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La Z-Machine dépasse les deux milliards de degrés !



  1. #91
    tokamac

    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).

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  3. #92
    tokamac

    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 21h44.

  4. #93
    GillesH38a

    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....

  5. #94
    Septentrion

    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 ?

  6. #95
    tokamac

    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. »

  7. #96
    tokamac

    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...

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  9. #97
    Septentrion

    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+

  10. #98
    tokamac

    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.

  11. #99
    tokamac

    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.

  12. #100
    Septentrion

    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+

  13. #101
    tokamac

    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 %.

  14. #102
    Septentrion

    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+

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  16. #103
    quetzal

    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??

  17. #104
    Septentrion

    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+

  18. #105
    tokamac

    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 10h12.

  19. #106
    Septentrion

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

    Citation Envoyé par tokamac
    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...
    L'explication de Haines (conversion d'énergie magnétique par instabilités MHD) n'est-elle pas la plus plausible ?

  20. #107
    tokamac

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

    Citation Envoyé par Septentrion
    L'explication de Haines (conversion d'énergie magnétique par instabilités MHD) n'est-elle pas la plus plausible ?
    Ça, moi je n'en sais rien, 4x c'est beaucoup, mais bon peut-être que oui.
    En réalité ce qui est embêtant c'est de voir Malcolm Haines par la suite revenir dans une interview sur son article en disant en substance : "finalement, personne ne sait ce qui s'est passé ni pourquoi ça marche".
    Il semble que Haines, dans le pur esprit louable de la connaissance scientifique, a voulu relever le défi posé par cette expérience et a proposé cette explication en tout premier lieu, mais sans en être lui-même pleinement convaincu. Disons que faute de mieux, c'est pour le moment la meilleure car la seule hypothèse solidement détaillée, mais est-ce la bonne ?

  21. #108
    Septentrion

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

    Citation Envoyé par tokamac
    Ça, moi je n'en sais rien, 4x c'est beaucoup, mais bon peut-être que oui.
    En réalité ce qui est embêtant c'est de voir Malcolm Haines par la suite revenir dans une interview sur son article en disant en substance : "finalement, personne ne sait ce qui s'est passé ni pourquoi ça marche".
    Il semble que Haines, dans le pur esprit louable de la connaissance scientifique, a voulu relever le défi posé par cette expérience et a proposé cette explication en tout premier lieu, mais sans en être lui-même pleinement convaincu. Disons que faute de mieux, c'est pour le moment la meilleure car la seule hypothèse solidement détaillée, mais est-ce la bonne ?
    De toute façon, ce n'est pas sur ce forum qu'on va éclaircir ce mystère, et je ne suis pas suffisamment spécialiste pour critiquer l'explication proposée par Haines. Je connais un peu la fusion inertielle par laser pour avoir écrit du code de simulation, je fais de la veille techno là-dessus, et par la même occasion, je surveille un peu d'autres procédés de fusion, mais ça s'arrête là.
    En attendant, je mets cette affaire dans ma liste "à surveiller", et je vais rassembler de la doc. J'ai commencé à lire cette thèse pointée sur le site de JPP sur la compression de flux magnétique, très intéressante d'ailleurs, et qui montre que la France n'est pas tout à fait inactive dans ce domaine (ce projet Syrinx a-t-il débouché sur quelque chose ?).

    A+

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  23. #109
    tokamac

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

    Citation Envoyé par Septentrion
    En attendant, je mets cette affaire dans ma liste "à surveiller", et je vais rassembler de la doc. J'ai commencé à lire cette thèse pointée sur le site de JPP sur la compression de flux magnétique, très intéressante d'ailleurs, et qui montre que la France n'est pas tout à fait inactive dans ce domaine (ce projet Syrinx a-t-il débouché sur quelque chose ?)
    L'ingénieur Mathias Bavay a soutenu sa thèse le 8 juillet 2002 au Centre d'Études de Gramat (CEG), intitulée :
    - "Compression de flux magnétique dans le régime sub-microseconde pour l'obtention de hautes pressions et de rayonnement X intense"
    Vous pouvez consulter son site web : http://mathias.bavay.free.fr
    Dans la page de son site consacrée à la bibliographie, on trouve le nom du rapport de synthèse de ces études :
    - "Synthèse des travaux Syrinx pour le développement de générateurs de hautes puissances pulsées", Présentation du dossier d'orientation Syrinx , DGA/CEG, Centre d'Études de Gramat, France, octobre 2001.

