La fusion nucléaire est elle du gaspillage ?

[sarah_chimie]

bonsoir à tous

On m'a posé aujourd'hui une question à laquelle je n'arrive pas à trouver de réponse logique.
cela concerne la fusion nucléaire, car en effet cette réaction a besoin pour se produire de températures très élevées ( de l'ordre de 150 000 °c ), alors que notre bénéfice est justement thermique puisqu'en réalisant cette réaction nous cherchons essentiellement à obtenir de l'energie.
ce qui me taraude c'est que l'on doive fournir autant d’énergie pour obtenir de l'énergie au final!
pour qu'il y est bénéfice il faudrait que l'énergie obtenue soit largement supérieure à celle fournie, est ce le cas?
Je me rend compte en posant ma question qu'elle puisse sembler sordide pour des gens plus informés que moi, j'espère trouver réponse.
Merci.

cordialement.
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[Resartus]

Bonjour,
Heureusement que le bilan est positif, sinon le soleil n'existerait pas et nous non plus.

C'est un peu comme pour les feux de bois. Il ne brûle pas spontanément, mais si on apporte un peu de chaleur au début, pour arriver au moment où la combustion devient possible, cela continuera ensuite et donnera beaucoup plus d'énergie que celle qu'on avait apportée...

La bombe H =(thermonucléaire) utilise la fusion : les températures et les pressions nécessaires à son démarrage sont obtenues en faisant exploser des bombes nucléaires à fission autour de son coeur, et ensuite la puissance obtenue est des milliers de fois supérieure à celle des bombes utiisées comme "allumettes"

L'ennui, c'est qu'on ne peut évidemment pas utiliser la même méthode pour faire de la fusion contrôlée....

Et obtenir par des moyens non nucléaires une telle température suffisamment longtemps pour que la fusion démarre n'est pas gagné.

[XK150]

Bonjour ,

Soyons modestes : si l'on pouvait penser que ce ne soit pas intéressant pourquoi la communauté internationale continuerait à dépenser des crédits ,
et ce depuis les années 1950 ???

Vous pouvez mettre un facteur 10 à 100 de mieux sur les températures pour démarrer les réactions de fusion D - T ( deutérium - tritium ) , la " plus facile " à obtenir ...

Restons avec un indicateur physique simple à comprendre , le facteur d'amplification Q .
Q = Puissance fusion produite / P externe fournie
Q = 1 = " break even " la puissance de fusion est égale à la puissance fournie
Q = infini = " ignition " on peut couper la puissance fournie , la réaction s'auto entretient .

La plupart des machines d'aujourd'hui , ne fonctionnent qu'avec Q < 1 , mais déjà , c'est parce que l'on fonctionne en fusion D - D ,
moins performante mais qui n'active pas ( ne rend pas radioactif ) les structures de la machine .

On attend d' ITER , en fin de campagne , vers 2035 , en D - T , un Q de 10 , c à dire 400 MW de puissance de fusion avec 40 MW injectés pendant 400 s .
Selon certains scénarios , la machine serait capable d'atteindre l'ignition .

Il est important de noter qu'un éventuel réacteur de production ( ....pour moi , vers 2070 ) n'aura pas besoin de fonctionner à l'ignition :
un facteur Q de 20 à 30 suffirait à le rendre rentable .

[sarah_chimie]

en me documentant plus longuement je me rend mieux compte des avantages qu'offre la fusion, pérennité, énergie non polluante, abondance de combustible etc..
Je vous remercie pour votre réponse si rapide, vous m'avez encore plus éclairée.
Cordialement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[ThM55]

EDIT [Redite du message XK150, je supprime et demande de m'excuser]

[sarah_chimie]

waouh! bluffée par autant de détails! Merci infiniment
le moins que l'on puisse dire est que j'ai assez d'informations maintenant pour lieux débattre du sujet! longue vie à Iter !!

merci encore

[Deedee81]

Salut,

Un petit détail, qui semble avoir échappé :

températures très élevées ( de l'ordre de 150 000 °c )

C'est plutôt de l'ordre du million de degrés (c'est pas pour rien que c'est très difficile à contrôler).
Et notons qu'on choisi le mélange deutérium + tritium car c'est le plus facile à fusionner.
Le coeur du soleil, qui ne contient que de l'hydrogène et de l'hélium (et un peu d'éléments plus lourds qui facilite la fusion), c'est 15 millions de degrés (et d'ailleurs heureusement, car si le coeur du soleil était du tritium et du deutérium, il ferait boum, comme une super méga bombe H).

Autre détail de taille, comme l'a dit Xk150, la plupart des machines fonctionnent avec Q un peu plus petit que 1 mais le break eaven avait bien été atteint au Jet Torus, ainsi que quelques essais en injectant du tritium. C'est ce qui a décidé à passer à l'échelle supérieure avec ITER.

