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La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !



  1. #31
    Pio2001

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

    Citation Envoyé par moijdikssékool
    Dans le texte, le plasma est juste du métal à l'état liquide
    Pas liquide, plutôt gazeux. Un état de gaz ionisé pour être précis.

    Citation Envoyé par meteor31
    Mais d'un autre côté je m'étonne également qu'on suppose qu'un générateur à fusion incluant la Z-machine
    serait non polluant car non émetteur de particules radioactives.
    Pourrait-on être plus explicite sur ce point?
    Alors corrigez-moi si je me trompe, voilà ce que j'ai compris :

    Dans une réaction nucléaire, l'énergie est souvent dégagée sous forme de radioactivité, qui dégénère en chaleur, et les produits de la réaction sont eux-mêmes radioactifs.
    Chez Iter, on a une réaction de fusion nucléaire qui utilise du combustible radioactif (du tritium), et qui rend la cuve elle-même radioactive (les parois sont irradiées). On ne sait que faire de ces déchets radioactifs.
    La réaction Hydrogène1-Bore11 est plus difficile à atteindre, mais pourraît être plus facile à maîtriser une fois amorcée, si j'ai bien compris.
    Or, le combustible n'est pas radioactif, la réaction ne produit que de la radioactivité alpha, qui n'est pas "irradiante", et ne produit aucun déchet radioactif !

    Avec ITER, quel avantage par rapport aux centrales actuelles ?
    Accident nucléaire ? -> Pareil, cela peut conduire à des fuites radioactives
    Déchets ? -> Pareil, on ne sait pas quoi en faire.

    Avec une fusion Bore11-Hydrogène1
    Accident nucléaire ? -> Radioactivité alpha limitée au site (pas de nuage radioactif), et non contaminante (zone non polluée).
    Déchets radioactifs ? -> Aucun

    Par contre, il y a peut-être la question du terrorrisme. Apparament, rien de plus simple que de transformer une centrale à z-machine en bombe nucléaire. Il n'y a qu'à substituer les fils d'aciers avec des fils d'un matériau conduisant à une réaction en chaîne, à l'insu du personnel.

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  3. #32
    tokamac

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

    Citation Envoyé par Pio2001
    Citation Envoyé par moijdikssékool
    Dans le texte, le plasma est juste du métal à l'état liquide
    Pas liquide, plutôt gazeux. Un état de gaz ionisé pour être précis.
    Oui. Et pour être exhaustif sur la définition : un plasma est un gaz ionisé. Par "ionisé" on entend qu'une partie des électrons orbitant habituellement autour des noyaux (formant ainsi des atomes, neutres) s'arrachent et deviennent des "électrons libres". Les atomes ayant perdu un ou plusieurs de leurs électrons deviennent des ions positifs. Certains électrons libres peuvent aussi fugitivement être captés par des atomes qui deviennent alors des ions négatifs.
    Dans un plasma, on est donc en présence d'une "soupe" gazeuse constituée d'atomes et de molécules neutres, d'électrons libres, d'ions positifs et d'ions négatifs. On peut effectivement agir sur les trois dernières catégories à l'aide de champs électromagnétiques, même si un plasma est globalement neutre (il y a autant de charges positives que négatives) car les charges y sont dissociées.

    Dans le cas de la Z-machine, les fils de tungstène ou d'acier sont bien à l'état solide au départ, mais lorsqu'ils sont traversés par les millions d'ampères, ils sont immédiatement sublimés (passage de l'état solide directement à l'état gazeux), leurs charges dissociées, et ils sont transformés en lignes de plasma chaud.
    On connaît la suite : attraction mutuelle vers l'axe du volume cylindrique et compression sur la ligne d'arrêt.



    Citation Envoyé par meteor31
    J'ai du mal à comprendre ce que fait JPP Petit exactement dans ce sujet.
    C'est assez simple : d'une il est apparemment intervenu pour la première fois sur ce forum, dans ce topic ; et de deux bien que Futura-Sciences ait fait une bonne présentation des faits, c'est aussi apparemment JPP qui a été capable de nous expliquer ce qui se passe réellement dans la Z-machine, quel en est le mode de fonctionnement. C'est du moins ce qu'il en pense à première vue, sans la documentation scientifique disponible. Il doit se procurer le papier de Malcolm Haines paru dans Physical Review Letters, et contacter Yonas pour en discuter plus en détails.

    Concernant les pertes radiatives importantes des tokamak, là c'est autre chose, JPP donne un avis perso (étouffement des réactions de fusion), mais je n'ai pas encore vu de réponse assurée des gens d'ITER concernant cette question problématique.