    J'ai aussi trouvé ces références liées à Syrinx :

    Une autre thèse sur Syrinx, du Dr. Dominique Huet :
    - "Mise en oeuvre et étude comparative de différents concepts d'amplification de puissance électrique sous vide dans le cadre du projet syrinx", D. HUET - Thèse, École Polytechnique, novembre 2002.
    et (même thèse ?) :
    - "Mise en oeuvre, modélisation et comparaison de trois systèmes d'amplification de puissance sous vide utilisant des plasmas sous striction magnétique" (téléchargeable au format PDF depuis le site de Polytechnique), D. HUET - Thèse, École Polytechnique, juillet 2004.


    Chose intéressante, on y apprend que le Projet Syrinx (entre autres études sur la compression de flux magnétique dans les générateurs de rayons X Z-pinch) s'est déroulé de 1995 à 1999 pour la première partie (développement de générateurs de courant innovants, GSI et LTD) et de 1999 à 2001 pour la seconde (études des sources X de forte fluence, cavités radiatives, matière dans des conditions extrêmes et radiographie), et qu'il continue depuis 2001, sous le nouveau nom de Projet Sphinx (réorientation vers les très fortes sources de rayonnement X uniquement), tiens tiens...

  24. #110
    Septentrion

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

    Citation Envoyé par tokamac
    L'ingénieur Mathias Bavay a soutenu sa thèse le 8 juillet 2002 au Centre d'Études de Gramat (CEG), intitulée :
    - "Compression de flux magnétique dans le régime sub-microseconde pour l'obtention de hautes pressions et de rayonnement X intense"
    ...
    Chose intéressante, on y apprend que le Projet Syrinx (entre autres études sur la compression de flux magnétique dans les générateurs de rayons X Z-pinch) s'est déroulé de 1995 à 1999 pour la première partie (développement de générateurs de courant innovants, GSI et LTD) et de 1999 à 2001 pour la seconde (études des sources X de forte fluence, cavités radiatives, matière dans des conditions extrêmes et radiographie), et qu'il continue depuis 2001, sous le nouveau nom de Projet Sphinx (réorientation vers les très fortes sources de rayonnement X uniquement), tiens tiens...
    Merci pour ces compléments. En fait, j'avais déjà trouvé et chargé, mais pas encore lu, la thèse de Huet.

    Salutations

  25. #111
    Septentrion

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

    Bon, j'ai regardé d'un peu plus près la littérature sur la possibilité de construire une centrale énergétique à fusion inertielle par striction axiale. On laisse tomber pour l'instant cette affaire de chauffage anormal à 2 GK et on regarde plutôt les projets dans les tuyaux.

    En positif :
    - Il y a bien eu récemment (2004) aux Etats-Unis une étude théorique d'un démonstrateur, permettant des tirs répétitifs, avec une chambre d'implosion adéquate : le ZP3. Voir [1], [2].
    Dans le principe, ce système s'apparente à la fusion inertielle par laser ou faisceaux d'ions. Il s'agit ici de chauffage à quelques centaines d'eV dans un holhraum pour fusionner D-T.
    - Les cadences requises sont moins élevées que pour l'ICF par laser car on utilise des cibles plus grosses : cadence de l'ordre de 0.1 Hz avec des cibles produisant au moins 3 GJ, alors qu'on tirerait plutôt à 5 ou 10 Hz en ICF par lasers. Cette faible cadence relâche bien des contraintes pour la mise en place de la cible par exemple et il s'agit de robotique somme toute assez standard
    - En l'état actuel, le pilote a déjà un rendement de conversion en rayons X de 15%, avec possibilité d'arriver à 25%, ce qui est meilleur que des lasers (je ne crois pas qu'un excimère KrF atteigne même ces 15%). Les faisceaux d'ions permettraient un meilleur rendement, mais on bute sur d'autres problèmes (focalisation) et cette technique est moins mature
    - Le fait qu'il y ait des techniques en communs avec l'ICF par laser (cible, holhraum) permet peut-être de factoriser des coûts de développement

    Remarquer que la conversion électrique se fait par une machine thermique, car il s'agit de fusion du mélange D-T, produisant des neutrons qui sont ensuite thermalisés.

