement moins couteuse que le LMJ ou ITER, peut-être même dans un rapport 10, mais à partir du moment où on se lancera dans la conception de la chambre d'implosion, du système permettant les tirs répétitifs, etc., les budgets s'envoleront aussi vers les milliards d'euros...

    A+

  9. #188
    liger1

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Citation Envoyé par Septentrion
    Pour ce qui est du coût, il faut faire attention : une Z-machine destinée à tester la physique de l'implosion est surement moins couteuse que le LMJ ou ITER, peut-être même dans un rapport 10, mais à partir du moment où on se lancera dans la conception de la chambre d'implosion, du système permettant les tirs répétitifs, etc., les budgets s'envoleront aussi vers les milliards d'euros...
    A priori, on peut en effet le penser. Mais, plus il y aura d'équipes qui travailleront sur la question, plus il y aura de chances de trouver des solutions intelligentes et moins coûteuses.

    Un exemple : les gens de Sandia, qui n'étaient pas au top dans le domaine des hautes puissances pulsées (voir leurs générateurs de Marx antédiluviens d'origine), sont allés pêcher des idées chez leurs homologues de Tomsk pour la version réaménagée de la Z-machine. On est plus intelligents à plusieurs que tout seul...
    Dernière modification par liger1 ; 10/07/2006 à 08h49.

  10. #189
    liger1

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Une petite remarque que j'avais oubliée :
    En ce qui concerne le coût d'une centrale de production éventuelle dérivée du NIF et du LMJ, on pourrait faire la même analyse : la conception et la mise au point d'un système d'injection répétitif, avec suivi automatique des cibles par les lasers, ainsi que celles des systèmes d'extraction des déchets et de nettoyage des fenêtres, risquent d'être fort coûteuses.

  11. #190
    liger1

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Je viens de tomber sur un papier qui propose une explication alternative à celle de Haines pour les températures atteintes dans la Z-machine; pour les personnes intéressées, voir ce lien.

    Ils précisent bien que les températures ont dépassé 300 keV (3,5 milliards de degrés). Et, désolé, un niveau scientifique du même ordre que pour le papier de Haines est requis.

  12. #191
    liger1

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Petite correction, j'avais lu un peu vite : les températures atteintes qu'ils indiquent sont de l'ordre de 300 keV.

  13. #192
    tokamac

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    On voit que les ions ont atteint et même dépassé les 300 keV : le maximum a été atteint par les ions manganèse à 340 keV (3,94 milliards de degrés !) et les ions fers, largement majoritaires, ont eux atteint une crête de 300 keV (3,48 milliards de degrés).

    [img]http://www.********.com/science/Z-machine/papier_Haines/illustrations/mesure_temperatures2.gif[/img]

    Sandia a ensuite fait une moyenne en parlant d'une courbe allant d'un minimum de 229 keV (2,66 milliards de degrés) à un maximum de 319 keV (3,7 milliards de degrés). On se demande même pourquoi ils n'ont pas titré "3 milliards de degrés atteints" plutôt que le timide "au delà de 2 milliards de degrés".

  14. #193
    PopolAuQuébec

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Citation Envoyé par tokamac
    On voit que les ions ont atteint et même dépassé les 300 keV : le maximum a été atteint par les ions manganèse à 340 keV (3,94 milliards de degrés !) et les ions fers, largement majoritaires, ont eux atteint une crête de 300 keV (3,48 milliards de degrés).

    [img]http://www.********.com/science/Z-machine/papier_Haines/illustrations/mesure_temperatures2.gif[/img]

    Sandia a ensuite fait une moyenne en parlant d'une courbe allant d'un minimum de 229 keV (2,66 milliards de degrés) à un maximum de 319 keV (3,7 milliards de degrés). On se demande même pourquoi ils n'ont pas titré "3 milliards de degrés atteints" plutôt que le timide "au delà de 2 milliards de degrés".
    À une température T, l'énergie cinétique moyenne d'un ion est 3/2 kT. À 340 keV, on a donc une énergie cinétique de 510 keV, soit exactement l'énergie de masse au repos d'un électron.

