La fusion nucléaire

[invite7d3d99ba]

Je suis un grand amateur de la fusion nucléaire. J'aimerai d'ailleurs bosser dans ce domaine plus tard. Je me suis pas mal renseigné mais il y a encore 1 ou 2 trucs que je ne comprend pas :
- Comment arrive ton par un confinement magnétique à conserver les neutrons dans l'enceintes puisqu'il n'ont pas de charge électrique
- Comment réussissons nous à alimenter le tor en "combustible" : il faut arriver à faire passer le deutérium et le tritium dans le champ magnétique qui est justement conçu pour ne rien laisser passer dans les deux sens ..
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[ketchupi]

Déjà, précisons qu'il y a deux types de confinement. Le premier confinement, dit "pinch effect", consiste à faire passer un courant suffisamment élevé à travers la colonne de plasma afin que les forces de Lorentz exercent une pression radial centripète.
Le second confinement est ensuite réalisé par les champs magnétiques générés par le réacteur torique.

Au départ, tu as une colonne de gaz, mélange de Deutérium et tritium. Quand le fort courant circule, tu obtiens un plasma consitué de proton, d'électrons et d'ions positifs. Cependant, les neutrons sont toujours retenus à l'intérieur du noyau par la force nucléaire.
Par confinement, tu obtiens la fusion des noyaux de deutérium et tritium, mais je crois que la réaction n'expulse aucun neutron. Donc ils sont toujours retenus par le noyau des produits de réaction. L'énergie dégagée existe sous forme de chaleur et du rayonnement.

Pour l'instant, je ne pense pas qu'il existe un débit de combustible, l'enceinte n'est pas alimentée continuement. C'est un réacteur au stade expérimental, donc avant tout ils doivent étudier comment produire plus dénergie qu'ils en apportent, ce qui se retrouve dans le critère de Lawson.

[invitef7177163]

Salut,

Le confinement magnetique ne marche que pour les particules chargees, donc les neutrons s'echappent du plasma et vont etre arretes par les parois du reacteur. C'est grace a cela que l'on genere le tritium a partir de tuiles impregnees de lithium (si ma memoire est bonne), et qu'on chauffe un fluide caloporteur, qui servira a creer de la vapeur qui actionnera des turbines connectees a des alternateurs (ouf!).
De meme, le produit de combustion (helium) et le/les gas neufs (hydrogene, deuterium...) sont libre de circuler dans le reacteur tant qu'il ne sont pas ionises.

A+

Max

[invitef7177163]

Par confinement, tu obtiens la fusion des noyaux de deutérium et tritium, mais je crois que la réaction n'expulse aucun neutron.

Si, il y a "emission" de neutron lors de la reaction D-T

Max

[A voir en vidéo sur Futura]

[ketchupi]

la réaction s'écrit donc Deutérieum+tritium --> neutron+helium+17.6 MeV

[invite7d3d99ba]

Ok c'est bien ce que je pensais : les neutrons de l'équation ne sont pas conservé directement : certain sortent du confinement

[invite311ce497]

Moi aussi Orlin61 j'aimerais faire la même chose que toi , ça m'intéresse beaucoup la fusion , j'ai aussi une question , je voudrais savoir si maintenant imaginons que l'on arrive à maitrîser la fusion , et qu'on arrive à atteindre le "black even" ( je crois que c'est comme ça que l'on dit quand la fusion est auto-entretenue et fournie davantage d'énergie qu'on envoie dans le réacteur) , est-ce que si l'on arrêtait le "chauffage" par ondes , les réactions de fusion se poursuiveraient-elles quand-même , ou alors s'arrêteraient-elles ??

Hervé

[invite7d3d99ba]

Fort heureusement elles s'arreteraient si tu arrete de fournir du combustible. C'est d'ailleurs un arguments des chercheurs : la fusion n'est pas une réaction en chaine : elle s'arrete si tu arrete de l'alimentait. Néanmoins si tu as atteint le "black even" comme tu dis cela veut dire que la réaction est autosuffisante pour se chauffer et produire de l'energie : aprés avoir atteint cet état la réaction de fusion continue d'elle même (comme dans le soleil) tant qu'il y a du combustible.