    En négatif :
    - Le ZP3 utiliserait des réactions produisants des neutrons (D-T et D-D) et on retrouve bien les mêmes problèmes d'activation des parois de l'enceinte qu'avec un système comme ITER
    - Importante production de déchets de faible activité : plus de 5000 t/j ! Celà est dû au fait qu'une partie du système d'injection est remplacé à chaque tir (la RTL, recyclable transmission line). Bien que ces déchets puissent probablement être recyclés sur place, il semble que la production des RTL à la cadence requise et leur recyclage peut grèver lourdement le bilan du système. On remarque que le coût énergétique de ce recyclage, impliquant la fonte et la mise en forme de plusieurs milliers de tonnes d'acier par jour n'est pas intégrée dans le bilan. Une partie des 1 GWe produits par la centrale devrait servir à fondre 50 à 100 kg d'acier par seconde... (si quelqu'un à les chiffres sous la main, on peut facilement calculer l'énergie requise et vérifier si c'est vraiment négligeable).
    - Pour que le système soit rentable, il faut utiliser des cibles plus grosses que pour l'ICF laser, produisant plus de 3 GJ, ce qui exacerbe les problèmes d'absorption du choc de l'implosion/explosion
    - Système globalement assez complexe : une centrale à fusion basée sur ce principe ne serait pas moins complexe que l'ICF laser ou la fusion en tokamak. Une cathédrale qui ne peut être rentable qu'à des niveaux de puissance de 1 GWe ou supérieur, une énergie qui est loin d'être gratuite, avec des coûts de production comparables aux autres systèmes. Il faut se représenter le fait qu'à côté des chambres de réaction et de tout le système de génération des impulsions, il y a une usine qui fabrique les cibles et les RTL à la cadence d'une par seconde.

    Néanmoins, j'étais peut-être un peu pessimiste en écrivant qu'on n'envisageait pas de produire de l'énergie de cette façon. Jusqu'à il y a quelques années, les applications étaient surtout militaires, ces recherches classifiées, cette étude ZP3 est très récente, et celà semble être quand même être un système prometteur, au moins sur le papier. Il s'agit d'une étude très amont qui n'aboutirait pas à la construction d'un prototype avant au moins 10 ou 15 ans, et il ne semble pas y avoir encore de financement massif dans ce sens.
    Dans le cas où on pourrait effectivement chauffer une cible à 100 ou 200 keV, fusionner Li-H ou B-H, et qu'on essaye de récupérer l'énergie des particules chargées par conversion directe, la chambre de réaction serait évidemment très différente, et s'il faut générer des CM de plusieurs Teslas avec des aimants supraconducteurs, ça ne va pas non plus dans le sens de la simplification. Pour l'instant, je n'ai pas vu de proposition de ce sens, et il reste évidemment à confirmer qu'on peut chauffer la cible à ces températures.

    Affaire à suivre...


    [1] "Development path for Z-pinch IFE"
    http://www.fusion.ucla.edu/neil/Publ...ForZ-pinch.pdf
    [2] "An inertial-fusion Z-pinch power plant concept"
    http://www.sandia.gov/pulsedpower/pr...rs/003132j.pdf
    [3] "Progress on Z-pinch inertial fusion energy"
    http://www-pub.iaea.org/MTCD/Meeting...s/OV_3-5Ra.pdf
    http://www.cfn.ist.utl.pt/20IAEAConf...k_OV_3_5Ra.pdf
    [4] "Analyses in support of Z-IFE : LLNL progress report for FY-04"
    http://www.llnl.gov/tid/lof/documents/pdf/312569.pdf