  4. #33
    moijdikssékool

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

    Dans un plasma, on est donc en présence d'une "soupe" gazeuse constituée d'atomes et de molécules neutres, d'électrons libres, d'ions positifs et d'ions négatifs
    gaz ou liquide, on s'entend, mais pourquoi ionisés. Si c'était vraiment un état où les éléments ionisés sont dissociés, les ions négatifs (les électrons dans notre cas) partiraient dans le sens opposés à ceux positifs, du fait de la présence d'un champ. En fait les efforts sur les fils (ou sur le tube formé par les fils fondus) ne sont dûs qu'au passage du courant et la présence d'un fort champ, non parceque le métal est dans un état particulier
    donc, quand le texte de Futura dit "les électrons se rencontrent sur l'axe", il faut lire "les tiges de métal se rencontrent sur l'axe" grâce à l'effort induit par le passage d'un très fort courant dans un très fort champs

  5. #34
    tokamac

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

    Citation Envoyé par moijdikssékool
    gaz ou liquide, on s'entend, mais pourquoi ionisés.
    Parce qu'un matériau solide conducteur traversé soudainement par plusieurs millions d'ampères est instantanément vaporisé, transformé en plasma.

    Si c'était vraiment un état où les éléments ionisés sont dissociés, les ions négatifs (les électrons dans notre cas) partiraient dans le sens opposés à ceux positifs, du fait de la présence d'un champ.
    Pas dans ce cas. Le champ magnétique est bien présent et est induit par la circulation du courant électrique lui-même (ie il n'y a pas de bobine).
    Comme c'est un plasma (gaz ionisé) et non plus un conducteur solide, les fils de plasma sont bien parcourus par deux types de courants électriques : un courant électronique (négatif) et un courant ionique positif, qui vont en sens opposé dans les filaments, mais cette progression est alors dans l'axe des fils.
    Or, deux types de particules de charge opposée et progressant en sens opposé dans un "fil" (ce qui se passe dans notre cas) génèrent un champ magnétique identique, de même sens, autour de ce fil.
    On voit alors avec la règle des trois doigts que les Forces de Laplace JxB qui s'exercent entre toutes les particules, qu'elles soient positives ou négatives, sont toutes orientées dans le même sens vers l'axe du cylindre, dont la paroi est initialement constituée par la multitude de fils d'acier parallèles transformés en filaments de plasma par la décharge de condensateurs.

    En fait les efforts sur les fils (ou sur le tube formé par les fils fondus) ne sont dûs qu'au passage du courant et la présence d'un fort champ, non parceque le métal est dans un état particulier
    Exact. que ce soient des fils métalliques ou des fils transformés en plasma, la force JxB s'exercerait de la même façon. La transformation des fils en plasma n'est qu'une conséquence du courant électrique gigantesque qui traverse le matériau.

    donc, quand le texte de Futura dit "les électrons se rencontrent sur l'axe", il faut lire "les tiges de métal se rencontrent sur l'axe" grâce à l'effort induit par le passage d'un très fort courant dans un très fort champs
    Oui et non. Le principe que tu décrit est le bon, mais lors du passage du courant, les tiges ne sont plus des conducteurs métalliques, elles sont déjà transformées en plasma. Et la force électromagnétique agit dans le même sens (attraction les unes vers les autres et convergence de l'ensemble vers l'axe du système cylindrique) à la fois sur le courant électronique et le courant ionique qui vont en sens opposé selon l'axe des tiges.

  6. #35
    moijdikssékool

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

    un courant électronique (négatif) et un courant ionique positif
    ah oui, j'avais pas pensé au "déplacement" des ions positifs (ceux qui libèrent des électrons pour le passage du courant) en sens opposé. En fait ils ne se déplacent pas vraiment, il y a la force électronique qui maintient le métal dans son état (liquide, gazeux...)
    on peut même imaginer qu'avec un courant encore plus fort, ce "déplacement" des ions positifs soit tel que la force électronique est vaincu et qu'il y ait une réaction de fusion dans le métal
    bref, si le système de la z-machine est plutôt conçu pour fabriquer une bombe, j'imagine mal comment utiliser son principe pour en faire de la chaleur controllée (comment produire des très fins fils en continus, de façon la plus symétrique possible autour de l'axe et dans un environnement ultra chaud?)

  7. #36
    Bob Trebor

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

    Bonjour

    A t-on une idée de ce que ca donne comme rendement, une Z-machine ?
    Si le différent était différent du différent, il existerait sans le différent (Nagarjuna)

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  9. #37
    tokamac

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

    Citation Envoyé par Bob Trebor
    Bonjour

    A t-on une idée de ce que ca donne comme rendement, une Z-machine ?
    Ça dépend de quel rendement on parle, mais dans la Z-machine, 10 à 15 % de l'énergie injectée au départ est convertie sous forme d'émission de rayons X.

    Ça paraît moyennement bon, mais en fait on parle d'énergie convertie entre 2 et 3 mégajoules au final, et 100 à 350 terawatts (3500 milliards de watts !) en puissance de sortie...
    Et c'est apparemment la seule machine qui permette une compression bien symétrique de la cible (axisymétrique), contrairement aux diverses expériences de fusion inertielle par lasers sur cible sphérique : JANUS, CYCLOPS, ARGUS, SHIVA et NOVA montées par les Américains au Lawrence Livermore National Laboratory dans les années 70, et remontées actuellement par les Français dans le cadre du projet LMJ (Laser MégaJoule) du Barp, à Toulouse.

