Bonjour, cliquez-ici pour vous inscrire et participer au forum.
  • Login:



+ Répondre à la discussion
Page 7 sur 23 PremièrePremière 7 DernièreDernière
Affichage des résultats 91 à 105 sur 331

La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !

  1. tokamac

    Date d'inscription
    juin 2004
    Localisation
    Paris
    Âge
    36
    Messages
    119

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

    Citation Envoyé par mtheory
    Question:
    C'est quoi une inversion CPT ?
    Moi je sais pas,déjà toutes les théories quantiques des champs relativistes sont invariantes par CPT,mais inversion CPT de quoi et donnant quoi ?
    Une remarque,je suis ouvert à l'idée d'un anti monde parallèle mais pas n'importe comment.
    Que l'intérieur d'un trou noir puisse provoquer une variation topologique de l'espace-temps est une possibilité que tout le monde admet,ou presque, depuis longtemps.
    "L'inversion CPT" est l'interprétation par Petit du "Théorème CPT" dans le cadre d'un univers à deux feuillets énantiomorphes à flèches du temps opposées :

    Le feuillet jumeau (sa matière) est CPT-symétrique du nôtre. C est la charge, P la parité (ou l'énantiomorphie : une inversion P donne l'équivalent de l'image dans un miroir, par exemple une main droite est une main gauche dans un miroir) et T le temps (les flèches du temps sont opposées). A noter que l'inversion du temps est strictement équivalent à l'inversion de l'énergie et donc de la masse, comme le mathématicien Souriau l'a démontré en 1968 ("Structure des Systèmes Dynamiques", JM Souriau, Ed. Dunod, 1972). Précisons encore que ces inversions sont relatives par rapport au point de vue de notre univers, de part la relation topologique des deux feuillets.

    Selon Petit :
    - la CPT-symétrie d'une particule de notre univers est "la matière du jumeau". Elle est dotée d'une énergie inverse (et d'une masse inverse, si celle-ci en possède).
    - Sa PT-symétrie est "l'antimatière du jumeau" (on y trouve la même dualité matière-antimatière qu'ici, mais comme suggéré en 1967 par Sakharov la violation du principe de parité pourrait s'y trouver inversée). A noter que l'antimatière du jumeau possède les mêmes charges que la matière de notre univers, mais elle est différente : énantiomorphe et à masse négative par rapport à notre matière (et notre antimatière). C'est l'antimatière au sens de Feynman, dotée d'une énergie et d'une masse négatives.
    - Entre la CPT et la PT-symétrie il y a une C-symétrie, donc une symétrie de charge, qui correspond à notre antimatière (au sens de Dirac, à masse et énergie positives).
     


    • Publicité



  2. tokamac

    Date d'inscription
    juin 2004
    Localisation
    Paris
    Âge
    36
    Messages
    119

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

    Citation Envoyé par Septentrion
    Quelle allure a le spectre mesuré de l'extérieur du plasma et y voit-on des "anomalies" (par exemple des raies très atténuées et/ou très élargies et trop énergétiques pour provenir de transitions électroniques) ?
    Concernant les spectres des raies mesurés, je ne sais pas si Sandia a publié les données.
    J'ai regroupé toutes les grandeurs effectives que j'ai pu trouver et je les ai condensées ci-après :


    La Z-machine a une durée caractéristique de fonctionnement de 100 nanosecondes.

    Les 36 générateurs de Marx stockent 11,4 mégajoules d'énergie électrique et fournissent 4,5 mégajoules dans une impulsion de 105 nanosecondes comprimée par des lignes à eau.

    La puissance électrique fournie directement à l'intérieur de la "cage à fils" est de 43 térawatts, et l'intensité injectée dans ces fils de 18 à 20 millions d'ampères. La densité de courant est de l'ordre de 3000 milliards d'ampères par mètre carré (3.10^12 A/m2).

    La compression MHD axiale se déroule à une vitesse de 1000 km/s soit 1 million de mètres par seconde (10^6 m/s), en un temps de 15 nanosecondes (1,5.10^-8 seconde) pour un système de 15 millimètres de rayon (en pratique : de 10 à 40 mm de l'axe selon l'expérience).

    Le cordon de plasma a un diamètre de 1,5 millimètres en fin de compression axiale (soit un facteur de compression compris entre 13 et 54 fois).

    Les rayons X émis avaient une énergie de 100 kilojoules sous 4,8 keV. La puissance générée a grimpé jusqu'à 290 térawatts avec une température de pointe des ions du plasma de plus de 200 keV ou 2 milliards de degrés Kelvin.
    Dernière modification par tokamac ; 06/06/2006 à 22h44.
     

