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Des nouvelles de la fusion ?

  1. Deedee81

    Date d'inscription
    octobre 2007
    Localisation
    Courcelles - Belgique
    Âge
    55
    Messages
    28 161

    Re : Des nouvelles de la fusion ?

    Salut,

    Citation Envoyé par ecolami Voir le message
    J'ignore s'il faut absolument isoler cet isotope.
    Ca c'est une question importante. On lit "partout" qu'avec la couverture de lithium on produirait le tritium et que le lithium est très abondant.... mais s'il faut utiliser le Li6, hummmmm

    Citation Envoyé par ecolami Voir le message
    La fusion n'est possible qu'en respectant deux conditions lièes: il faut que le produit de la densité du plasma PAR la température dépasse un seuil (que je ne connais pas de mémoire)
    Ca doit être ça :
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Crit%C3%A8re_de_Lawson

    -----

    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)
     


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  2. XK150

    Date d'inscription
    mars 2017
    Messages
    775

    Re : Des nouvelles de la fusion ?

    Re,
    Pour en rester au lithium :
    Quand on parle de lithium pour la fusion , on tient compte de l'abondance isotopique .Le lithium est abondant dans la croûte terrestre .
    Les réserves estimées de lithium sont de 14 millions de tonnes ( en 2014 , je crois ).
    Les ressources prouvées et faciles à extraire peuvent alimenter les centrales à fusion pendant 1000 ans .
    S'ajoutent les réserves des océans ...
    Iter ne consommera que 4 kg de Li durant toute sa campagne .
    Le JET , une des rares machines à fonctionner en D-T en a consommé 4 g depuis ses débuts .
    https://www.iter.org/fr/sci/fusionfuels

    Le lithium n'est réellement pas le problème majeur .
    Dernière modification par XK150 ; 17/05/2017 à 16h24.
     

  3. Deedee81

    Date d'inscription
    octobre 2007
    Localisation
    Courcelles - Belgique
    Âge
    55
    Messages
    28 161

    Re : Des nouvelles de la fusion ?

    Salut,

    Citation Envoyé par XK150 Voir le message
    Le lithium n'est réellement pas le problème majeur .
    D'accord. Merci Xk.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)
     

  4. bastidien

    Date d'inscription
    juin 2015
    Messages
    29

    Re : Des nouvelles de la fusion ?

    bonsoir,
    Est que le problème majeur c'est d'avoir une enceinte fiable et, ou d'avoir un champ magnétique qui consomme autant d’énergie que la fusion peut en produire ?
     

  5. ecolami

    Date d'inscription
    juillet 2006
    Localisation
    Seine & Marne
    Âge
    65
    Messages
    1 996

    Re : Des nouvelles de la fusion ?

    Bonsoir,
    Le problème majeur est de satisfaire au critère de LAWSON de façon controlée et fiable: soit la température du plasma est en million des dégrés et la densité reste "faible" soit la température est plus basse et la densité est augmentée énormément dans une microbille de composé tritié avec une focalisation de lasers de trés grande puissance. Le système avec les micro-billes rend compliquée la récupération sporadique d'une grosse énergie.
    Un essai de tokamak en modèle réduit montre que les parois devront être en TUNGSTENE (métal le plus refractaire qui existe); La stabilisation magnétique du plasma est trés délicate. De nombreuse formes de bobinage ont été testées. D'ailleurs ce seront des électro-aimants supra-conducteurs qui seront nécessaires pour maintenir des champs super intenses. Qui dit supra conductivité dit liquide réfrigérant, ou plutôt gaz liquéfié (hélium voire moins froid s'ils emploient des supraconducteurs a température plus élevée, qui restent toujours dans les moins 200°C) les supraconducteurs ne sont pas toujours des métaux qu'on peut usiner en tant que tels. Il y a d'autres composés qui sont bien supraconducteurs mais non métalliques et trés fragiles (oxydes mixtes complexes avec des défauts spéciaux qui leur confèrent cette propriété)
    La radioactivité de la fusion nucléaire sera intense et on s'attend a ce que tous les matériaux proche du coeur soient rendus radioactifs et que leur caractéristiques physiques soient altérées.
     


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  6. XK150

    Date d'inscription
    mars 2017
    Messages
    775

    Re : Des nouvelles de la fusion ?

    Re,
    Les problèmes majeurs sont :

    1 - Savoir piloter les plasmas pour obtenir des durées de fonctionnement stable , le record est de 6 min 30 s sur Tore Supra évidemment à très faible puissance ,
    tout étant optimisé dans ce but . On doit atteindre 400 à 500 s sur ITER , un réacteur de production devrait fonctionner en continu ...

    2 - Produire plus d'énergie que ce que l'on consomme pour chauffer le plasma : ce but n'a jamais était atteint , c'est le facteur d'amplification Q . Q = puissance produite / puissance fournie .
    Le Q record est de 0.65 sur le JET . ITER devrait obtenir un facteur Q d'environ 10 : produire 400 à 500 MW de fusion avec 40 MW de chauffage pendant 400 s .
    Pour être rentable , un éventuel réacteur de production devra avoir Q = 20 à 30 .

    3 - Trouver les " matériaux face au plasma " qui résisteront , au moins pour un temps limité : même pour ITER , en construction , les choix ne sont pas encore arrêtés aujourd'hui .
    Les flux de chaleur dépassent toutes les applications connues ; En restant sur ITER , il va tomber sur le divertor environ 10MW / m2 ; A ce flux de chaleur , le matériau est 1000°
    en moins de 1s en surface , 7 mm en dessous , le matériau sera à 200° , refroidi par eau sous pression . Ne parlons pas du réacteur de production ...
    Couplé au problème de chaleur ,on ne connaît pas la tenue des matériaux sous les flux intenses de neutrons de 14 MeV autrement que par des calculs de simulation , tout simplement parce qu'il n'existe pas de source puissante de neutrons de 14 MeV : bon , on va la construire , c'est la source IFMIF qui sera opérationnelle dans 6 , 7 ans au Japon , elle permettra de faire des tests en grandeur réelle sur des les matériaux , coût : environ 2 milliards d'Euros ...