Notons aussi qu'il existe des difficultés pour lesquelles on n'a pas encore de solution, comme le flux de neutrons rapides qui a tendance à faire tomber les blindages en poudre ! Mais ITER est un réacteur de démonstration/recherche. Son but est de montrer la faisabilité et justement de trouver des solutions. Une centrale ce sera l'étape suivante, mais ça, ce sera pour nos enfants ou nos petits enfants. La fusion ce sera l'énergie pour l'après transition énergétique actuelle. Pour une fois qu'on est prévoyant, ça mérite d'être salué

[XK150]

Vous pouvez mettre un facteur 10 à 100 de mieux sur les températures pour démarrer les réactions de fusion D - T ( deutérium - tritium ) , la " plus facile " à obtenir ...

Détail échappé ??? non !!! Le modérateur doit lire les messages en entier ou bien acheter des lunettes correctes !!!!

[Deedee81]

Détail échappé ??? non !!! Le modérateur doit lire les messages en entier ou bien acheter des lunettes correctes !!!!

Je cherchais "million"
(P.S. je n'avais pas écrit en vert, là, ne t'en fait pas, je suis plus attentif dans ces cas là, pour éviter des bourdes)
J'avais lu ton message à partir de l'indicateur physique, désolé.

J'ai une excuse : j'ai renversé mon café sur moi et mon clavier. Autant dire que j'ai forcément été un peu distrait

[mizambal]

en me documentant plus longuement je me rend mieux compte des avantages qu'offre la fusion, pérennité, énergie non polluante, abondance de combustible etc..
Je vous remercie pour votre réponse si rapide, vous m'avez encore plus éclairée.
Cordialement.

Hello. La fusion n'est pas nécessaire car en France à condition de réhabiliter la filière des réacteurs nucléaires classiques de 4eme génération, on a des milliers d'années de ressources en énergie. Il manque juste un chouilla de courage politique :/
-> Un lien pour creuser le sujet (ou ne serait-ce que simplement pour se délecter de sa citation finale ), voici l'avis de l’ancien Haut Commissaire à l’énergie atomique, Yves Brechet contre l’abandon d’ASTRID : https://revue-progressistes.org/2019...etat-stratege/

[Deedee81]

Salut,

Hello. La fusion n'est pas nécessaire car en France à condition de réhabiliter la filière des réacteurs nucléaires classiques de 4eme génération, on a des milliers d'années de ressources en énergie. Il manque juste un chouilla de courage politique :/

Si (j'ai bien dit si) la fusion pouvait prendre le relais (ce ne sera pas pour demain, faut pas seulement que ça soit au point mais faudra aussi construire les centrales) ce sera plus intéressant car :
- on ne dépendra plus de territoires étrangers pour l'approvisionnement
- on ne produira plus de déchets nucléaires (enfin si, mais peu et toujours à courte période)

Mais comme c'est pour après-demain la question de la filière nucléaire reste d'actualité bien entendu !

[XK150]

Hello. La fusion n'est pas nécessaire car en France à condition de réhabiliter la filière des réacteurs nucléaires classiques de 4eme génération, on a des milliers d'années de ressources en énergie. Il manque juste un chouilla de courage politique :/
-> Un lien pour creuser le sujet (ou ne serait-ce que simplement pour se délecter de sa citation finale ), voici l'avis de l’ancien Haut Commissaire à l’énergie atomique, Yves Brechet contre l’abandon d’ASTRID : https://revue-progressistes.org/2019...etat-stratege/

Il faut maintenant arrêter de rêver et se rendre à l'évidence :
On ne construit pas ASTRID .
On construira encore moins des réacteurs de 4 ème génération , vieux projets poussiéreux des années 80 .
L'ex AREVA est déjà depuis un certain sur un EPR simplifié : c'est ce qui remplacera ( peut être ) les réacteurs actuels au fur et à mesure des besoins ,si nécessaire ,
on parle maintenant d'une série de 5 ou 6 pour éviter les errements de la construction quasi unitaire et dispersée de l ' EPR actuel .

Et sortir tous les avis contraire des scientifiques ne changera rien à l'affaire : on gouverne au jour le jour , au moins cher .

