Fusion nucléaire on avance à petits pas

Salut

Science et Avenir a écrit:

Le 8 août 2021, le National Ignition Facility en Californie a réalisé une avancée majeure pour la recherche en fusion nucléaire, en produisant 8 fois plus d'énergie que lors du record précédent

C'est bien 8 fois, mais cela ne fait que 70%  d'énergie produite par rapport à l'énergie consommée. Il faut arriver à dépasser les 100%
dès lors  la fusion consommera moins d'énergie qu'elle en produira, puisque à ce moment, cela s'auto-alimentera et dès lors on pourra enfin espérer obtenir une énergie abondante et propre.

Article de Sciences et Avenir

Le Vieux.

Vous avez appris la nouvelle concernant le tokamak chinois?
Formidable non?

https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/fusion-fusion-nucleaire-nouveau-record-tokamak-chinois-64846/

On va encore se faire bouffer par les chinois.
Encore une occasion perdue de mener la danse, par manque de couilles et de volonté d'assurer l'avenir de l'Europe.
C'est pas en saupoudrant les labos de menue monnaie qu'on va arriver à quelque chose! (et je le dis depuis 30 ans!)

Salut

Steph a écrit:

On va encore se faire bouffer par les chinois.
Encore une occasion perdue de mener la danse, par manque de couilles et de volonté d'assurer l'avenir de l'Europe.

Concernant la fusion nucléaire, l'Europe n'est pas en reste, on fait aussi des recherche dans ce sens, certes les Chinois obtiennent quelques résultats ainsi que les Américain, mais j'ai l'impression que l'on est encore loin du but.

Pour les autres recherches, en effet, on a l'impression que l'Europe est à la traîne, d'autant plus dommage, que la plupart des cerveaux, du moins aux USA sont des natifs européens.

Le Vieux

Salut

Peut être une nouvelle avancée dans la recherche de la fusion, on parle d'un gain à 120% (c.a.d que pour 1kw fourni on a en sortie 1,2 kw récupéré)

J' attend de nouvelles infos qui parait-il vont parvenir dans les prochain jours.

.voir LIEN ici

Le Vieux.

On en parle aussi dans S&V

S&V magasine a écrit:

On savait déjà déclencher une réaction de fusion nucléaire. Mais depuis quelques mois, les physiciens ont fait de nombreux pas en avant vers la maîtrise de cette énergie propre. De quoi bientôt l'industrialiser ?

Une puissance de 10 millions de milliards de watts, soit environ un dixième de la puissance instantanée reçue par la Terre de la part du Soleil… Ce résultat, obtenu en seulement un dixième de nanoseconde le 8 août 2021 par le dispositif de fusion nucléaire du National Ignition Facility (NIF) de Californie, ceci à l’aide d’une myriade de lasers de très forte puissance, est absolument colossal.

Mais la véritable prouesse réside dans le rendement énergétique de l’expérience. Pour 1,9 mégajoule produit par les faisceaux laser concentrés, la fusion a généré en retour 1,3

Lien du l'article ICI

De là à produire de manière industrielle de l'électricité, il faudra encore attendre un peu, au moins une vingtaine d'années sans doute, mais l'important dans cette information, c'est que l'on peut y arriver, car jusque ici, il faut bien avouer que l'on n'en savait rien..

Chouette de l'énergie à revendre pour Poutine, Kim Yong un et Khamenei (et Trump). L'humanité a de quoi se réjouir...

Salut

Je me posais une bête question, y aurait-il un changement p/r aux centrales nucléaires à fission actuelles avec les centrales à fusion, concernant le refroidissement des centrales, devra t'on toujours avoir à portée de mains une rivière ?

Le Vieux.

Avec la fusion, le problème n'est pas de refroidir, au contraire, il faut éviter que la température ne diminue trop. Ou alors je n'ai pas compris ta question?

Le Vieux a écrit:

Je me posais une bête  question, y aurait-il un changement p/r aux centrales nucléaires à fission actuelles avec les centrales à fusion, concernant le refroidissement des centrales, devra  t'on toujours avoir à portée de mains une rivière ?

La fission nucléaire fonctionne par production dans un bloc solide d'atomes lourds (le "combustible nucléaire") de neutrons surnuméraires qui provoquent un emballement de la réaction et un échauffement du bloc. Si cet emballement n'est plus contrôlé par les barres d'absorption des neutrons (Tchernobyl), soit par perte de contrôle de la température du produit (Tchernobyl, Fukushima), la réaction s'auto-entretient et s'emballe jusqu'à la destruction des installations (et même au-delà puisque cela produit un magma radioactif qui peut faire fondre le sol sous lui (Tchernobyl) jusqu'à ce qu'il refroidisse par conduction thermique.
Dans le pire des cas envisageable, cemagma radioactif va faire un voyage vers le centre de la Terre et créer localement un petit conduit (quelques mètres de circonférence) à travers le manteau terrestre, qui s'effondrera sur lui-même.

