Fusion de l'hydrogène
Bonjour,
Si l'énergie nécessaire à la fusion n'est pas atteinte, qu'arrive-t-il à deux atomes d'hydrogène entrant en collision dans un espace linéaire d'abord et ensuite non linéaire, considérant que le différentiel relatif de quantité de mouvement n'est pas nul?
Bonjour,
ben ils rebondissent.
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Bonjour ,
ben , ça dépend , peut être ils forment une molécule H2 .
Aussi (enfin là on est vraiment à basse énergie, loin de la fusionEnvoyé par XK150
)
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Oui , on est loin de la fusion : les atomes hydrogène n'ont même pas perdu leur électron ....
Mais pour la fusion n'utilise t'on pas de plasma , et alors il s'agit de de noyaux d'ions hydrogène?
Il faut un 3e corps pour former une molécule.
Je ne comprends pas votre remarque : https://fr.wikipedia.org/wiki/Dihydrog%C3%A8ne
Merci obi76.
Oui, bien entendu, s'ils rebondissent dans un espace linéaire, leur trajectoire les éloignera de façon constante.
Puis-je conclure que ces deux atomes d'hydrogène ne pourront jamais former une étoile?
Dans un espace non linéaire, après le rebondissent, leurs nouvelles trajectoires pourraient-elles converger à nouveau?
C'est l'ambiguïté de la question de départ , d'où les réponses qui suivent .
Un atome d'hydrogène possède son électron .
Débarrassé de son électron , il devient un proton et donc on parlerait de fusion p-p .
Sans 3e corps pour faire une collision inélastique, 2 atomes d'hydrogène ne peuvent faire qu'une collision élastique. Ils ne peuvent donc pas former de molécule puisque l'état initial (2 atomes en collision) est dans le continuum de dissociation de la molécule.
Je ne comprends pas trop ce que vous voulez dire par un "espace linéaire". Mais si l'énergie n'est pas suffisante pour qu'elle fusionnent, "linéaire" ou pas, elles rebondissent.
J'aimerai juste que vous expliquiez clairement ce que vous voulez dire par "espace linéaire", car selon ça peut vite devenir compliqué
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Désolé obi76.
Je me rends compte que ma question peut être ambiguë et je n'ai peut-être pas utilisé les bons vocables.
D'abord, il ne s'agit pas d'atomes ionisés puisqu'on parlerait alors de protons.
Ensuite, il est sans doute préférable de parler d'espace plat au lieu de linéaire et d'espace courbe au lieu de non linéaire.
Et en allant plus loin, l'espace courbe pourrait être un une géodésique.
Et oui, ça peut devenir compliqué ��
Salut,
Merci pour cette explication (en lisant le fil je m'apprêtais à poser la même question). Mais la courbure de l'espace-temps ne change rien.
Collision des atomes à faible énergie : rebond
Collision à plus grande énergie : possibilité de formation d'un état lié (H2) (assez peu probable mais possible)
Encore plus haute énergie, les électrons deviennent "accessoires", on entre dans le domaine de la physique nucléaire, simple rebond des protons au début.
Encore plus haute énergie : formation d'un noyau de deutérium avec émission d'un positron et d'un neutrino (suite à la transformation d'un proton en neutron, sinon l'état lié ne peut se former).
C'est typiquement ce qui se passe dans les étoiles, appelé cycle proton-proton. La section efficace n'est pas terrible et l'énergie dégagée pas énorme (beaucoup plus est dégagé ensuite, notamment dans le stade de fusion du tritium pour former de l'hélium 4). Et il faut de plus des températures énormes, bien supérieures à 10 millions de degrés. On rencontre aussi, dans les étoiles plus massives, le cycle du carbone où la fusion se fait par l'intermédiaire du carbone 12 (proton + carbone 12 => azote 13 => carbone 13 => + deux protons => oxygène 15 etc..., à la fin du cycle on retrouve le carbone appelé souvent "phénix").
Cette efficacité minable (mais qui empêche les étoiles d'être des bombes
A nouveau l'effet de la courbure ne change rien, son effet lié à la gravité (mais ce bon vieux Newton suffit) a juste pour conséquence de comprimer fortement le gaz et d'augmenter la température du coeur de l'étoile.
Dans des cas plus extrêmes, comme les étoiles à neutrons, il y a formation essentiellement de neutrons (neutronisation de la matière par capture des électrons, ce processus se produisant en fait surtout en fin de vie de l'étoile devenant supernovae et laissant son coeur de neutron, un peu comme le célèbre pulsar du Crabe dont l'explosion fut observée par les Chinois il y a mille ans), la courbure n'intervient pas (sauf sur le calcul des propriétés globale de l'étoile, là, la RG devient inévitable), la gravité ayant surtout le rôle de stabilisateur du neutron (qui normalement devrait se désintégrer en proton + électron).
