Fusion nucléaire par z-pinch sans générateur de Marx ?
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Fusion nucléaire par z-pinch sans générateur de Marx ?



  1. #1
    Daumic

    Fusion nucléaire par z-pinch sans générateur de Marx ?


    ------

    Le générateur de Marx a été inventé par Erwin Marx en 1924 (1). Ce générateur électrique est un montage astucieux de plusieurs condensateurs et éclateurs. Les condensateurs sont chargés en parallèle et déchargés en série. Cela permet de générer des impulsions électriques de grande puissance sans avoir à concevoir un condensateur à haute tension.

    Les premières tentatives d’obtention de la fusion nucléaire ont été les z-pinch (2) : une décharge électrique de grande puissance dans un gaz provoque un chauffage intense et une forte compression. La réaction de fusion nucléaire la plus facile pourrait être obtenue avec un mélange gazeux composé de deutérium et tritium. C’est évidemment un générateur de Marx qui est utilisé pour toutes les expériences de z-pinch depuis l’origine de ces essais dans les années 1950.

    Les essais de z-pinch ont rapidement été décevants (2). Le temps de confinement du plasma généré s’est révélé très insuffisant car des instabilités se développent systématiquement et dispersent le plasma. L’une de ces instabilités consiste en l’apparition de champs électriques qui divisent le plasma en chapelet. Cette instabilité est dite en mode m=0 (3) puisqu’elle se développe le long de l’axe du plasma.

    Quelle est la source de ces instabilités ? Il me semble qu’une source pourrait être le générateur de Marx lui-même. En raison de son fonctionnement (la décharge du premier condensateur déclenche en cascade la décharge des condensateurs suivants), l’impulsion électrique présente des fluctuations (4) (5). Ces petites variations de la décharge électrique pourraient être à l’origine des instabilités du plasma de mode m=0.

    Peut-on se passer du générateur de Marx pour faire une expérience de z-pinch ?


    (1) https://en.wikipedia.org/wiki/Marx_generator
    (2) https://en.wikipedia.org/wiki/Z-pinch
    (3) https://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_stability
    (4) https://www.researchgate.net/publica...00000/download
    (5) https://www.researchgate.net/publica...e_Applications

    -----

  2. #2
    f6bes

    Re : Fusion nucléaire par z-pinch sans générateur de Marx ?

    BONJOUR tout de meme!
    A+

  3. #3
    XK150

    Re : Fusion nucléaire par z-pinch sans générateur de Marx ?

    Sans entrer dans les détails , les instabilités sont inhérentes à tout plasma , elles sont de plusieurs types , elles sont assez bien recensées .

    La Z-Pinch de Sandia a fait beaucoup de progrès , et est toujours d'actualité ( qui a obtenu 200 keV , 2 milliards de degrés ? Bon , d'accord , on ne sait pas trop pourquoi !...).
    Si les générateurs de Marx sont toujours là , c'est que .... .En tout cas , la forme de l'impulsion de courant est bien maîtisée aujourd'hui , ce qui permet des essais différents .


    2 documents limites accessibles grand public physicien , après ???


    https://www-users.york.ac.uk/~bd512/...lecture_10.pdf
    https://www.researchgate.net/figure/...fig1_287181460
    Dernière modification par XK150 ; 05/09/2022 à 09h06.
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  4. #4
    Daumic

    Re : Fusion nucléaire par z-pinch sans générateur de Marx ?

    Bonjour à tous.

    Merci pour ces documents, XK150.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Daumic

    Re : Fusion nucléaire par z-pinch sans générateur de Marx ?

    XK150, les documents que tu présente décrivent bien la croissance des instabilités du plasma sous l'action de la pression magnétique.

    Mais ces documents ne disent rien sur l'origine de ces instabilités. La source de ces perturbations du plasma reste inconnue.

    La qualité de la décharge électrique doit jouer un rôle important dans l'amorce des instabilités du plasma. En raison de son mode de fonctionnement, le générateur de Marx génère de petites fluctuations de la décharge électrique. Ces variations de la décharge électrique, même petites, pourraient être les amorces des instabilités du plasma qui croissent ensuite très vite selon le mode décrit dans les documents fournis.

    Peut-on remplacer le générateur de Marx par un unique condensateur à haute tension ? Il me semble que la décharge d'un condensateur unique produirait une décharge plus propre.

  7. #6
    XK150

    Re : Fusion nucléaire par z-pinch sans générateur de Marx ?

    Comme le sujet vous intéresse ,faites le tour des Z pinch machines , ici :

    Les machines Z-pinch peuvent être trouvées à l'Université du Nevada, Reno (États-Unis), l'Université Cornell (États-Unis), l' Université du Michigan (États-Unis), Sandia National Laboratories (États-Unis), l'Université de Californie, San Diego (États-Unis), l'Université de Washington (États-Unis), Ruhr University (Allemagne), Imperial College (Royaume-Uni), École Polytechnique (France), Weizmann Institute of Science (Israël), Universidad Autónoma Metropolitana (Mexique), NSTRI (Iran).

    Faites une recherche à " haute puissance pulsée " , ici : https://fr.wikipedia.org/wiki/Hautes...s_puls%C3%A9es

    Diverses méthodes de stockage peuvent être utilisées :

    stockage capacitif (condensateurs) : générateur de Marx ;
    stockage inductif (champs magnétiques) : générateur IVA ;
    stockage mécanique (volants d'inertie) ;
    stockage chimique (explosifs) : générateur magnéto-cumulatif.

    Et maintenant , ma ( et votre ) question : existe t il une alternative crédible au stockage capacitif ?

    Voir aussi ici , les développements possibles des Z-pinch machines ( ... pas tout compris , surtout pour les générateurs ) :
    https://www.econologie.com/file/tech...ie/Z-pinch.pdf

    En marge , intéressant :https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5133378
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