    Bizarre, bizarre

  15. #194
    tokamac

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Citation Envoyé par PopolAuQuébec
    À une température T, l'énergie cinétique moyenne d'un ion est 3/2 kT. À 340 keV, on a donc une énergie cinétique de 510 keV, soit exactement l'énergie de masse au repos d'un électron.

    Bizarre, bizarre
    En effet, pour l'électron :
    E = m.c2
    E = 510 998,918 eV (± 0,044 eV)

    Maintenant, aucune idée si c'est une coïncidence... ou à l'inverse ce que ça voudrait dire.

  16. #195
    liger1

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    On pourrait y voir certains rapports avec la théorie développée dans l'article que j'ai cité plus haut. Voilà de profonds sujets de réflexion en perspective.

  17. #196
    PopolAuQuébec

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Seulement une idée au hasard : ça pourrait expliquer que la température n'a pas dépassé 340 keV. En effet chaque ion ayant une énergie cinétique égale à mec2, lorsque deux tels ions se rencontrent dans une collision frontale, ils peuvent créer une paire e+/e- au repos. L'énergie cinétique de ces ions étant toute transformée, la température associée aux ions diminue. Maintenant il faudrait voir pour les paires e+/e- ainsi créées de même que pour toute autres conséquences (réactions beta+/- peut-être ).

  18. #197
    omen999

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    l'annihilation du positron devrait donner un rayonnement gamma caractéristique
    ce point ne semble pas être évoqué par les expérimentateurs

  19. #198
    tokamac

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Citation Envoyé par omen999
    l'annihilation du positron devrait donner un rayonnement gamma caractéristique
    ce point ne semble pas être évoqué par les expérimentateurs
    Je n'y connais pas grand chose là-dedans, mais serait-il totalement farfelu d'imaginer qu'un tel rayonnement gamma (s'il existait bel et bien mais à des quantités relativement faibles) soit réabsorbé dans le plasma avant de pouvoir en sortir, ce plasma étant exceptionnellement dense ?
    La mesure directe de ce rayonnement ne serait pas encore possible (à moins de "forcer les feux" avec un de courant encore plus fort) et on n'en verrait que l'effet indirect : un chauffage supplémentaire.

    Je ne dis pas que c'est la bonne et que c'est la plus plausible, mais est-ce que cette hypothèse est _totalement_ à exclure ?

  20. #199
    liger1

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Si vraiment, comme le pensent certains, il y a eu matérialisation d'électrons, cela pourrait en effet expliquer le plafonnement constaté des températures; on aurait alors une sorte de "mur des électrons", ce qui poserait des problèmes pour monter à des températures plus élevées.

    Il y aurait là des expériences très intéressantes à tenter, ce qui fait vraiment regretter de plus en plus qu'il n'existe pas de Z-machine européenne.

  21. #200
    PopolAuQuébec

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Citation Envoyé par PopolAuQuébec
    Seulement une idée au hasard : ça pourrait expliquer que la température n'a pas dépassé 340 keV. En effet chaque ion ayant une énergie cinétique égale à mec2, lorsque deux tels ions se rencontrent dans une collision frontale, ils peuvent créer une paire e+/e- au repos. L'énergie cinétique de ces ions étant toute transformée, la température associée aux ions diminue. Maintenant il faudrait voir pour les paires e+/e- ainsi créées de même que pour toute autres conséquences (réactions beta+/- peut-être ).
    En fait, je lançais cette idée au hasard. Quelle que soit la valeur de cette idée, un fait demeure : l'énergie cinétique des ions a plafonné à 510 keV, soit l'énergie de masse au repos d'un électron. Il y a là une correspondance des plus curieuses. S'il y a un lien de cause à effet, il faut envisager la possibilité que la température maximale générée par cette machine soit de 3.94 milliards de degrés. Quels seraient les impacts sur les réactions nucléaires qu'il serait possible de générer ?