  26. #112
    b1a2s3a4l5t6e7

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

    Message pour Tokamac.
    Salut. Je doute de l'idée que vous avez de remplacée
    les tubes ou les tiges d'acier de laz-machine par
    un laser ultraviolet qui ioniserait l'air ou un autre gaz
    pour le rendre conducteur et la raison est la suivante.
    J'ai déja lu que l'air ionisée par la foudre pouvait atteindre environ 30 000 degrés kelvin.
    En fait une tige d'acier a une résistance tres faible
    et ce qui permet comme vous le savez un passage d'un tres fort courant et en tenant compte de l'équation:
    (I*I)*R = puissance=P I pour courant en ampere et
    R la rsistance en Ohm
    et que pour un temps donné on a l'énergie par l'équation
    E=Pt et comme la température est lier par cette énergie
    comme l'a indiquer un intervenant précédent,prenons la
    relation 1 ev= T(10)(exposant 4) ici T = 1 degré Kelvin
    alors comme (V/R)=I V étant le potentiel
    alors le probleme est que la résistance d'un gaz ionisé
    est beaucoup plus grand que pour une tige d'acier comme utiliser dans la z-machine, la température obtenu
    serait donc beaucoup inférieur.
    Le voltage causer par la foudre peut dépasser
    les 100 million de kilovolts. Je vous cite cette exemple de la foudre et la température de l'air ionisé pour que vous puissiez faire la comparaison avec votre idée et je sais qu'un faisseau d'électron peut ionisé un gaz plus efficassement qu'un rayon gamma et un rayon gamma
    ionise l'air plus efficassement qu'un rayon ultraviolet.
    Espérant qu'avec ces renseignements vous allez pouvoir améliorer votre idée.Salut.

  27. #113
    b1a2s3a4l5t6e7

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

    Salut.
    Selon l'information que j'ai obtenu des intervenants précédents sur la z-machine et sur le model genre
    "Tokamac" je constate que les conditions pour obtenir
    la fusion nucléaire sont bien plus grande que celle spécifier dans la plupart des théories.
    Avant de donner mon hypothese sur ce qui manque,faisons les constats suivants:
    la production de neutron dans le Tokamac aurait du permettre de réduire la température et la pression
    nécessaire pour obtenir cette fusion et les résultats me décoivent,
    Pour la z-machine la température excede de beaucoup celle qui est dans le soleil et la pression dans cette z-machine est non négligeable et malgré tout les résultats me décoivent.
    Maintenant voici mon hypothese:
    Une infime partie de la matiere du soleil fusione pendant quelques minutes et la quantité d'atomes
    dans le soleil est plus de trois cents milles fois supérieur
    a la quantitée d'atomes de notre planete.
    Ce simple paragraphe que je vient d'écrire est la différence avec les modeles que les humains ont essayé.
    Donc ma recommandation est d'augmenter la quantitée d'ions ou de plasma dans les machines qui
    sont censé produire la fusion nucléaire controlée.
    La probabilité augmente avec la quantitée.
    Merci de votre attention.

  28. #114
    mtheory

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

    Citation Envoyé par tokamac
    "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).
    Bon,ce ne n'est pas le thème du fil donc je m'abstiens de commenter beaucoup plus ces points.
    J'avais déjà vu ces références avant mais il y a quelques problèmes selon moi.
    A part ça il est évident que cette histoire de Sakharov procède de la logique suivante:
    -l'Univers primordial ressemble à une particule élémentaire et le big bang est l'analogue de la désintégration radio-active de cette particule ('Atome' de Lemaître).
    -Les particules se créent par paires en QED,ex électron-positron.
    Donc l'Univers est crée par 'paire' avec un Univers conjugué au notre.
    Fin de la parenthèse.
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

  29. Publicité
  30. #115
    b1a2s3a4l5t6e7

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

    Salut.
    Maintenant je vient de deviner un autre phénomene important qui est en faveur des grands volumes et c'est celui-ci:
    La surface par unitée de volume varie comme
    1/R R étant le rayon de la sphere et comme la matiere est isolante pour un peu tout,la chaleur et les neutrons
    s'échappent moin vite dans les grands volumes toute proportion garder. Merci de votre intéret.

  31. #116
    tokamac

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

    Citation Envoyé par b1a2s3a4l5t6e7
    Message pour Tokamac.
    Salut. Je doute de l'idée que vous avez de remplacée
    les tubes ou les tiges d'acier de laz-machine par
    un laser ultraviolet qui ioniserait l'air ou un autre gaz
    pour le rendre conducteur et la raison est la suivante [...]
    Oui, sans doute, hélas.
    La conductivité électrique du fer à l'état naturel solide est de 9,93.10^6 siemens/mètre (ou mho/m) qu'on peut arrondir à environ 10 millions de mho/m. Mais juste après que les 20 millions d'ampères soient passés dans les fins fils d'acier, ceux-ci ne sont plus solides mais sublimés. On a affaire à des cordons de plasma, un "gaz de fer ionisé".