[mizambal]

- on ne dépendra plus de territoires étrangers pour l'approvisionnement
- on ne produira plus de déchets nucléaires (enfin si, mais peu et toujours à courte période)

Sur ces questions 100% d'accord avec toi ce sont les problèmes à résoudre en priorité et ces objectifs paraissent justement compatibles avec la techno surgénérateur - qu'on sait déjà faire fonctionner - , si je m'en tiens au passage qui a retenu mon attention :

"Il se trouve que les réacteurs à neutrons rapides (RNR) sont capables de brûler tous les isotopes du plutonium, et donc de transformer ce déchet en ressource. Ils peuvent également brûler l’uranium naturel et l’uranium appauvri. Les RNR peuvent donc transformer les déchets, en particulier le plutonium, en ressource, et consommer toutes les matières fissiles issues de la mine. Ce faisant, de facto, les RNR permettent une gestion rationnelle de la ressource « site de stockage profond »"

[Deedee81]

Salut,

Sur ces questions 100% d'accord avec toi ce sont les problèmes à résoudre en priorité et ces objectifs paraissent justement compatibles avec la techno surgénérateur

Heu.... tu as mal compris là, ce n'est pas des surgénérateurs dont je parlais mais des réacteurs à fusion. Et même les surgénérateurs produisent de grosses quantités de déchets longues durées. La matière n'est pas annihilée (même si un surgénérateur consomme une partie des "déchets utiles").

Un réacteur à fusion n'a pas de déchet, pas un iota (enfin, si, de l'hélium, mais on ne peut pas vraiment dire que l'hélium soit nocif ). On a juste une radioactivité induite à cause des neutrons, mais en faible quantité (beauuuuuucoup plus faible qu'un surgénérateur) et de courte période (beaucoup plus aussi).

[jacquolintégrateur]

Bonjour
Il faut, peut-être, faire une distinction entre "période normale" et "période de crise". En période normale, on respecte les normes de sécurité et on se préoccupe de la rentabilité et, bien sûr, on prend son temps. En période de crise, la tranquillité et le flegme dans l'action ne sont plus de mise. On doit traverser la fosse à merde et on a les chiens au cul !! A l'aube de la dernière guerre, E. Fermi a construit le premier réacteur nucléaire en empilant du graphite et de l'Uranium naturel, pendant que l'équipe d'Oppenheimer préparait la bombe A, dont on n'était même pas sûr qu'elle allait péter !! Alors, sommes nous en période normale et tout beigne. Ou bien, avec le réchauffement planétaire et toutes les misères, dont les incitations à réduire son train de vie, à surveiller sa consommation d'énergie, à se mettre au régime jockey, voire même à s'agenouiller et à se repentir, sommes nous en période de crise ?? Si c'est le cas, nous sommes à la veille d'une guerre contre la nature, même si c'est nous qui l'avons provoquée !! Alors, l'équivalant de la bombe H ne sera pas de trop et il est urgent d'abattre les entraves qui bloquent le développement du nucléaire, et, sur tous les fronts, sans hésiter sur le caractère plus ou moins risqué des technologies à mettre en oeuvre. Mais, si ces exhortations vous effraient, pas de lézard, vous pouvez toujours vous persuader que je déconne et continuer à attendre que les glaçons aient rafraichi le Wiscki !
Cordialement

[XK150]

Réponse au message 13 :

Ce que l'on oublie ( volontairement ?) toujours de dire , c'est que ces cycles de transmutation s'étendent sur 200 ans environ , nécessitent un très grand nombre de réacteurs,
et ne résolvent pas complètement le problème ...

Je reprends des éléments de cette discussion qui n'était pas sur le forum Physique: https://forums.futura-sciences.com/d...articules.html

La transmutation des combustibles nucléaires peut se faire évidemment oui , sur tout le volume du réacteur , il suffit de charger le combustible concerné .
Au bout de plusieurs années , il s'est opéré une transmutation PARTIELLE et qui ne sera JAMAIS totale , suffisante parce que l'on va retraiter et séparer .

Comment peut on faire pour les déchets ultimes HA-VL existants , la même chose ? NON , totalement utopique et hors de prix d'aller introduire des déchets HA-VL dans du combustible !!
Même les plus fous ne l'envisagent pas ....

Donc , à priori , on reconditionne les déchets HA-VL ( actuellement , environ 4000 m3 ) en container plus petit ou en fausse aiguille combustible ( une sacrée opération vu les activités à manipuler , passons ...) et l'on irradie en réacteur , et , désolé , mais c'est maintenant qu'il faut de la place , et beaucoup de place , et des réacteurs rapides , et du temps ....
Pour le temps , tu te souviens que j'ai fait un calcul élémentaire que je peux retrouver .
Bref , aurons nous tout cela demain : NON .Quelque soit la méthode de transmutation , si un jour elle existe , on continuera à produire beaucoup plus que ce qui sera mal transmuté .

Prendre le modèle de la transmutation partielle du combustible appliquée aux déchets HA-VL , n'est pas une attitude objective , désolé :
Le combustible nucléaire est limité à 4 ou 5 éléments ; Les déchets HA-VL comportent une CENTAINE de radionucléides différents qui demandent CHACUN , UN PROCESSUS de transmutation DIFFéRENT , comment va t on faire ? Le tri ? C'est juste impossible .