  22. #201
    tokamac

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Les gens de la filière Focus (autre recherche sur la fusion par striction magnétique, aux moyens plus modestes) ont écrit un article intéressant en Anglais sur la Z-machine de Sandia :
    SANDIA REPORTS ACHIEVING 2 BILLION-DEGREE ION TEMPERATURES IN Z-PINCH

  23. #202
    Septentrion

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Pas tout à fait d'accord avec lui.

    Lerner présente le fait que la Z-machine détruit une partie du système d'injection à chaque tir comme un obstacle sérieux à l'utilisation pour la production d'énergie, alors que c'est un problème d'ingénierie qui devrait avoir des solutions.
    D'un autre côté, il ne semble pas douter qu'en mettant une cible au centre, il y aurait fusion du bore 11, alors que c'est ce qui est de loin le plus douteux et spéculatif, et il s'en faut de plusieurs ordres de grandeur...

  24. #203
    liger1

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Citation Envoyé par Septentrion
    ...
    D'un autre côté, il ne semble pas douter qu'en mettant une cible au centre, il y aurait fusion du bore 11, alors que c'est ce qui est de loin le plus douteux et spéculatif, et il s'en faut de plusieurs ordres de grandeur...
    Pourrais-tu préciser un peu ton affirmation ?

  25. #204
    liger1

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Citation Envoyé par liger1
    Si vraiment, comme le pensent certains, il y a eu matérialisation d'électrons, cela pourrait en effet expliquer le plafonnement constaté des températures; on aurait alors une sorte de "mur des électrons", ce qui poserait des problèmes pour monter à des températures plus élevées.
    ...
    Citation Envoyé par PopolAuQuébec
    En fait, je lançais cette idée au hasard. Quelle que soit la valeur de cette idée, un fait demeure : l'énergie cinétique des ions a plafonné à 510 keV, soit l'énergie de masse au repos d'un électron.
    ...
    PopolAuQuébec, je ne pensais pas particulièrement à toi, mais à l'article que j'avais cité plus haut (ce lien). Il s'agit de l'application d'une approche théorique originale (et particulièrement hermétique), que je suis loin d'avoir bien comprise (même en utilisant les références fournies dans l'article).

    Sauf erreur d'interprétation de ma part, cette théorie prévoit en effet l'apparition d'un certain nombre de particules, électrons, positons, neutrinos et même bosons Z0 (médiateurs de l'interaction faible). Contrairement à ton idée émise "au hasard", il n'y est pas question de collisions d'ions, mais de matérialisation à partir de condensats.

  26. #205
    liger1

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    En me relisant, je m'aperçois d'une formulation maladroite : je parle d'apparition pour les bosons Z0 : il ne s'agit (du moins je crois) pas d'une apparition par matérialisation comme pour les électrons, mais d'une apparition par propagation dans la région étudiée.

  27. #206
    PopolAuQuébec

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Citation Envoyé par liger1
    PopolAuQuébec, je ne pensais pas particulièrement à toi, mais à l'article que j'avais cité plus haut (ce lien). Il s'agit de l'application d'une approche théorique originale (et particulièrement hermétique), que je suis loin d'avoir bien comprise (même en utilisant les références fournies dans l'article).

    Sauf erreur d'interprétation de ma part, cette théorie prévoit en effet l'apparition d'un certain nombre de particules, électrons, positons, neutrinos et même bosons Z0 (médiateurs de l'interaction faible). Contrairement à ton idée émise "au hasard", il n'y est pas question de collisions d'ions, mais de matérialisation à partir de condensats.
    Aucun problème, mon post n'était pas une réponse au tien
    C'était en fait une réponse à mon propre post que je trouvais plutôt boîteux.
    Merci pour l'article, je vais le consulter.

    A+

  28. #207
    Septentrion

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Citation Envoyé par liger1
    Pourrais-tu préciser un peu ton affirmation ?
    Quelques calculs de coin de table.