La fusion nucléaire fonctionne par la production d'un plasma d'hydrogène (isotopes deutérium et tritium) dont le choc et la fusion crée de la chaleur, de la lumière, unatome d'hélium et un neutron. En cas de perte de contrôle de l'instalation (ou de ses produits), la r&action s(arrête instantanément parce que les conditions physiques requises ne sont plus là.
L’ESSENTIEL SUR…  La fusion nucléaire

Salut

J-Louis a écrit:

a fusion nucléaire fonctionne par la production d'un plasma d'hydrogène (isotopes deutérium et tritium) dont le choc et la fusion crée de la chaleur, de la lumière, unatome d'hélium et un neutron. En cas de perte de contrôle de l'instalation (ou de ses produits), la r&action s(arrête instantanément parce que les conditions physiques requises ne sont plus là.

Oui, mais je ne pensais pas au refroidissement du réacteur en lui même, mais à la condensation d'un liquide après le passage dans les turbines, or je pense que cela ne changera pas grand chose à ce sujet p/r aux installations des centrales à fission. Et si jamais, on en arrive à des centrales à fusion, qui pourrait être plus puiissante que les anciennes centrales, il faudra toujours un système de condensation en rapport avec la puissance.
Sue le site, il est dit qu'il faut 7000m3 / heure, mais c'est énorme, il faut donc une rivière de 2m3/s de débit au minimum, c'est pas rien



Photo issue du site ici

Le Vieux.

Ce que je crains le plus avec des centrale ou l'on disposerait d'une quantité surabondante d'énergie, , c'est que connaissant l'être humain, il en abuse et ré abuse, et au lieu de protéger l'environnement, il pourrait en profiter, pour changer la nature à sa convenance au lieu de s'adapter à la nature.

Le Vieux a écrit:

Ce que je crains le plus avec des centrale ou l'on disposerait d'une quantité surabondante d'énergie, c'est que connaissant l'être humain, il en abuse et ré abuse, et au lieu de protéger l'environnement, il pourrait en profiter, pour changer la nature à sa convenance au lieu de s'adapter à la nature.

Ne t'inquiète pas pour cela, on n'est pas près de voir une centrale à fusion nucléaire

La fusion crée un atome d'hélium et un neutron à haute énergie, et c'est le principal déchet de la réaction... mais alors, quel problème ! 80% de l'énergie extraite se disperse en un flux de neutrons !
Ces neutrons sont tellement énergétiques qu'ils rendent radioactive presque toute matière qu'ils rencontrent. Et comme la réaction de fusion se produit dans un plasma, il n'est pas question de pouvoir implanter des barres de contrôle comme dans la fission; ce sera donc sur les parois du réacteur.

Parce que, autre problème, ces neutrons ne peuvent pas être confinés dans le champs magnétique qui maintient le plasma, ils vont donc partir dans toutes les directions. On aura donc une pièce "blindée" du sous-sol au plafond pour protéger les humains qui travailleront de temps en temps autour des installations (et non pas dedans à cause de la radioactivité induite).

Autre conséquence, toute l'installation devra être mise au rebut au bout d'un temps calculable (et selon les normes de sécurité anti-radiations alors en vigueur) pour cause de trop forte radioactivité : Les machines, les murs, les sols... Pas sûr que les aires de stockages pour déchets nucléaires ultimes existantes soient suffisantes, ni que les écolos laissent s'en créer d'autres.

On continue.
L'hydrogène a 3 isotopes. Le plus courant a un neutron avec son proton, le second (deutérium) a deux neutrons, et le troisième (tritium) en a trois. Et on arrête là de compter en grec scientifique.
Dans le soleil, la réaction est "facilitée" par les énormes pressions et températures qui y reignent. Sur Terre, on ne peut pas rivaliser alors
les réactions de fusion ne peuvent humainement être réalisées qu'entre deux atomes de deutérium, ou bien un tritium et un deutérium. Cette dernière est 10²⁴ fois plus énergétique qu'avec de l'hydrogène ordinaire: x 1 000 000 000 000 000 000 000 000 ! = jackpot ?
Pas forcément, parce que l'énergie du neutron égale sa capacité à provoquer une réaction nucléaire chez les atomes qu'il rencontre.