Enfin, si on plonge au coeur d'un trou noir, là, bien malin qui pourra dire ce qui s'y passe. Nos connaissances théoriques en gravité quantique étant encore trop spéculatives, incertaines et avec des calculs affreux. De plus c'est inobservable (c'est sous l'horizon).
Dernière modification par Deedee81 ; 04/06/2020 à 06h48.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Re,
Pas de soucis !
s'ils ne sont pas ionisés, leur énergie cinétique est tellement faible (dans les grande lignes) qu'ils ne pourront pas fusionner, de toutes façons. A part former du H2 comme l'a dit XK150, ils ne feront pas grand chose d'autre...
PS :
[centaine de] millions de degrés même
Dernière modification par obi76 ; 04/06/2020 à 10h20.
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Ah oui, des dizaines voire des centaines de millions. Désolé, j'ai flusché.
C'est surtout l'efficacité qui est visée
PS on peut avoir fusion avec des atomes non ionisés. Ceci dit, l'énergie cinétique est telle (et ce n'est pas dans un plasma, sinon ce serait totalement ionisé, juste de l'énergie cinétique) que électrons ou pas électrons, ça fait pas grosse différence.
J'imagine que dans l'espace, de tels chocs se produisent à l'occasion (pas dans les accélérateurs, vu que l'atome est neutre)
Dernière modification par Deedee81 ; 04/06/2020 à 10h25.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Merci pour cette réponse claire et précise.Collision des atomes à faible énergie : rebond
Collision à plus grande énergie : possibilité de formation d'un état lié (H2) (assez peu probable mais possible)
Encore plus haute énergie, les électrons deviennent "accessoires", on entre dans le domaine de la physique nucléaire, simple rebond des protons au début.
Encore plus haute énergie : formation d'un noyau de deutérium avec émission d'un positron et d'un neutrino (suite à la transformation d'un proton en neutron, sinon l'état lié ne peut se former).
Moi aussi ça ma intéressé.
La fusion nucléaire est vraiment un domaine qui me passionne (en amateur).
Vivement qu'on atteigne le Break-even !
Il a été atteint, par le JET Torus. C'est d'ailleurs (en partie) ce qui a motivé le projet ITER.
Le breakeven était une étape importante.... mais seulement la première.
Regarde :
https://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_energy_gain_factor
EDIT et le chemin est long. Un réacteur commercial a fusion est au breakeven ce qu'une centrale hydroélectrique est à Faraday découvrant l'induction.
Dernière modification par Deedee81 ; 04/06/2020 à 14h40.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
@ DD ,
Je ne lis pas la même chose ; Pas encore de break even atteint :
As of 2017, the record for Q is held by the JET tokamak in the UK, at Q = (16 MW)/(24 MW) ≈ 0.67, first attained in 1997. ITER was originally designed to reach ignition, but is currently designed to reach Q = 10, producing 500 MW of fusion power from 50 MW of injected thermal power. The highest record for extrapolated breakeven was posted by the JT-60 device, with Qext = 1.25.
Des explications précédentes récentes :
Re : Fusion nucléaire et Z-machine : compétition sur la striction axiale
Re ,
JT - 60U ( Japon ) , ne fonctionnait qu'en D - D : en 1998 , aurait atteint un facteur Q extrapolé = 1.25 , s'il avait été utilisé en D - T .
Seul , le JET fonctionne en D - T .
JT - 60SA : c'est l'ancien JT - 60U remis au niveau , notamment avec des bobines supraconductrices françaises .
Sera la plus puissante machine en fonctionnement avant ITER , mais toujours en D - D . Premier plasma prévu : Septembre 2020 .
Salut,
En fait je pensais qu'il avait été bien dépassé mais non, c'est juste la limite. Voir ici par exemple
http://www.nucleaire-info.com/critere_de_lawson.htm
Il s'agit bien sûr du premier seuil (voir le lien que j'avais donné plus haut), avec le critère de Lawson, le plus "facile" à atteindre, mais trèèèès loin d'être suffisant.
Difficile de trouver des chiffres sûrs. Dans l'article wikipedia sur le jet ils parlent d'un Q=0.65, en accord avec ce que tu as donné. C'est pas très raccord avec le graphique qui est pourtant une source sûre. Bizarre. Je suis perplexe, perplexe je suis.
Enfin bon, ça ne change pas fondamentalement ce qui a été dit.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Ah oui c'est bien ce que j'avais compris, c'est une sorte d'extrapolation mais pas encore quelque d'atteint réellement@ DD ,
Je ne lis pas la même chose ; Pas encore de break even atteint :
As of 2017, the record for Q is held by the JET tokamak in the UK, at Q = (16 MW)/(24 MW) ≈ 0.67, first attained in 1997. ITER was originally designed to reach ignition, but is currently designed to reach Q = 10, producing 500 MW of fusion power from 50 MW of injected thermal power. The highest record for extrapolated breakeven was posted by the JT-60 device, with Qext = 1.25.