Très à la mode , il y a 20 ou 30 ans , la transmutation des déchets ( et non pas du combustible ) a permis à des labos d'obtenir des crédits ... Qu'ils ont dépensé pour autre chose ,
tant mieux pour eux ...


MYRRHA , oui , un projet ... , un projet de plus !

En tout cas , MERCI pour le lien , j'ai trouvé une phrase qui résume bien les positions réalistes que je défends depuis des mois sur ce forum au sujet de la transmutation :

" Dans plusieurs décennies, à la fin du xxi ème siècle, si tout va bien, il pourrait être envisageable d'exploiter des réacteurs de quatrième génération à neutrons rapides et de commencer les longs cycles d'incinération nucléaire qui devraient durer environ 200 ans pour être en mesure d'éliminer un pourcentage élevé de la radiotoxicité du combustible. "

Référence WIKI

Tous mes arguments y sont repris , je suis d'accord avec tout , même si on ne parle pas de " détail " , tel le tri et le conditionnement préalable des radionucléides :

- à la fin du siècle si tout va bien ...
- Il faut DES réacteurs de 4 ème génération ... Pas de problème , c'est bien parti !!!
- Les cycles d'irradiation dureraient autour de 200 ans ...
- On aura éliminé un pourcentage élevé ( élevé , oui à prouver , mais en tout cas, pas total ... ) de la radiotoxicité des déchets ultimes .

Donc , rendez vous dans 300 ans pour les premiers résultats ?

[Deedee81]

Donc , rendez vous dans 300 ans pour les premiers résultats ?

Faut espérer qu'on ait la fusion avant ça

D'ailleurs, à tous, si on pouvait se recentrer. Le sujet est la fusion. Merci,

[baiegeai]

ce qui est bien avec la fusion c'est qu'on va pouvoir depolluer et refroidir la planete
donc c'est pas la peine de s'inquieter
les polytechniciens ont la solution , c'est juste que les enarques ne veulent pas sa mise en oeuvre

[Deedee81]

les polytechniciens ont la solution , c'est juste que les enarques ne veulent pas sa mise en oeuvre

J'aurais tendance à t'applaudir Mais je pense qu'il faudrait prouver ce genre de chose sinon ça risque d'être très mal pris.

[baiegeai]

J'aurais tendance à t'applaudir Mais je pense qu'il faudrait prouver ce genre de chose sinon ça risque d'être très mal pris.

Prenons l'exemple de l'EPR qui catalyse toutes les errances à la française et je suis sur que mon assertion pourra etre facilement prouvée. ( mais je n'ai pas le temps d'enqueter , n'etant pas payé par mediapart , j'utilise donc mon droit de suspicion legitime , droit extremement fort qui peut conduire un jury à decider d'une reclusion à perpetuité )

[obi76]

J'aurais tendance à t'applaudir Mais je pense qu'il faudrait prouver ce genre de chose sinon ça risque d'être très mal pris.

D'expérience (où j'y ai été confronté), c'est malheureusement pas loin d'âtre vrai

[ecolami]

Bonjour,
Je complète la réponse sur la transmutation et les déchets radioactifs. Il faut comprendre que lors d'une transmutation d'UN isotope on peut aussi bien obtenir un nouvel élément (ou isotope selon les cas) dont la durée de vie est prévisible et aussi parfaitement quelconque: ça peut aussi bien durer quelques millisecondes que des millions d'années et à chaque isotope il faut regler l'accélérateur differemment tout en sachant que les rendements sont dérisoires. Alors appliqué a un mélange de déchets radioactifs on n'arrive plus à rien de valable.
Le problème avec les déchets nucléaires c'est qu'il y a encore trop de personnes qui croient (espèrent? rêvent?) qu'il sera possible un jour de faire disparaitre rapidement la radioactivité comme on brule un déchet dans un incinérateur. Ces personnes imaginent que c'est juste une question d'argent, de moyens donnés aux chercheurs. En vérité on sait déja ce qui peut être fait et ce qui ne pourras pas l'être.
Concernant la fusion je suis pessimiste: pour qu'elle soit rentable il faudra réussir avec de l'hydrogène normal et non pas ses isotopes qui sont bien trop rares. Or on a déja les pires difficultés a réussir avec ce qui est le plus facile.
Parallèlement a ITER on a construit le LASER MEGAJOULE . C'est un ensemble de lasers des trés haute puissance capables de focaliser une impulsion sur une microbille d'hydrure de lithium (dopés aux isotopes d'hydrogène?). J'ignore le moyen de récuperer l'éventuelle énergie de fusion. parce qu'il s'agit d'un fonctionnement par impulsion .