  10. #38
    tokamac

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

    En fait, avec la Z-machine, on cherche soit à fusionner une cible par insolation aux rayonnements X (en se passant ainsi de la source habituelle mais trop violente de l'ignition d'une bombe A), soit à utiliser directement l'effet de striction radiale pour compresser et chauffer une cible. On s'en sert aussi pour générer de très forts champs magnétiques nécessaires à des tests de canons (armes à énergie dirigée ou obus propulsés à plusieurs dizaines de km/s) ou encore éventuellement pour pouvoir tester la controversée théorie de Heim qui permettrait selon l'auteur le voyage hyperspatial.

    Pour info, le Sandia Lab est déjà en train de concevoir le successeur de la Z-machine, nom de code X-1 (en sortie : énergie de 16 à 20 MJ, puissance de plus de 1000 TW, et température supérieure à 3 milliards de degrés...). Il devrait être opérationnel en 2007, pour un coût de construction annoncé de 400 millions de dollars (333 millions d'euros). Sandia prévoit une fusion à haut rendement avec X-1 pour 2010.
    Pour rappel, ITER doit démarrer entre 2015 et 2020 après sa construction dont le coût total est estimé à 4570 millions d'euros.

  11. #39
    Bob Trebor

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

    Salut

    Merci pout toutes ces infos

    Citation Envoyé par tokamac
    Pour rappel, ITER doit démarrer entre 2015 et 2020 après sa construction dont le coût total est estimé à 4570 millions d'euros.
    Ouf, ça fait cher

    Mais est-il trop tard pour la France pour revenir sur ses engagements "Iteriens" et développer le concept z-machine, si celui-ci en vaut la peine évidemment ?
    Si le différent était différent du différent, il existerait sans le différent (Nagarjuna)

  12. #40
    JPL
    Responsable des forums

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

    Citation Envoyé par Bob Trebor
    Mais est-il trop tard pour la France pour revenir sur ses engagements "Iteriens" et développer le concept z-machine, si celui-ci en vaut la peine évidemment ?
    Mais la Z machine ne fonctionne pas en régime continu, ou je n'ai rien compris ! Donc rien à voir.
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  13. #41
    Septentrion

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

    La Z-machine est une piste à surveiller parmi d'autres, mais je ne crois pas qu'il y ait lieu de remettre en cause ITER pour l'instant : ce n'est pas la première fois qu'une expérience fournit des résultats prometteurs sans lendemains, alors que le fusion en confinement magnétique (tokamak du type ITER) a régulièrement progressé.
    Depuis 50 ans, on a essayé de nombreux principes, sur lesquels il y a toujours des recherches : fusion inertielle électrostatique, toutes sortes de configuration en confinement magnétique (stellarator, spheromak), fusion inertielle par laser ou faisceaux d'ions, et même des processus un peu exotiques comme la catalyse par muons, etc.
    Au début, il y a des progrès rapides, et à un moment donné, les équipes de recherche butent sur des problèmes et les résultats stagnent pendant 20 ans.

    A 2 milliards de degrés, il y aura des pertes très importantes de la puissance de fusion sous la forme de rayonnement de freinage, peut-être 20%, 30%, et sachant que dans un dispositif de production d'énergie, il faut prélever une partie de l'énergie de fusion pour faire fonctionner le dispositif, il n'est absolument pas évident qu'on puisse arriver à un break-even.
    Ensuite se poserait le problème d'un fonctionnement en mode pulsé : fabrication et mise en place d'une cible à une cadence de 10 Hz ou plus, ce qui pose des problèmes d'ingénierie assez redoutables.

    Bien malin qui pourrait dire maintenant quel est le bon chemin de développement, entre la fusion en confinement inertiel, et la fusion en confinement magnétique (au passage, je trouve JPP bien catégorique dans ses prises de position).

  14. #42
    tokamac

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

    Je suis d'accord qu'il ne faut pas remettre en cause ITER pour le moment, en fait je comparais les coûts plutôt pour montrer que vue la fraction du coût d'ITER (une machine comme le X-1 coûte plus de 10 fois moins cher et sa réalisation se fait à court terme) on pourrait AUSSI chez nous faire ce genre de nouvelles recherches sur le Z-pinch, plutôt que justement se focaliser uniquement sur une seule voie dont on n'est pas du tout sûr qu'elle portera ses fruits.

    Enfin, concernant la nature impulsionnelle de la Z-machine, si jamais la fusion y était effective et que la puissance pouvait être extraite de manière pratique (reste à savoir comment), je n'ai encore rien lu sur la façon dont on pourrait éventuellement s'y prendre pour en dériver une centrale électrique fonctionnant en "continu".

    Néanmoins, il est écrit dans l'article de Futura que Malcolm Haines pense que cela « pourrait aussi permettre la construction de centrales nucléaires plus compactes et moins coûteuses ». Gerold Yonas a également déclaré à ce propos « Je pense vraiment que nous pourrons le faire » ainsi que « une fusion à haut rendement, utilisable, sera disponible pour les Américains par une machine nommée X-1, une génération ou deux après la Z, avant trente ans, et peut-être même bien avant ». Enfin, Mark Derzon, un membre de l'Advanced Concepts Group de l'équipe Z, a proclamé avoir déjà « designé ce qui serait le premier réacteur Z-pinch utilisable - une "centrale électrique zéro-miracle" » mais ils ne disent pas comment, ces petits cachottiers !