Problème suivant: Il n'y a qu'environ 37kg de tritium sur Terre ! On est loin de la ressource inépuisable. Sauf que la pricipale source de tritium et deutérium, ce sont les réacteurs à fission nucléaire à uranium. On aurait donc une cohabitation des deux technologies, les écolos seront ravis .
Autre solution bancale, auto-alimenter la fusion en l'entourant de plaques de lithium. En effet, le lithium recevant un neutron peut réagir par fission nécléaire et former du tritium. Sauf que cet hydrogène ne se ferait pas qu'en surface de plaques de lithium, mais aussi au coeur du matériau. On aurait donc des plaques corrodées en surface et qui s'effriteraient à cause de bulles d'hydrogène dans le matériau. Et comme H est le plus petit atome et H₂la plus petite molécule, il ne resterait pas dans le lithium. Et de l'hydrogène gazeux qui s'échappe dans une pièce étanche et surchauffée...    Fukushima  

Problème suivant : Le refroidissement.
Une installation qui travaille à des températures de plusieurs milliers de degrés, il faut la refroidir d'une manière ou d'une autre pour qu'elle puisse fonctionner plus que quelques secondes. Et là, il n'y a que les métaux liquéfiés pour avoir un rendement suffisant dans le circuit primaire de refroidissement. Y'en a qui ont essayé, ça s'est mal passé. Le sodium liquide brûle au contact de l'air et explose au contact de l'eau. Les soviétiques/russes ont mis des années à arrêter le coeur nucléaires de sous-marins dotés de circuit primaire au sodium en les gardant à quai  réchauffés par une centrale à vapeur (à pétrole) pour empêcher une embolie dans les tuyaux. Parce que si le métal solidifie quelque part loin du réacteur, la circulation de refroidissement s'arrête et le réacteur s'emballe, la pression augmente dans les tuyaux avant le bouchon, et on risque la fuite et l'explosion (chimique et nucléaire). Ne rigolez pas, La France aussi a essayé ça avec Superphénix.

Problème suivant : La prolifération nucléaire
Si à la place de lithium, vous mettez de l'uranium qui sera méchament bombardé de neutrons trésénergétiques, vous pouvez vous attendre à obtenir rapidement du plutonium : Approuved by Kim, Kameney and Vladimir.

Problème suivant : Le rendement
Avec toutes les installations nécessaires pour faire fonctionner le bousin de manière plus ou moins sûre (une installation industrielle de grande taille), il faut une source d'énergie de départ considérable, donc une centrale nucléaire. Cela tombe bien, on s'en servira aussi pour l'alimentation en combustible. Oui, mais pour que le bébé produise plus que ce qu'il avale en faisant tourner tous les systèmes autour, la puissance consommée sera considérable (sachant que dès le départ, 80% de l'énergie est perdue en un flot de neutrons incontrôlables, plus la ponction des systèmes d'injection, d'évacuation, de refroidissement, de contrôle, de maintenance automatisée, etc). Un soleil près de chez soi

J'ai forgé mon avis largement à la lecture de cet article en anglais de
Daniel Jassby

Citation :

Daniel Jassby was a principal research physicist at the Princeton Plasma Physics Lab until 1999. For 25 years he worked in areas of plasma physics and neutron production related to fusion energy research and development. He holds a PhD in astrophysical sciences from Princeton University.

la traduction automatique a écrit:

Daniel Jassby a été physicien de recherche principal au Princeton Plasma Physics Lab jusqu'en 1999. Pendant 25 ans, il a travaillé dans les domaines de la physique des plasmas et de la production de neutrons liés à la recherche et au développement de l'énergie de fusion. Il est titulaire d'un doctorat en sciences astrophysiques de l'Université de Princeton.

Salut

Merci pour ton exposé, je vais fouiner un peu sur le net pour mieux me renseigner.
J'ai déjà survolé un peu quelques sites.
Concernant le tritium, cela n'a pas l'air de fort inquiéter les chercheurs, car il semblerait que les centrales à fusion pourraient aussi en fournir. Ce serait près de 300gr par jour pour un réacteur.
Pour les déchets, il y en aurait aussi, bien entendu, mais ceux-ci d'après les dires de certains, ils seraient de courtes durées quelques dizaines d'années seulement.
Mais tout cela doit être confirmé bien entendu.
Affaire à suivre donc.

J-Louis a écrit:

e t'inquiète pas pour cela, on n'est pas près de voir une centrale à fusion nucléaire Laughing

De cela j'en suis bien persuadé, car même si la fusion était aujourd'hui ad hoc, il faudrait encore attendre une dizaine d'années au moins pour voir une de ces centrales fournir industriellement de l'énergie. Mais ce n'est pas pour moi que je m'inquiète, il y a peu de chance que je puisse en voir une fonctionner de mon vivant, mais c'est pour nos descendants que je m'inquiète. Car lorsque je vois l'usage ce que la génération actuelle font avec leur smartphone, au lieu de l'utiliser à bon escient, elle l'utilise de manière extrêmement superficielle sans s'inquiéter de leur intellect. et il en va de même avec tout le modernisme, on en abuse au lieu d'en profiter afin d'améliorer notre quotidien.
ce
J'en profite pour souhaiter à tout le monde  une bonne année.

Le Vieux.