  3. GillesH38a

    Date d'inscription
    août 2005
    Messages
    11 906

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

    Tout ces nombres sont énormes, sauf la quantité d'énergie produite : 100 kilojoules = 0,03 kWh , soit l'énergie produite par la combustion de *TROIS MILLILITRES d'essence.

    Même l'énergie électrique stockée au départ (10 MJ) ne représente que l'énergie stockée dans 0,3 litres d'essence, deux verres....
     

  4. Septentrion

    Date d'inscription
    janvier 2006
    Messages
    329

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

    Citation Envoyé par tokamac
    Concernant les spectres des raies mesurés, je ne sais pas si Sandia a publié les données.
    J'ai regroupé toutes les grandeurs effectives que j'ai pu trouver et je les ai condensées ci-après :
    ...
    Les rayons X émis avaient une énergie de 100 kilojoules sous 4,8 keV. La puissance générée a grimpé jusqu'à 290 térawatts avec une température de pointe des ions du plasma de plus de 200 keV ou 2 milliards de degrés Kelvin.
    Merci pour ces précisions
    Des énergies de quelques dizaines ou centaines de keV, des durées de quelques dizaines ou centaines de ns... tout celà n'est pas incompatible avec des transitions nucléaires, et donc une explication somme toute assez conventionnelle. Et ce qui a changé par rapport aux manips précédentes est la présence de noyaux Fe, je crois. Est-ce que ça ne vaut pas la peine de regarder en détail les niveaux d'énergie de ce noyau ? Quels sont les autres noyaux complexes en présence ?
    Il faut voir si la théorie de M Petit prédit quelque chose de plus précis, mais dans le cas contraire, avant d'aller taper à un niveau plus fondamental comme semble le faire cette théorie, il vaut peut-être mieux commencer par la physique connue, et des spécialistes de physique des plasmas ne pensent peut-être pas spontanément à certains phénomènes nucléaires.

    A+

    Citation Envoyé par gillesh38
    Tout ces nombres sont énormes, sauf la quantité d'énergie produite : 100 kilojoules = 0,03 kWh , soit l'énergie produite par la combustion de *TROIS MILLILITRES d'essence.
    Même l'énergie électrique stockée au départ (10 MJ) ne représente que l'énergie stockée dans 0,3 litres d'essence, deux verres....
    Si c'est le sens de ta remarque, même les expérimentateurs de Sandia n'envisagent pas que ce système puisse être un jour une source d'énergie.
    A part ça, que penses-tu de cette affaire, du point de vue de la physique ?
     

  5. tokamac

    Date d'inscription
    juin 2004
    Localisation
    Paris
    Âge
    36
    Messages
    119

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

    Je me suis trompé sur cette valeur des X, et je ne peux plus éditer mon message ! grrrr....

    Ces softs X-rays de "100 kJ sous 4,8 keV" m'ont aussi étonné, en regard des autres chiffres. En regardant de plus près ce matin je me rends compte que cela correspond à un ancien article sur la Z-machine datant du 4 juin 1999 ! Au temps pour moi...

    D'ailleurs si Sandia a mesuré dans la dernière expérience 2 milliards de degrés grâce à l'énergie et à la longueur d'onde des rayons X émis, ces chiffres étaient évidemment assez incohérents avec la température obtenue. Ils ne l'indiquent pas mais logiquement les derniers X émis devaient plutôt l'être dans les 200 keV.

    De toute manière la Z-machine est comme les lasers térawatts. La clé de ces système est la durée de fonctionnement en pulse ultra bref, ce qui fait grimper la puissance. Si ces lasers ou cette Z-machine avaient un temps caractéristique de l'ordre de la seconde, ils seraient inefficaces

    Dans le papier de Malcolm Haines, on peut noter :

    « the soft x-ray energy radiated in a 5 ns pulse at stagnation
    can exceed the estimated kinetic energy of the radial implosion phase by a factor of 3 to 4. »

    puis
    « the ion energy is transferred by equipartition to the electrons and thus to soft x-ray radiation. Recent time-resolved iron spectra at Sandia confirm an ion temperature Ti of over 200 keV (2.10^9 degrees) »
    et même
    « The ion temperature rose from 230 to 320 keV. The calculated 0D kinetic energy was reached 7 ns after the peak output. After this time 500 kJ was emitted by the plasma. »
     