    4 - Prouver et valider l'auto production et l'auto suffisance de la production de tritium et de l'usine de traitement associé qui va avec .

    5 - Avoir une maintenance robotisée totalement sûre : à partir du moment où l'on utilise le vrai combustible D-T , les structures deviennent plus ou moins et en partie radioactives .
    Par précaution , ITER ne sera utilisé en tritium que sur la fin de sa campagne d'essai, vers 2035 . La seule machine ayant fonctionnée jusqu'à maintenant en D-T , c'est le JET
    ( GB , Culham , près d'Oxford ) . Un bras articulé de 10m de long est capable d'atteindre tous les points de la chambre torique en portant une charge de 1 tonne à l'extrémité et de la positionner au mm près . Idem , prévu pour ITER avec le changement d'échelle de la machine : Volume de la chambre torique JET : 190 m3 , ITER : 1600 m3 .

    Il reste à extrapoler tout cela à un éventuel prototype de réacteur de production appelé DEMO !
    Dont il faudrait lancer le projet sans avoir tous les résultats ITER . ITER n'est pas seul au monde , les études continuent en coopération internationale et la Chine investit énormément dans la fusion . Mais il est clair qu'il faut des machines de plus en plus volumineuses et donc chères pour s'approcher du réacteur de production .
     

  7. ecolami

    Date d'inscription
    juillet 2006
    Localisation
    Seine & Marne
    Âge
    65
    Messages
    1 996

    Re : Des nouvelles de la fusion ?

    Bonjour,
    MERCI a XK150 pour ce point détaillé des défis a relever!

    Pour le moment il n'est toujours pas sûr que l'on réussisse un jour a produire de l'énergie via cette technique, ce ne sera pas faute d'avoir essayé et investi de sommes considérable, à la hauteur de l'enjeu.
     

  8. bastidien

    Date d'inscription
    juin 2015
    Messages
    29

    Re : Des nouvelles de la fusion ?

    bonsoir,
    Je suis une bille en science,si j'ai lancé ce post c'est que j'ai pensé que la fusion pourrais être une solution à nos problèmes énergétiques pour demain, et avoir une discussion apaisée sur le sujet : je réalise que je n’ai pas la niveau pour comprendre ce type de discussion
    merci pour vos réponses
     

  9. XK150

    Date d'inscription
    mars 2017
    Messages
    775

    Re : Des nouvelles de la fusion ?

    Re,
    Les sujets mettant en cause la radioactivité , la physique nucléaire comme ici ( par exemple , mais il y en a plein d'autres ) ne peuvent pas être simples à comprendre , ne sont pas intuitifs et ne peuvent pas être vulgarisés à l'excès sans devenir totalement incompréhensibles , c'est pourquoi vous pouvez lire tout et n'importe quoi , notamment dans la presse grand public .
    Rassurez vous , quand je vois les sujets traités en physique sur la MQ , RR , RG , je passe mon chemin ... ( Mécanique Quantique , Relativité Restreinte , Relativité Générale ) .
    Dernière modification par XK150 ; 24/05/2017 à 08h00.
     

  10. BLI06

    Date d'inscription
    février 2015
    Messages
    235

    Re : Des nouvelles de la fusion ?

    Bonjour
    Bastien,vous pouvez trouver des explications "digestes"sur le site du CEA
    cea.fr
    Cdt
     

  11. Mickey-l.ange

    Date d'inscription
    octobre 2014
    Messages
    1 019

    Re : Des nouvelles de la fusion ?

    Citation Envoyé par XK150 Voir le message
    3 - Trouver les " matériaux face au plasma " qui résisteront , au moins pour un temps limité : même pour ITER , en construction , les choix ne sont pas encore arrêtés aujourd'hui .
    Les flux de chaleur dépassent toutes les applications connues ; En restant sur ITER , il va tomber sur le divertor environ 10MW / m2 ; A ce flux de chaleur , le matériau est 1000° en moins de 1s en surface , 7 mm en dessous , le matériau sera à 200° , refroidi par eau sous pression .
    Bonjour,

    Quelle est la distance ente le plasma et la paroi ? Le plasma fait des millions de degrés, sur quelle distance la température tombe-t-elle à seulement 1000 ° ?
     

  12. XK150

    Date d'inscription
    mars 2017
    Messages
    775

    Re : Des nouvelles de la fusion ?

    Re,

    Sur ITER ( 400 MW , 400 s ) , au plan médian horizontal du tore , le petit rayon de la chambre est de 2 m , le grand rayon est de 6.2 m ,
    donc , l'axe du plasma est à environ 2.1 m de la paroi . Pour les températures :
    100 millions de degrés pour le plasma central ,
    10000 degrés pour le plasma de bord ,
    1000 degrés pour les " composants face au plasma " .

    Sur les petites machines , le gradient peut être encore plus grand , mais la puissance et l'énergie à évacuer sont beaucoup plus faibles .
     

  13. Mickey-l.ange

    Date d'inscription
    octobre 2014
    Messages
    1 019

    Re : Des nouvelles de la fusion ?

    Merci pour ces précisions. Je suis toujours impressionné par l'idée que l'on puisse maintenir enfermé dans une cage un corps à 100 000 000 °...
     


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