    En fait, avec quelques considérations énergétiques, il est assez facile de comprendre pourquoi une Z-machine chauffant la totalité des réactifs à 100 keV ou plus ne peut pas fonctionner en tant que source d'énergie et pourquoi cette "course" aux hautes températures présente un intérêt limité au delà d'un certain seuil.
    Un réacteur thermonucléaire est un système bouclé, dans lequel une partie de l'énergie en sortie doit être réinjectée en entrée pour chauffer les réactifs.
    On note :
    ri : rendement du système d'injection
    G : gain de la cible
    rc : rendement du système de conversion
    Pour que le système soit producteur net d'énergie, il faut : ri.G.rc > 1
    ri et rc étant fixés par la technologie, la condition sur G s'écrit :
    G > 1/(ri.rc)
    On regarde maintenant ce que valent ces paramètres.
    Si on met une cible au centre, dans une configuration de type "hohlraum indirect" (nécessaire pour l'homogénéité), au mieux 10% de l'énergie initiale sert à la compression et au chauffage. Prenons ri=10%

    rc est le rendement de conversion de l'énergie issue de la réaction en électricité, qui peut être égal à 70% avec une conversion par induction dans le cas d'une réaction produisant des particules chargées.
    Prenons rc=70%

    La condition est donc : G > 1/(0.1*0.7)=14

    D'autre part, la réaction p-B11 libère 8.7 MeV : p + B11 -> 3He4 + 8.7 MeV
    Pour que le système soit exoénergétique, le chauffage doit coûter au plus 8700/G=620 keV.
    On voit tout de suite que si une partie de l'énergie est consommée pour le chauffage des électrons, ça ne peut pas fonctionner.
    En effet, dans ce cas, on chauffe 2 noyaux et 6 électrons, soit 8 particules. En chauffant à "seulement" 100 keV (ce qui est déjà en dessous de l'optimum pour la réaction p-B11), l'énergie requise est de 800 keV > 620 keV : le système consomme plus d'énergie qu'on n'en récupère au final, compte tenu du rendement de l'injection et de la conversion.

    Si on arrive à ne chauffer que les ions, dans un cas très idéalisé, l'énergie requise est de moins de 300 keV, et il semble y avoir une petite marge.
    Cependant, en confinement inertiel, on ne peut jamais brûler la totalité du combustible : la cible se désassemble avant.
    Il faudrait que le temps de confinement soit d'autant plus long que la section efficace de la réaction est faible.
    Il se trouve que le temps de confinement est d'autant plus faible que la température est élevée.
    Celà se traduit par une compression supérieure pour obtenir un taux de combustion donné, compression également consommatrice d'énergie, même si on essaye de comprimer à entropie constante.
    Dans la pratique, un taux de combustion supérieur à 50% est probablement irréalisable : on dépense donc beaucoup d'énergie à comprimer et chauffer des ions qui ne fusionneront pas avant que la cible soit dispersée.
    Là encore, échec pour la production d'énergie.
    Et encore n'a-t-on pas tenu compte de l'énergie de la compression, et également de la perte de gain dûe aux instabilités hydrodynamiques.

    Il y a quand même moyen de réduire l'énergie nécessaire au chauffage, en ne chauffant qu'une partie du combustible : allumage par point chaud.
    Dans ce cas, on arrive à des valeurs de gain assez importantes pour la réaction D-T, même G>100. En théorie, parce qu'on n'a jamais atteint ces valeurs en pratique. Mais pour p-B11, le gain restera de toute façon beaucoup plus faible.
    Il s'agit là d'un raisonnement énergétique simpliste, basé sur des hypothèses très optimistes. Si on raisonne directement sur la réactivité et le temps de confinement, la situation est encore bien plus défavorable, et on est toujours plombé par le fait qu'à densité égale, la puissance volumique de fusion optimale est plus de 2000 fois plus faible pour p-B11 que pour D-T.
    De plus, réactivité plus faible=>compression supérieure=>pertes par instabilités plus importantes

    Peut-être que je sous estime l'influence du champ magnétique sur le temps de confinement, mais dans ce cas, j'aimerais voir un calcul complet pour une configuration réelle.
    En l'état, le fait qu'une expérience ait permis de chauffer un plasma à plus de 200 keV, sans cible de fusion, est totalement insuffisant pour justifier que la fusion du bore 11 est possible dans la Z-machine.
    Ce qui n'exclut pas que ça puisse marcher dans d'autres dispositifs, produisant un temps de confinement plus important.