  6. tokamac

    Date d'inscription
    juin 2004
    Localisation
    Paris
    Âge
    36
    Messages
    119

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

    Citation Envoyé par Septentrion
    Si c'est le sens de ta remarque, même les expérimentateurs de Sandia n'envisagent pas que ce système puisse être un jour une source d'énergie.
    A part ça, que penses-tu de cette affaire, du point de vue de la physique ?
    Pas forcément, c'est la même chose pour la fustion par confinement inertielle à laser ou par faisceaux d'ions qu'on a envisagé un moment pour produire de l'électricité, et si l'énergie créée au centre n'était pas énorme, les puissances instantannées l'étaient du fait de la durée brève de fonctionnement, et devaient faire entrer le mélange central en fusion. Après, si ça avait fonctionné, à charge des techniciens d'en faire des machines à haute cadence. Que je sache, on ne fait pas rouler un moteur à explosion en effectuant une seule phase "compression/explosion/détente/échappement" une fois pour toute au piston...
     

  7. Septentrion

    Date d'inscription
    janvier 2006
    Messages
    329

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

    Citation Envoyé par tokamac
    Pas forcément, c'est la même chose pour la fustion par confinement inertielle à laser ou par faisceaux d'ions qu'on a envisagé un moment pour produire de l'électricité, et si l'énergie créée au centre n'était pas énorme, les puissances instantannées l'étaient du fait de la durée brève de fonctionnement, et devaient faire entrer le mélange central en fusion. Après, si ça avait fonctionné, à charge des techniciens d'en faire des machines à haute cadence. Que je sache, on ne fait pas rouler un moteur à explosion en effectuant une seule phase "compression/explosion/détente/échappement" une fois pour toute au piston...
    Oui, oui, j'avais bien compris (d'autant plus que je connais le LMJ). C'est aussi ces menus problèmes de techniciens qui me laissent un peu dubitatif, étant donné le gabarit de la bête.
    Incidemment, on peut aussi fusionner le bore 11 dans des dispositifs moins monstrueux, fonctionnant en mode stationnaire, sans qu'on puisse vraiment parler de températures de plusieurs milliards de K quand il s'agit de plasmas non maxwelliens. (voir fusion en confinement inertiel électrostatique (IEC) et la configuration Polywell par exemple).
    L'expérience de Sandia est peut-être très intéressante du point de vue de la physique, mais s'il s'agit de produire de l'énergie par fusion, il y a toutes sortes d'autres dispositifs potentiellement intéressants, même autres que la fusion inertielle par laser ou en confinement magnétique.

    Mais revenons à la physique responsable de l'effet observé, c'est surtout celà qui est intéressant dans un premier temps.

    A+
     

  8. tokamac

    Date d'inscription
    juin 2004
    Localisation
    Paris
    Âge
    36
    Messages
    119

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

    Dans l'expérience la plus probante, les fils sont en acier. Donc un alliage principalement constitué de fer (Fe), mais aussi classiquement accompagné de 0,025 à 1,7 % de carbone (C). Mais pas seulement : dans le papier de Haines, il est indiqué que les chercheurs de Sandia ont aussi mesuré la température des ions manganèse (Mn). Le fer est la cendre ultime de la fusion, mais le carbone ou le manganèse peuvent-ils fusionner à 2 milliards de degrés ?

    On a donc diverses hypothèses pour tenter d'expliquer cette température extrême qui dépasse d'un facteur 3 à 4 l'énergie qui aurait dû être produite par le plasma en compression :
    - pur chauffage ohmique ? (G. Yonas) [invalidé par les données]
    - surchauffage par instabilité MHD : transfert énergie magnétique -> énergie thermique ? (M. Haines)
    - fusion nucléaire de quelques éléments constituant l'alliage d'acier ?
    - transitions dans les noyaux par excitation de leur état fondamental jusqu'aux niveaux métastables (isomères nucléaires), puis désexcitation ? (Septentrion)
    - synthèse d'antiparticules par extraction de l'énergie du vide ?
    - synthèse d'antiparticules dans le cadre de la théorie gémellaire (surpression des neutrons des noyaux métastables) ? (JP Petit)
    - autre origine inconnue.