    Néanmoins, je conçois bien qu'en tentant d'injecter une intensité aussi énorme que 20 millions d'ampères (ou plus) en quelques nanosecondes le long de "fils" immatériels de gaz ionisé (à la conductivité bien moindre que le fer), on risque très certainement d'obtenir avant tout des décharges électriques chaotiques non rectilignes dans la chambre de réaction, inefficace.

    Mais si cette technique n'est pas viable, avec une fréquence de fonctionnement de seulement 0,1 Hz, un système de robotique bien élaboré doit être capable de mettre en place une nouvelle cage à fils avant chaque tir (comme l'a expliqué Septentrion). Au besoin on peut travailler avec plusieurs réacteurs pour disposer de temps d'action rallongés.

  32. #117
    b1a2s3a4l5t6e7

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

    Citation Envoyé par b1a2s3a4l5t6e7
    Le voltage causer par la foudre peut dépasser
    les 100 million de kilovolts. J
    Je m'excuse il s'ajit de 100 000 kilovolts,en fait si les nuages noir dépassent 100 metres de hauteur par rapport au sol, la tension qui engendre la foudre peut dépasser cette valeur.
    Je fait l'approximation qu'il faut 1 kilovolt pour un
    claquage entre 2 plaques d'un condensteur distant de 1 milimetre,soit 1000 kilovolt par metre(donc 100 000
    kilovolt pour 100 metre).
    Espérant que vous pourrez comparez avec les tensions impliqué dans la z-machine,salut.

  33. #118
    tokamac

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

    Jean-Pierre Petit a créé une page en français explicitant le document PDF en anglais traitant des dispositifs à compression de flux (accumulation magnétique) intitulé "Scientific Collaborations Between Los Alamos and Arzamas-16 Using Explosive-Driven Flux Compression Generators", Los Alamos Science, N° 24, 1996. ("Collaboration scientifique entre Los Alamos et Arzamas-16, fondée sur l'usage des générateurs à compression de flux"). Particulièrement instructif :
    -> "Les principes de base des machines MHD" chez Jean-Pierre Petit

    En corrélation avec ces études relativement récentes, il a également rendu accessible, en rapport avec ses explications, les textes fondateurs sur la compression MHD (études de 1951), scannés du livre de Sakharov "Oeuvres scientifiques".
    J'ai moi-même numérisé ce document mais en utilisant en plus un logiciel d'OCR ce qui m'a permis de générer un document A4 de faible poids et de bonne qualité pour l'impression, et où le copier-coller de texte et la recherche de mots est possible. J'ai conservé l'orthographe et le style du texte à l'identique.
    Vous pouvez télécharger cette version "OCRisée" ici.


    En fin d'article, en envisageant la façon de remplacer les fils d'aciers pour un régime rapide de centrale électrique dérivé de la Z-machine, JPP envisage non pas des lasers UV (et cela a été objecté ici, plus haut) mais "injecter du métal liquide par de fins orifices", la machine étant verticale.
    Dernière modification par tokamac ; 15/06/2006 à 23h44.

  34. #119
    Démostène

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

    Citation Envoyé par tokamac
    ....En fin d'article, en envisageant la façon de remplacer les fils d'aciers pour un régime rapide de centrale électrique dérivé de la Z-machine, JPP envisage non pas des lasers UV (et cela a été objecté ici, plus haut) mais "injecter du métal liquide par de fins orifices", la machine étant verticale.
    Salut,
    Comme quoi malgrès ses détracteurs, il a encore bien des resources, JPP, C'est génial cette idée de métal en fusion ! Ce serait sans doute une avancée majeure dans le sens d'une utilisation "en continu" ( en régime d'impulsions rapprochées)!
    @+
    " Devant l'homme, la forêt, derrière, le désert" Chat-tôt-brillant.

  35. #120
    Hogoerwen'r

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

    Bonjour,

    Toujours en réaction à la z-machine, Jean Pierre Petit vient d'ajouter une nouvelle partie à son article :

    http://www.*********.com/science/Z-machine/machines_MHD/machines_MHD_bases.htm#course_ armements


    Qu'en pensez vous ?

    Cordialement,
    Hogœrwen'r - ex-Yggdrasil-

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