    En passant, une idée comme ça qui me traverse l'esprit :
    Le successeur du Tazer (cette "arme non léthale", le pistolet électrique incapacitant utilisé par la police) troquera prochainement son peu pratique câble conducteur contre un laser ultraviolet qui ionise l'air sur son passage, permettant la création d'une "ligne virtuelle conductrice" le long de laquelle s'écoulera la décharge électrique jusqu'à la cible...
    Peut-être pourra-t-on troquer les câbles de tungstène ou d'acier de la Z-machine contre des guides lasers, ce qui permettrait de l'utiliser à répétition. A prendre évidemment avec des pincettes : je ne suis pas spécialiste, et la nature-même du matériau des câbles semble assez importante dans la bonne montée en température de la cible.
    Dernière modification par tokamac ; 28/03/2006 à 18h50.

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  16. #43
    OKO

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

    Citation Envoyé par Pio2001
    Avec ITER, quel avantage par rapport aux centrales actuelles ?
    Accident nucléaire ? -> Pareil, cela peut conduire à des fuites radioactives
    Déchets ? -> Pareil, on ne sait pas quoi en faire.
    Je proteste vigoureusement contre cette assertion.
    On peut certes contester certain aspects ou ceratins choix, mais en, AUCUN CAS on ne peut comparer les pollutions engendrées.
    La radioactivité d'ITER sera majoritairement le fait des parois du dispositif, et sans me souvenir des valeurs ni des taux, elle est tres nettement inférieure en durée et en quantité a ce que produit un reacteur nucléaire.

    Cette remarque denote un certain anti "ITERisme" primaire, apparemment dûe a un profonde méconnaissance des caractéristiques du dispositif.

    Sans parler du rendement espéré, sans aucune comparaison non plus avec le rendement fourni par une centrale nucléaire classique au regard de la quantité de combustible utilisé.

    En bref, vous venez de créer une nouvelle légende urbaine.
    Je vous signale quand même que le MONDE ENTIER s'allie pour créer ce prototype ... Et il n'est pas aussi stupide que vous le prétendez dans cette réflexion légère.

  17. #44
    moijdikssékool

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

    Ça dépend de quel rendement on parle, mais dans la Z-machine, 10 à 15 % de l'énergie injectée au départ est convertie sous forme d'émission de rayons X
    il voulait sans doute parler du rendement énergétique. Dans l'article on lit "engendreraient la conversion d’une considérable quantité d’énergie magnétique en énergie thermique", ce qui signifie que l'énergie investie n'est que transformée en chaleur, il n'y a pas plus d'énergie produite que d'énergie investie, il n'y a donc pas à proprement parler de rendement rénergétique
    mais si l'on remplace la cible et/ou les fils par du bore et de l'hydrogène, on peut alors espérer une production d'énergie qui vient s'ajouter à celle récupérée par, dixit l'article, "la conversion d’une considérable quantité d’énergie magnétique en énergie thermique" et parler de rendement énergétique

  18. #45
    KarmaStuff

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

    Citation Envoyé par OKO
    Je vous signale quand même que le MONDE ENTIER s'allie pour créer ce prototype ... Et il n'est pas aussi stupide que vous le prétendez dans cette réflexionlégère.
    Un consortium international a également été organisé autour de l'ISS... Et on est en droit de s'interroger sur sa véritable utilité et son coût exhorbitant (100 milliards $ !!! - quand je pense aux hyper-télescopes spatiaux qu'on aurait pu fabriquer avec tout cet argent ), surtout qu'elle aura une durée de vie relativement limitée...

    Bref, la Chine va bientôt achever sa centrale à fusion EAST "Artificial Sun" (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), nouvelle génération de réacteurs tokamak à supraconductivité non-circulaire... On verra bien si les résultats obtenus satisfairont les attentes... Les scientifiques liés au projet ITER pourront peut-être s'en inspirer (des résultats)...

    Connais-toi toi-même et l'Univers n'aura plus aucun secret pour toi...

  19. #46
    KarmaStuff

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

    Oops... Petit détail en passant... Exhorbitant ne prend pas de "h"...
    Connais-toi toi-même et l'Univers n'aura plus aucun secret pour toi...

  20. #47
    Pio2001

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

    Citation Envoyé par moijdikssékool
    j'imagine mal comment utiliser son principe pour en faire de la chaleur controllée
    Selon l'article de Jean-Pierre Petit, il ne s'agit pas de produire de la chaleur, mais de placer le plasma de particules alpha produites par la fusion H-B dans un champ magnétique. L'expansion du plasma générera directement du courant électrique dans les bobines.
    Pas besoin de turbine, donc.