    Selon cet article, les durées de vie des états métastables du manganèse (8 différents sont indiqués) varient de 1,5 à 35 millisecondes. Beaucoup trop long pour que la désexcitation de ces niveaux participent à un éventuelle rayonnement de chauffage.
    Selon cet article, les durées de vie des états métastables des ions fer (2 y sont indiqués) ont été mesurées entre 230 et 530 millisecondes (± 30 ms). Encore pire.
    Selon cette page, les durées de vie des états métastables des ions carbone (C+ et C2+) varient de 7,95 ms pour le C+ à 9,7 ms pour le C2+. Évidemment, vu la température dans la Z-machine, les ions sont certainement davantage ionisés. Ils sont je pense même pratiquement dépourvus de leur écorce électronique, noyaux nus ou quasi nus. Aucune idée de la durée de vie métastable à un tel état d'ionisation.

    Peut-être y-a-t-il d'autres niveaux métastables d'une durée de vie beaucoup plus courte, mais avec une différence d'un facteur 1 million (!) pour passer des 10 millisecondes (10^-4 s) constatées habituellement pour ces noyaux sous les durées de 10 nanosecondes (10^-10 s) dans la Z-machine, le pas me semble bien grand.
     

  9. tokamac

    Date d'inscription
    juin 2004
    Localisation
    Paris
    Âge
    36
    Messages
    119

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

    Erratum : 10^-2 s pour 10 ms, et 10^-8 s pour 10 ns, évidemment.
     

  10. Septentrion

    Date d'inscription
    janvier 2006
    Messages
    329

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

    Lu rapidement :
    Dans Fe57, il y a par exemple une transition de 14.41 keV, avec une durée de vie de 97.8 ns :
    http://www.kayelaby.npl.co.uk/chemistry/3_8/3_8_4.html
    Et il peut bien y en avoir d'autres, également dans d'autres noyaux intervenant ici.

    A+
     

  11. tokamac

    Date d'inscription
    juin 2004
    Localisation
    Paris
    Âge
    36
    Messages
    119

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

    Bien vu ! Mais dans l'effet Mössbauer décrit sur la page, les 97,8 ns concernent la demie-vie d'un atome de fer radioactif il me semble (ou me trompe-je ?). J'ai du mal à saisir la différence ou la similitude entre la demie-vie caractéristique d'un atome radioactif et la durée de vie d'un isomère d'atome excité en ion au noyau métastable, non radioactif.

    Bon, si on part du principe que ces deux temps sont similaires dans leurs effets, et même si ces 97,8 ns ne sont pas encore suffisamment courts (il faudrait des durées inférieures à 10 voire 5 ns), c'est quand même infiniment moins que celles que j'ai trouvées, et ça peut donc augurer une telle possibilité. D'autant que c'est le fer le plus abondant dans le dispositif de la Z-machine, à hauteur de 99 %.
     

  12. Septentrion

    Date d'inscription
    janvier 2006
    Messages
    329

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

    Fe57 est stable, à moins que tu ne parles de la radioactivité gamma correspondant à ces transitions nucléaires. Dans ce sens, cette durée s'apparente bien à une demi-vie radioactive.

    De toute façon, je donnais juste cet exemple, sans être sûr qu'il soit pertinent, pour justifier qu'on devrait regarder les niveaux d'énergie des noyaux en présence. S'il y a des transitions possibles à quelques dizaines de keV et qu'elles peuvent "stocker" de l'énergie pendant quelques ns, ça peut expliquer des choses.

    A+
     

  13. quetzal

    Date d'inscription
    mars 2004
    Messages
    4 546

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

    question pratique combien coute le devellopement d'une z-machine, il doit certainement deja exister son double en europe ou en france??

    et re-question pratique, cout d'une Z face au cout de Iter.

    encore une, quels sont les échéances de production civile, 10, 20, 30ans??
     

  14. Septentrion

    Date d'inscription
    janvier 2006
    Messages
    329

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

    Citation Envoyé par quetzal
    question pratique combien coute le devellopement d'une z-machine, il doit certainement deja exister son double en europe ou en france??

    et re-question pratique, cout d'une Z face au cout de Iter.

    encore une, quels sont les échéances de production civile, 10, 20, 30ans??
    Salut

    Oui, il en existe plusieurs dans le monde, et également une en France je crois, utilisée pour des applications militaires, mais la machine de Sandia est celle qui produit les impulsions les plus puissantes.
    Je ne connais pas les coûts, mais de toute façon, une comparaison avec ITER me semble assez difficile car il s'agit d'expériences à des niveaux de maturité très différents.
    En plaçant une cible de LiH (par exemple) au centre de la cage, peut-être qu'il y aurait amorçage d'une fusion, mais il ne faut pas oublier que pour produire de l'énergie de façon significative avec un tel système, il faut tirer à des cadences élevées... Et quand on voit tout ce qu'il faut faire pour générer l'impulsion, on peut avoir quelques doutes sur la possibilité d'aboutir à un système beaucoup plus simple et moins coûteux que ITER.
    Pour l'instant, on n'en est absolument pas à envisager de produire de l'énergie de cette façon. Il faut déjà reproduire et comprendre l'expérience initiale.