Des explications précédentes récentes :
Re : Fusion nucléaire et Z-machine : compétition sur la striction axiale
Re ,
JT - 60U ( Japon ) , ne fonctionnait qu'en D - D : en 1998 , aurait atteint un facteur Q extrapolé = 1.25 , s'il avait été utilisé en D - T .
Seul , le JET fonctionne en D - T .
JT - 60SA : c'est l'ancien JT - 60U remis au niveau , notamment avec des bobines supraconductrices françaises .
Sera la plus puissante machine en fonctionnement avant ITER , mais toujours en D - D . Premier plasma prévu : Septembre 2020 .
Tiens j'embraye sur un autre sujet ; d'après le site internet d'Iter, les réserves de Lithium de la croûte terrestre pourraient suffir à l'humanité pendant 1000 ans à faire de la fusion (pour générer le tritium) et celles des océans pendant des millions d'années;
Quand on dit "celles des océans", on parle de l'élément Li sous forme ionique dissoute dans l'eau de mer, c'est cela ?
Et si c'est bien cela, le coût énergétique de purification/réduction pour obtenir du Lithium au degré d'oxydation 0 (Lithium métallique) ne serait-il pas supérieur à le gain en production d'énergie généré par une centrale à fusion ? (En gros, ma question c'est est ce que ça vaut le coût énergétiquement parlant).
Bonjour,
vu la quantité d'énergie gigantesque que génère la fusion D+T, c'est sans commune mesure avec l'énergie nécessaire pour purifier...
En gros, 1 kg de D+T ça équivaut à peu près à 70 000 tonnes de pétrole en terme énergétique (en thermique, c'est au rendement près,qui est très loin d'être à 1 dans les deux cas):
Deutérium et tritium : 934 839 342 kWh / kg
Pétrole : 12,6 kWh / kg
Dernière modification par obi76 ; 05/06/2020 à 21h02.
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Re ,
On en est pas à vouloir extraire le lithium ( qui est à très faible concentration ) dans l'eau de mer .
Malgré cela , il y a déjà des méthodes envisageables , certaines sont évoquées ici :
https://www.sciencedirect.com/scienc...42435118302927
Ah tiens, j'ai été voir le calendrier iter sur le site officiel. Le premier plasma c'est pour dans cinq ans (si tout va bien je suppose) et donc on ne devrait plus trop attendre
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Merci Deedee81, j'apprécie la synthèse de plusieurs domaines et les autres détails techniques qui ont suivi.
Donc la courbure de l'espace-temps n'a rien à voir. Le niveau d'énergie en revanche apparaît essentiel. À faible énergie, tout ce que l'on peut espérer d'un nuage de gaz hydrogène ce sont des rebonds entre atomes. S'il n'y a pas d'apport d'énergie, pression et température en arriveront à un équilibre. À un niveau d'énergie plus élevé, un état lié (H2) est possible mais peu probable.
L'exemple du pulsar du Crabe est très intéressant. Lors de l'explosion de l'étoile en supernova, l'onde de choc aurait-elle pu apporter suffisamment d'énergie à d'autres nuages de gaz hydrogène (ou de proto-étoile) afin d'initier le processus de fusion?
Quant aux trous noirs, je ne tiens pas à m'aventurer dans leurs sombres dédales sans rien d'autre qu'un éclairage de fortune.
Ces derniers il y a quelques révolutions techniques qui ont fortement accéléré certains domaines des Sciences.et le chemin est long. Un réacteur commercial a fusion est au breakeven ce qu'une centrale hydroélectrique est à Faraday découvrant l'induction.
La technique CRISPR-Cas 9 en génétique, le gain d'efficacité du deep learning, la suprématie quantique de google...
Qui sait si bientôt des progrès spectaculaire dans la stabilité des plasmas vont permettre aux "rushs" d'Iter de ternir plus longtemps avant que le plasma ne se charge d'impuretés, ne se refroidisse et cesse de s'auto alimenter, augmentant le facteur Q et permettant de caresser le break-even...
Ouais je sais je place beaucoup d'espoirs dans Iter.
En tout cas je suis convaincu que c'est le progrès scientifique qui peut apporter des solutions à l'humanité face à la crise énergétique, et qu'il ne faut pas déconsidérer la Science.
Heu le "deep-learning" ce n'est qu'un mot clé commercial, on n'a pas attendu qu'il apparaisse pour en faire. Quant à la "suprématie quantique" de gogole, ce ne sont ni les pionniers, ni les plus aboutis en la matière. Il faudrait arrêter de systématiquement les mettre sur un piédestal, surtout que c'est rarement justifié (comme d'autres d'ailleurs).
Il y a quand même quelques trucs qu'on ne maîtrise pas encore (par exemple l'ajout de poloidales pour essayer de stabiliser le plasma, ça a marché sur JET mais dans d'autres Tokamak non... allez savoir pourquoi...).
On est bien d'accord. C'est malheureusement un avis partagé par de moins en moins de personnes...
Dernière modification par obi76 ; 06/06/2020 à 08h41.
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