    On peut également relire la thèse que tu as référencée plus haut (1), qui confirme assez bien mon intuition : il y est expliqué au début que ce chauffage anormal disparaîtrait si on mettait une cible au centre, ce qui limite assez l'intérêt pratique de ce phénomène, pour l'instant.
    Le chapitre 6 est aussi intéressant parce qu'il décrit une expérience de fusion de D-D en attaque directe : résultat nul à cause des instabilités hydrodynamiques. Sandia a bien produit un résultat meilleur en 2005, en attaque indirecte je pense, et ce sont toujours des rendements de l'ordre de 10^-6.

    (1) http://www.imprimerie.polytechnique....HAMANN_web.pdf
    Dernière modification par Septentrion ; 13/07/2006 à 07h17.

  29. #208
    liger1

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Citation Envoyé par Septentrion
    Si on met une cible au centre, dans une configuration de type "hohlraum indirect" (nécessaire pour l'homogénéité), au mieux 10% de l'énergie initiale sert à la compression et au chauffage. Prenons ri=10%
    Je n'ai pas encore regardé ton analyse dans le détail, mais je voulais juste relever ce point : il n'est pas du tout certain qu'un hohlraum "matériel" soit nécessaire en z-pinch, moyennant une conception intelligente des cages à fils; les manips de Sandia permettent d'envisager d'avoir une bonne homogénéité avec les systèmes à double rangée de fils (système qui n'était pas encore très avancé lors de la thèse d'Hamann).

    Je reconnais que tout cela est encore hypothétique, mais, si un tel système fonctionnait, la perte de 90 % (chiffre d'ailleurs optimiste) dûe au hohlraum ne serait plus d'actualité.

    Je m'arrête là pour l'instant.

    A+

  30. #209
    Septentrion

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Ce chiffre de 10% ne vient pas uniquement du hohlraum : il s'agit dans mon calcul du rendement de la totalité de la chaine, en partant de l'alimentation du générateur de l'impulsion.
    Ensuite, quelle que soit la configuration, la fraction d'énergie utilisée pour le chauffage et la compression ne peut pas dépasser 50% de l'énergie incidente (et non de l'énergie initiale) parce que la moitié est rayonnée vers l'extérieur de la cible quand les couches superficielles se transforment en plasma.

    Mais de toute façon, les plus gros problèmes se situent au niveau de la cible, et ce ne sont pas les quelques pourcent qu'on pourrait gagner à l'injection et à la conversion qui me feront changer d'avis.
    Il faudrait pour celà qu'on me montre un calcul sérieux du temps de confinement, compte tenu du champ magnétique, et par là même du taux de combustion qu'on peut espérer avec une compression physiquement réalisable.
    Mes petits calculs de coin de table indiquent que ce taux de combustion ne peut pas dépasser quelques pourcents, compte tenu de toutes les pertes au niveau de la cible elle-même, ce qui hypothèque lourdement la faisabilité de la production d'énergie avec ce système.

    Là dessus, je te laisse cogiter sur ce petit problème, et je pars me chauffer sous notre réacteur thermonucléaire naturel qui fonctionne tranquillement depuis quelques milliards d'années

  31. #210
    Septentrion

    Re : La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

    Précision: je rappelle que ce qui est très douteux est la faisabilité de la production d'énergie par la réaction p + B11 -> 3He4, ou même avec le lithium
    Pour la fusion D-T, je suis assez confiant dans la faisabilité, et la fusion D-D peut éventuellement marcher aussi.

    A+

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