[invite311ce497]

Salut , j'avais déjà posé la question et on m'avait dit qu'il était possible de faire des réactions de fusion nucléaire dans un accélérateur de particule (ex LHC) , et je voudrais savoir quelle est la vitesse approximative nécessaire pour provoquer la fusion ??

Merci d'avance
Hervé

[invitebdaccd77]

On utilise un accélérateur de 250 KeV pour réaliser la fusion, donc relativement peu. N'empèche que l'énergie consommée est bien plus grande que l'énergie récupérée parce que très peu de deutons accélérés font une fusion, la plupart sont arrété dans la cible sans faire de réaction de fusion.

orlin61:
Ok c'est bien ce que je pensais : les neutrons de l'équation ne sont pas conservé directement : certain sortent du confinement

Correction: ils sortent tous du confinement.

[invite311ce497]

Bonsoir , Si j'ai bien compris , deux flux de déutons sont accélérés chacun dans un sens (corrigez-moi si je me trompe) pour qu'il fusionnent. Mais si il n'y a que peu de déutons qui entrent en collision et fusionnent , pourquoi ne pas plutôt faire entrer en collision des déutons libres sur une cible fixe et riche en déutons ou même en hydrogène seulement. Logiquement si la cible "bouche" l'accélérateur , la probabilité de fusion serait plus grande.... C'est juste ce que je dis ??

Hervé

[invite311ce497]

Bonjour , j'ai lu sur wikipédia que la société IBM avait réussi à disposé une trentaine d'atomes de xenon sur une plaque de nickel avec l'effet tunnel pour formé les initiales de la société. Mais s'il est possible de faire ça , ne serait-il pas aussi possible de réaliser une fusion ?? Je m'explique: si l'on prennait un atome d'hydrogène de la même manière , et que l'on appuyait sur un autre atome d'hydrogène de façon à les rapprochés assez pour qu'ils fusionnent.
Est-ce que ça serait possible ???

Merci d'avance
Hervé

[ketchupi]

effectivement IBM a réalisé avec des atomes de Xenon sur du NI(110) à 4° K une carte qui représente les initiales de son entreprise. Ceci a été réalisé par microscopie à effet tunnel, pour laquelle on utilise une pointe métallique, et entre cette pointe et le matériau on applique une tension (voir dans un autre post pour le détail).

quand cette tension est élevée, les molécules ou les atomes de la surface sondée se polarisent et donc se déplacent sous l'effet du champ électrique. Cependant, pour parvenir à vaincre la barrière coulombienne dûe à la répulsion des mnoyaux, je pense que la tension à appliquer serait trop importante pour pouvoir la générer. De plus, vue la quantité d'énergie dégagée par la réaction, les pointes utilisées en STM fondraient instantanément.

[invitebdaccd77]

Hervhélium:
pourquoi ne pas plutôt faire entrer en collision des déutons libres sur une cible fixe et riche en déutons

Dans le cas dont je parlais c'est justement le cas. On envoie des deutons de 250 KeV sur une cible de titane tritié. Tous les deutons sont stopés dans la cible mais la plupart ne font pas de réaction nucléaire.

Lorsqu'une particule chargé traverse de la matière ordinaire elle est ralenti par les électrons du matériau. Assez rarement elle passe à proximité d'un noyau et peut donc faire une réaction nucléaire. Les noyau sont 100 000 fois plus petit que les atomes il est donc rare qu'une particule rencontre un noyau !!!

[arogno]

"noyau sont 100 000 fois plus petit que les atomes".

Ne pourrait-on pas améliorer la probabilité de collision en confinant les noyaux sur une position précise (par exemple dans un réseau cristallin) et en bombardant uniquement ces positions ?

[invitebdaccd77]

Il n'est pas possible de viser avec une telle précision (1e-15 mètre) et donc ça ne changerait rien ou pas grand chose.