    Citation Envoyé par OKO
    Je proteste vigoureusement contre cette assertion.
    On peut certes contester certain aspects ou ceratins choix, mais en, AUCUN CAS on ne peut comparer les pollutions engendrées.
    La radioactivité d'ITER sera majoritairement le fait des parois du dispositif, et sans me souvenir des valeurs ni des taux, elle est tres nettement inférieure en durée et en quantité a ce que produit un reacteur nucléaire.
    Merci de cette précision. Désolé si j'ai fait des suppositions sans fondement, mais le mutisme des médias sur la sécurité nucléaire dans un réacteur à fusion est regrettable. Même le dossier du magazine "La Recherche" n'aborde pas ces questions directement. C'est pourtant la première chose qui vient à l'esprit lorsqu'on parle d'énergie nucléaire !

    Tout ce qu'on trouve sur le site de Futura-sciences en effectuant une recherche "ITER" (hors forum), c'est une vingtaine de news sur l'évolution du projet... Dans l'une d'elles, on mentionne une énergie nucléaire "propre".
    Or on parle de tritium comme combustible. Comment ne pas penser aux conséquences d'un Tchernobyl ou d'un 11 novembre sur un site de stockage de tritium ?
    Jean-Pierre Petit, lui n'appelle certainement pas cela une énergie propre.

    En fin de compte, la seule réponse à la question que j'avais trouvée avant la vôtre était celle de Greenpeace : http://www.greenpeace.org/france/cam...sion-nucleaire

    Je cite :
    S´il s´avère vrai que la fusion crée moins de déchets à vie longue, il est néanmoins faux d´affirmer qu´elle n´en crée aucun.

    Enfin, chaque année, une portion de l´enceinte - circuits magnétiques compris - devra être changée en raison de l´usure rapide de sa paroi intérieure. Celle-ci constituera un volume important de déchets de très haute activité, de durée de vie plus ou moins longue.

    En résumé, le réacteur à fusion présenté comme un réacteur écologique, va produire une nuisance radiologique au moins égale à celle des réacteurs actuels!
    A présent, j'ai visité le site ITER.org. D'après eux les déchets produits par ITER seront 50000 fois moins dangereux que ceux produits par un réacteur classique.
    La dernière phrase de la citation de Greenpeace est donc complètement fausse.

    Seulement, la question n'est pas de savoir combien de déchets ITER va produire, mais combien de déchets un réacteur à fusion opérationnel et rentable en produirait.

    Bon, d'accord, c'est pour répondre à cette question qu'on a construit ITER...


    Greenpeace met également en question le rendement électrique :

    Pour démarrer ITER, il faut disposer de 500 MW (soit la moitié de la capacité d´une centrale nucléaire!), fournis par l'ensemble du réseau pendant une dizaine de secondes. Pour chauffer le nuage chaud de deutérium et de tritium (plasma) qu'il contient, il faut quelques dizaines de MW pendant 400 secondes. Enfin, de façon permanente, l'installation a besoin de 120 MW.

    Bref, loin de produire de l´énergie, ITER sera un gouffre électrique.
    Pas plus convaincant à mon avis, dans la mesure où ITER n'a jamais prétendu produire la moindre énergie, mais étudier expérimentalement la fusion nucléaire, et où on n'a a priori aucune idée du nombre de mégawatts que fournira un réacteur commercial à fusion en regard des 120 consommés. Cela peut être bien plus...

  21. #48
    PopolAuQuébec

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

    Par Christophe Olry, Futura-Sciences, le 09/03/2006 à 14h28
    La Z-Machine, le plus puissant générateur de rayons X au monde, installé dans le désert du Nouveau-Mexique, est parvenue à créer des plasmas dont la température dépasse les 2 milliards de Kelvins. Ce résultat, aussi incroyable qu’inattendu, soulève de nombreuses interrogations.
    ...
    Ainsi, la Z Machine avait été conçue pour générer des températures de plusieurs millions de degrés, proches de celles des éruptions solaires.

    Mais les scientifiques n’auraient jamais pensé qu’en remplaçant les fils de tungstène par des fils d’acier cylindriques plus larges, ils pourraient atteindre des températures dépassant le milliard de degrés : « Au début, nous ne voulions pas y croire. Nous avons répété maintes fois la manipulation, pour être bien sûrs qu’il ne s’agissait pas d’une erreur » , explique le chef de projet Chris Deeney.

    Mais alors, que s’est-il vraiment passé dans le laboratoire Sandia ? Dans un article, paru ce mois-ci dans le Physical Review Letters, Malcolm Haines, consultant pour le compte de Sandia, émet l’hypothèse que cette température surprenante est due à l’apparition de nombreuses instabilités au « point de stagnation », qui engendreraient la conversion d’une considérable quantité d’énergie magnétique en énergie thermique, et ce en l’espace de quelques nanosecondes.
    Citation Envoyé par Coincoin
    Ils savent quand même ce qu'ils font
    Je dois avouer que je ne comprends pas le sens de ton affirmation.
    Pourrais-tu préciser ?