    A+
     

  15. tokamac

    Date d'inscription
    juin 2004
    Localisation
    Paris
    Âge
    36
    Messages
    119

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

    Citation Envoyé par Septentrion
    Oui, il en existe plusieurs dans le monde, et également une en France je crois, utilisée pour des applications militaires, mais la machine de Sandia est celle qui produit les impulsions les plus puissantes.
    Apparemment ces test auraient été conduits à la DAM (Division des Applications Militaires).

    Citation Envoyé par Septentrion
    il ne faut pas oublier que pour produire de l'énergie de façon significative avec un tel système, il faut tirer à des cadences élevées...
    Tentons d'imaginer une telle centrale dans le futur, en proposant quelques solutions en partant de l'hypothèse idéale que chacune d'elles serait fonctionnelle.

    Car il semble bien envisageable de faire fusionner une cible d'hydrure de lithium LiH ou d'hydrure de bore BH3 avec la Z-machine en 1 tir, mais je t'accorde qu'il serait très problématique d'en réaliser en l'état une centrale électrique fonctionnant à haute cadence, vu le temps de charge et surtout la présence de cette "cage à fils" réalisée expressément en acier.

    Une voie à envisager, suite à la fusion effective d'une capsule, serait de vérifier si l'on pourrait atteindre des températures encore plus grandes en augmentant l'intensité du courant dans les fils (d'où l'idée de Petit d'utiliser un générateur à compression de flux "MK-2" de Sakharov à la place des générateurs de Marx, multipliant l'intensité par 10).

    Ensuite et à l'inverse, de vérifier si l'on pourrait atteindre le milliard de degrés par magnétostriction mais avec autre chose que de l'acier, par exemple en supprimant les fils et en les remplaçant par de fins cordons de plasma créés dans un gaz par des rayons lasers ultraviolets ionisant le milieu sur leur chemin (c'est ce principe qui sera utilisé à petite échelle pour remplacer les câbles des pistolets électriques "Tazer" de la police, l'air atmosphérique ionisé le long de la décharge UV servant de "conducteur immatériel" pour propager la décharge électrique HT). Si cela pouvait fonctionner de cette façon, le problème de la haute cadence des tirs serait en partie résolu.

    Le réacteur fonctionnant selon un axe Oz (vertical, principe du Z-pinch) on envisagerait une solution similaire aux hypothétiques centrales à fusion par confinement inertiel, à savoir des lâchés successifs de capsules LiH depuis le haut du réacteur jusqu'au centre géométrique du dispositif, instant où le tir serait déclenché, et ainsi de suite avec les capsules suivantes. On éviterait par ailleurs la problématique originelle de l'ouverture à aménager pour introduire les capsules dans l'enceinte des systèmes inertiels précédemment imaginés.

    Il serait enfin exclu dans une telle machine d'utiliser un classique système à eau pressurisée faisant tourner des turbines produisant de l'électricité. Le meilleur moyen d'extraire l'énergie serait ici une conversion directe par induction. On disposerait des solénoïdes autour de chaque réacteur (car on peut évidemment imaginer plusieurs réacteurs commutés séquentiellement en parallèle). Après chaque tir sur cible dans un réacteur, le plasma de fusion entre en expansion dans la chambre et comprime les lignes de champ magnétique du solénoïde périphérique, à partir duquel on récupère de l'électricité par induction, une partie de cette électricité servant à réalimenter les système pour générer le tir suivant.
    La mise en parallèle de plusieurs réacteurs commutés les uns après les autres permettrait éventuellement de laisser un temps de relaxe suffisant pour le refroidissement radiatif du plasma dans chaque réacteur et la récupération complète de la Fem d'induction. Et c'est reparti pour un tour.

    Voilà pour la science-fiction
    Avant tout cela, comme tu l'a dit toi-même, il faudrait déjà parvenir à comprendre réellement pourquoi, en l'absence de cible de fusion, la Z-machine génère déjà 4 fois plus d'énergie que ce qu'on lui injecte...
    Dernière modification par tokamac ; 08/06/2006 à 11h12.
     


    • Publicité




Poursuivez votre recherche :




Sur le même thème :




 

Les tags pour cette discussion