    Merci à l'avance.
    A+

  22. Publicité
  23. #49
    tokamac

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

    Popol, tu viens de montrer que les réactions de compression dense de la matière dans et par des champs électromagnétiques sont finalement encore mal comprises et pas totalement modélisées. Les scientifiques de la Z machine ont été étonnés d'une telle montée en température, non pas parce que "ça ne devrait absolument pas fonctionner" ou que ça ne fonctionne pas (car ça fonctionne), mais parce qu'ils ne comprennent pas exactement pourquoi ça marche. Dans cette expérience, le manque est encore pour le moment théorique, et plus expérimental.

  24. #50
    Septentrion

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

    Citation Envoyé par tokamac
    Je suis d'accord qu'il ne faut pas remettre en cause ITER pour le moment, en fait je comparais les coûts plutôt pour montrer que vue la fraction du coût d'ITER (une machine comme le X-1 coûte plus de 10 fois moins cher et sa réalisation se fait à court terme) on pourrait AUSSI chez nous faire ce genre de nouvelles recherches sur le Z-pinch, plutôt que justement se focaliser uniquement sur une seule voie dont on n'est pas du tout sûr qu'elle portera ses fruits.
    ...
    Je m'étais fait un peu la même réflexion il y a quelques années.
    Oui, c'est vrai qu'il y a un ordre de grandeur entre les coûts. Maintenant, il faut aussi comparer le niveau de maturité des expériences : on sait aussi monter des expériences pour quelques M$, mais produisant tout au plus quelques millions de neutrons de fusion.
    Depuis 50 ans, il y a eu tellement d'annonces de résultats spectaculaires, qui devaient mener à la construction de centrales à fusion "dans 30 ans", qu'on a appris à devenir un peu plus prudents. Il est assez normal que M Yonas soit intimement persuadé qu'on va bientôt y arriver, en tant que vice-président du laboratoire, mais je ne suis pas sûr que ce soit un avis très objectif.
    La réalité, pour l'instant, est que du point de vue du rendement de la fusion, le tokamak est loin devant tous les autres dispositifs : on arrive à une puissance de fusion de l'ordre de 50% de la puissance injectée, des centaines ou des milliers de fois plus que d'autres dispositifs (pour lesquels on se garde d'ailleurs bien en général de donner une énergie de fusion rapportée à l'énergie injectée : les résultats sont plutôt exprimés en flux de neutrons. On ne dit pas que le rendement est de 0.000001% mais plutôt qu'on a mesuré un flux de 10^7 neutrons/s...).
    Depuis 30 ans, les résultats de la fusion en tokamak ont régulièrement progressé et il serait assez absurde d'abandonner à l'avant-dernière étape ou de remettre en question le projet à chaque fois qu'un laboratoire produit un résultat "prometteur" dans une autre filière au moyen d'une expérience dont le niveau de maturité est loin derrière le tokamak.
    L'Europe a décidé d'engager les moyens sur la filière tokamak (un peu aussi sur l'ICF), les Etats-Unis ont adopté une autre stratégie et explorent des concepts très différents, mais moins matures.
    Il est bien trop tôt pour savoir qui a raison.

    A+

  25. #51
    Démostène

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

    Citation Envoyé par JPL
    Mais la Z machine ne fonctionne pas en régime continu, ou je n'ai rien compris ! Donc rien à voir.
    Salut,
    Il me semble que le principe iter non plus, jusqu'à preuve du contraire, ne fonctionne pas en continu..
    (Et d'après certains, ce ne serait pas possible)
    @+
    " Devant l'homme, la forêt, derrière, le désert" Chat-tôt-brillant.

  26. #52
    moijdikssékool

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

    il ne s'agit pas de produire de la chaleur, mais de placer le plasma de particules alpha produites par la fusion H-B dans un champ magnétique. L'expansion du plasma générera directement du courant électrique dans les bobines
    pour obtenir la fusion H-B, il faut entretenir une température de 2G°C. Ton système pourrait fonctionner si c'était de la fission qui s'auto-entretient
    Il me semble que le principe iter non plus, jusqu'à preuve du contraire, ne fonctionne pas en continu
    méssi, on a déjà réussi à entretenir une réaction de fusion pendant quelques instants (des secondes, minutes, jecéplu)

  27. #53
    Démostène

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

    Citation Envoyé par moijdikssékool
    pour obtenir la fusion H-B, il faut entretenir une température de 2G°C. Ton système pourrait fonctionner si c'était de la fission qui s'auto-entretient

    méssi, on a déjà réussi à entretenir une réaction de fusion pendant quelques instants (des secondes, minutes, jecéplu)
    Salut,
    C'est une vision relativiste du sens du mot "continu"
    @+
    " Devant l'homme, la forêt, derrière, le désert" Chat-tôt-brillant.

  28. #54
    Démostène

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

    Citation Envoyé par Septentrion
    ...Depuis 30 ans, les résultats de la fusion en tokamak ont régulièrement progressé ....
    A+
    Salut,
    Tu peux donner tes sources ou des explications précises quant à ces progrès ??
    @+
    " Devant l'homme, la forêt, derrière, le désert" Chat-tôt-brillant.

  29. Publicité
  30. #55
    tokamac

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

    Citation Envoyé par Démostène
    Salut,
    Il me semble que le principe iter non plus, jusqu'à preuve du contraire, ne fonctionne pas en continu.
    Exact, ITER sera "allumé" durant 10 secondes à l'aide de 500 MW, chauffé durant 400 secondes par quelques dizaines de MW, mais ne fonctionnera réellement (production de neutrons de fusion) qu'en pulses longs de 300 secondes en mode "rendement faible" et 10 secondes seulement en rendement optimal. Mais c'est parce que ce n'est qu'un démonstrateur scientifique et technologique.

    Un véritable tokamak qui ne serait pas qu'un simple prototype expérimental fonctionnerait par contre en continu, contrairement à la fusion inertielle (par lasers ou autres) dont la caractéristique est de fonctionner par pulses ultra brefs (à répétition), que l'environnement soit de test ou de production. Petit fait à ce propos le parallèle didactique entre machine à vapeur (assimilée au tokamak, au confinement magnétique) et moteur à explosion (assimilé au confinement inertiel).

    Mais du coup, à cause de ces tests pulsés, je ne sais pas si l'on pourra avec ITER tester et ainsi valider ou infirmer le problème du rayonnement de freinage dû à la pollution du plasma par les noyaux d'atomes lourds arrachés à la paroi... ce refroidissement radiatif ira selon certains jusqu'à étouffer la réaction de fusion pourtant initiée avec succès, étouffement qui pourrait survenir dès quelques secondes voire quelques minutes.

    Vous imaginez tester cela, parallèlement au mode continu, dans un hypothétique autre prototype successeur d'ITER, entre 2040 et 2050 (ITER doit démarrer en 2016 et doit durer 20 ans) ? Je me demande vraiment si nous verrons des centrales électriques à fusion par confinement magnétique opérationnelles de notre vivant.

  31. #56
    Démostène

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

    Salut,
    En celà, je rejoins l'opinion de JPP, ce n'est qu'un gros jouet pompe (énorme) à fric qui ne PROMET rien du tout.
    @+
    " Devant l'homme, la forêt, derrière, le désert" Chat-tôt-brillant.

  32. #57
    Septentrion

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

    Citation Envoyé par Démostène
    Salut,
    Tu peux donner tes sources ou des explications précises quant à ces progrès ??
    @+
    Bonjour

    Ma doc est un peu dispersée, mais voici quelques indications.
    Vers 1970, les rendements de la fusion en confinement magnétique (MCF) étaient plutôt de l'ordre de 10^-8 ou inférieurs, et aujourd'hui, on approche bien du rendement unitaire. On a donc gagné au moins 8 ordres de grandeur en 30 ans, de façon assez régulière, sans rencontrer de problème absolument insurmontable jusqu'à maintenant, si ce n'est qu'il a fallu construire des machines de plus en plus grandes et coûteuses.
    A titre de comparaison, si on prend un autre concept, comme la fusion en confinement inertiel électrostatique (IEC), le rendement était aussi de l'ordre de 10^-8 vers 1970, et il est toujours du même ordre aujourd'hui.
    Par contre, effectivement, les installations sont moins coûteuses et accessibles à un laboratoire universitaire.
    C'est un exemple typique où la comparaison avec les coûts de ITER n'a pas beaucoup de sens : il s'agit d'expériences qui se trouvent à des niveaux de développement très différents.

    La décision de construire ITER est justifiée par une progression régulière des rendements depuis 30 ans, et par le fait qu'on arrive maintenant quasiment au rendement unitaire. Il serait donc assez absurde de reculer au moment de l'épreuve de vérité.
    Mais il y a bien aussi quelques indices inquiétants : pas spécifiquement le problème soulevé par JPP (qui peut bien avoir une solution technique, comme d'autres problèmes qui l'ont précédés), mais plutôt que les américains semblent délaisser la filière du tokamak, et ne plus beaucoup y croire, après y avoir déversé des G$ depuis les années 70. Ils sont sortis du projet ITER en 1997, et y sont revenu en 2003, avec une contribution assez faible, "pour voir". Il semble qu'un code de calcul de l'université de Princeton avait aboutit au résultat que ça ne fonctionnerait jamais, mais les spécialistes ont argumenté avec succès que ce code de calcul donnait des résultats trop pessimistes...
    Maintenant, il peut aussi y avoir un autre paramètre qui fait que les américains n'aimeraient peut-être pas beaucoup que cette filière aboutisse : un problème de prolifération nucléaire à peu près insoluble. Ce qui peut justifier aussi l'abandon de cette filière, pour passer directement à l'utilisation de réactions ne produisant pas de neutrons et n'utilisant pas de tritium, même si la physique associée est encore moins maitrisée que celle de la fusion D-T en tokamak (ces réactions aneutroniques sont impossibles en tokamak).

    Au cas où le code de calcul de Princeton ait raison, je serais donc bien partisan de se ménager une porte de sortie, c'est à dire ne pas abandonner toute recherche sur d'autres filières. Et en fait, cette recherche alternative existe au niveau européen : il s'agit de la fusion en confinement inertiel (ICF) amorcée par faisceaux d'ions. Le principe est analogue au LMJ, mais le laser est remplacé par un faisceau d'ions lourds. Des expériences dans ce sens sont en cours aux Etats-Unis, et un projet européen se met également en place.

    Il ne faut donc pas s'arrêter au tapage médiatique autour de ITER : on a bien d'autres solutions sous le coude (comprendre "voies de recherche") au cas où la fusion en tokamak se révèle être finalement une impasse.
    Par contre, je ne crois pas beaucoup à la fusion pour "trois francs six sous" : si la bonne voie est finalement l'ICF, ce ne sera pas moins coûteux, on aboutira de la même façon à des installations gigantesques, et à des problèmes d'ingénierie abominables.

    A+

  33. #58
    Démostène

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

    Salut,
    D'après JPP, le problème de la pollution du plasma par des atomes de l'enveloppe serait insoluble, (il explique pq sur son site) et c'est quant même pas le premier venu qui raconte n'importe quoi, et il semble que ce soit ça le plus gros problème à régler.
    Alors, je me demande pq on continue dans cette voie extrèmement coûteuses, alors qu'on a comme tu dit "d'autres solutions sous le coude" dans un environnement économique privé, ce projet serait passé à la trappe depuis longtemps !
    @+ ( On est un peu H.Sujet là )
    " Devant l'homme, la forêt, derrière, le désert" Chat-tôt-brillant.

  34. #59
    Septentrion

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

    Citation Envoyé par Démostène
    Salut,
    D'après JPP, le problème de la pollution du plasma par des atomes de l'enveloppe serait insoluble, (il explique pq sur son site) et c'est quant même pas le premier venu qui raconte n'importe quoi, et il semble que ce soit ça le plus gros problème à régler.
    Alors, je me demande pq on continue dans cette voie extrèmement coûteuses, alors qu'on a comme tu dit "d'autres solutions sous le coude" dans un environnement économique privé, ce projet serait passé à la trappe depuis longtemps !
    @+ ( On est un peu H.Sujet là )
    L'avis de JPP est un avis parmi d'autres tout aussi compétents : il y a des centaines de physiciens travaillant sur le projet ITER qui ne semblent pas considérer que c'est un problème rédhibitoire qui justifierait de tout arrêter.
    Sinon, j'ai essayé d'expliquer pourquoi il fallait construire ITER : tout simplement parce que c'est la solution qui est de loin la plus avancée et la seule qui arrive au rendement quasi-unitaire.
    Z-machine, ICF, etc., tout celà est aussi très intéressant, mais ces solutions sont à 20 ans de développement derrière le tokamak, on bute aussi sur des problèmes redoutables, et la construction de démonstrateurs équivalents à ITER ne serait probablement pas moins coûteuse.

    A+

  35. #60
    PopolAuQuébec

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

    Citation Envoyé par tokamac
    Popol, tu viens de montrer que les réactions de compression dense de la matière dans et par des champs électromagnétiques sont finalement encore mal comprises et pas totalement modélisées. Les scientifiques de la Z machine ont été étonnés d'une telle montée en température, non pas parce que "ça ne devrait absolument pas fonctionner" ou que ça ne fonctionne pas (car ça fonctionne), mais parce qu'ils ne comprennent pas exactement pourquoi ça marche. Dans cette expérience, le manque est encore pour le moment théorique, et plus expérimental.
    Et c'est la même chose pour les supernova. On sait "expérimentalement" qu'elles explosent mais nous n'avons pas encore de modèle théorique fiable quant à la cause de leur explosion.

    Voici ce qui semble établi pour l'explosion d'une supernova. Nos amis astrophysiciens pourront corriger ou apporter un éclairage supplémentaire si nécessaire.

    1-On sait qu'au moment de l'explosion, la température maximale du coeur ferreux central de la supernova se situe entre 10 Mev et un maximum de 100 Mev. Etant donné que 1Mev correspond environ à 10^4 degrés Kelvin, ceci représente une température de 50 à 500 fois la température atteinte par la Z-Machine.
    2-L'explosion n'est pas due à une onde de choc provoquée par l'effondrement gravitationnel.
    3-L'explosion n'est pas due aux réactions nucléaires.
    4-La dernière hypothèse en lice est celle faisant intervenir le vent de neutrinos généré par la neutronisation du noyau central ferreux au moment de l'explosion. Cependant, les simulations sur ordinateur des modèles théoriques basés sur cette hypothèse n'ont pas réussi à ce jour à faire exploser les supernova de façon convaincante.
    5-Les dernières informations sur ce sujet indiquent que les astrophysiciens sont toujours fort embêtés quant à la cause de l'explosion.

    Evidemment, la température de la Z-Machine est de 50 à 500 fois plus petite que la température du noyau ferreux de la supernova au moment de son explosion. Mais on n'en est déjà plus si loin...
    Par contre, rien ne prouve que la température élevée soit la cause (ou une des causes) de l'explosion des supernova, mais rien ne prouve le contraire....

    A+

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