Fusion nucléaire

Qui a dit qu'il n'était pas possible de faire ça chez soi?
En tout cas la fusion inertielle ionique est tout a fait faisable à petite echelle; c'est photogénique et ça emet des neutrons, quoi demander de plus? :





Enfin, le breakeven n'est tout de même pas pour demain avec ces machines, mais la physique vaut le détour. Plus de détails ici et là

A+

Max

Il y a même des corps qui font la fusion tout seuls, comme le tritium en se transformant en hélium 3
Mais bon, si tu demandes le bilan énergétique, je me tairai.

Bonjour,
Me semble t-il que le problème que nous pose la fusion nucléaire de nos jours se trouve au niveau énergétique.
Il faut une si grande énergie pour faire de la fusion que ça entraine une si grande température qu'on ne connait aucun matériau capable de la contenir. C'est pour ça que les chercheurs cherchent (et oui ça arrive) pour savoir comment faire pour pouvoir faire de la fusion en contenant la chaleurs avec des moyens qui utilisent l'électromagnétisme etc... Je ne peux pas en dire +, pas assez de connaissances.
Pour la fusion nucléaire, il y a le projet ITER à Cadarache.


Micki28

Micki28 a écrit:

Bonjour,
Me semble t-il que le problème que nous pose la fusion nucléaire de nos jours se trouve au niveau énergétique.
Il faut une si grande énergie pour faire de la fusion que ça entraine une si grande température qu'on ne connait aucun matériau capable de la contenir. C'est pour ça que les chercheurs cherchent (et oui ça arrive) pour savoir comment faire pour pouvoir faire de la fusion en contenant la chaleurs avec des moyens qui utilisent l'électromagnétisme etc... Je ne peux pas en dire +, pas assez de connaissances.
Pour la fusion nucléaire, il y a le projet ITER à Cadarache.


Micki28

Mouais, le blème est qu'il faut non seulement contenir la fusion, mais également l'exploiter.
Or, la seule chose qui échappe au confinement, ce sont les neutrons...
Et c'est là que ça coince, on a pas encore trouvé un matériau qui puisse contenir la chaleur résultante du choc des neutrons, avec une durée de vie acceptable.

Autrement dit, et actuellement, ce système théoriquement prometteur (qui est celui du Soleil) ne débouche sur rien de concret...
Et c'est dommage !

Anthracite a écrit:

Or, la seule chose qui échappe au confinement, ce sont les neutrons...
Et c'est là que ça coince, on a pas encore trouvé un matériau qui puisse contenir la chaleur résultante du choc des neutrons, avec une durée de vie acceptable.

De l'eau, simplement de l'eau et ça marche pour bloquer les neutrons des centrales à fission.

Le véritable problème est la température elle même. Pour qu'il y ait fusion, il faut que les noyaux se percutent avec une grande énergie, l'énergie de liaison. Vu que la température c'est l'agitation des particule, alors + la température est haute, + les particules s'agitent, donc + ils ont de l'énergie cinétique et donc peuvent casser les liaisons.
Mais cette température est énorme, la preuve le soleil qui fonctionne grâce à la fusion.

narduccio a écrit:

Anthracite a écrit:

Or, la seule chose qui échappe au confinement, ce sont les neutrons...
Et c'est là que ça coince, on a pas encore trouvé un matériau qui puisse contenir la chaleur résultante du choc des neutrons, avec une durée de vie acceptable.

De l'eau, simplement de l'eau et ça marche pour bloquer les neutrons des centrales à fission.

Si c'était aussi simple...

Sauf erreur de ma part, c'est la solution retenue dans 2 des projets les plus prometteurs. D'accord, ils prévoient de plonger le réacteur dans une piscine.

Au fait, le bore est aussi un bon neutrophage. Un peu trop efficace, il est capturé et ne participe plus aux réactions.

hello

concernant la fusion, j'ai un doute... j'avais cru comprendre que, pour confiner tout ca, il n'y a effectivement aucun materiau suffisamment resistant et que, du coup, le confinement se fait avec des champs electromagnetiques

jusque la, c'est tres bien mais, le fait que ca soit par champ, ca implique qu'il faut qu'il y ait une charge, et si possible que ca soit toujours la meme, sinon le champ ne marche pas... bref, il faudrait que ca ne se fasse que avec des protons.

si on met des electrons ou des neutrons, ils vont en profiter pour se faire la belle des champs.. et moi je serai jaloux.. mais je m'egare..

bref, qu'en est-il? cela est-il correct? ou alors, a ce stade, a-t-on deja purement et simplement depasse le stade de la separation entre electrons, protons et neutrons?

'jib

narduccio a écrit:

Au fait, le bore est aussi un bon neutrophage. Un peu trop efficace, il est capturé et ne participe plus aux réactions.

euh, les reactions avec des electrons, c'est de la fission non?

dans ce cas la c'est vrai que si tu mets la barre a bore, alors tu stoppes les machines..

'jib

jibus a écrit:

le fait que ca soit par champ, ca implique qu'il faut qu'il y ait une charge, et si possible que ca soit toujours la meme, sinon le champ ne marche pas... bref, il faudrait que ca ne se fasse que avec des protons.

Bah non, ça confinera aussi bien les protons que les électrons. Les neutrons eux, continueront leur vie pépère et termineront dans une paroi à laquelle ils donneront de l'énergie en même temps qu'ils la transformeront en gruyère

Nieur a écrit:

Bah non, ça confinera aussi bien les protons que les électrons.

euh... tu es sur? enfin, pas sur, sûr...

le champ magnetique, il cree un champ electrique. le but du champ electrique cree, c'est de repousser les entites ayant le meme champ.

du coup, un truc qui repousserait a la fois le positif et le negatif, je vois ca complique...

peut etre en alternant l'un et l'autre... mais ca me parait dur...

Nieur a écrit:

Les neutrons eux, continueront leur vie pépère et termineront dans une paroi à laquelle ils donneront de l'énergie en même temps qu'ils la transformeront en gruyère

je croyais que le gruyere se faisait avec du lait? faudrait demander a l'eugenie..

'jib

jibus a écrit:

hello

concernant la fusion, j'ai un doute... j'avais cru comprendre que, pour confiner tout ca, il n'y a effectivement aucun matériau suffisamment résistant et que, du coup, le confinement se fait avec des champs électromagnétiques

Il ne faut pas confondre confinement et transformation de l'énergie. Le plasma est très chaud et très réactif. Il a tendance a réagir avec tous les matériaux. Il faut donc l'enfermer dans une bouteille étanche. Et ça, c'est le travail du champ électromagnétique. Mais, il y a 3 problèmes qui se résument en 1. La bouteille est trop étanche. Or, il faut évacuer les déchets des réactions pour éviter de polluer le milieu et éteindre la réaction. Il faut aussi injecter du plasma n'ayant pas réagi pour obtenir des nouvelles réactions. Et il faut extraire l'énergie, parce qu'autrement tout cela ne sert à rien.

Pour l'énergie, il semble que ce soit simple : les neutrons sortent tout seuls de la bouteille parce qu'ils ne sont pas réactifs au champ de confinement. Mais, un physicien japonais à jeté un pavé dans la marre, il prétend que rien ne permet de savoir si des neutrons de cette énergie réagissent avec quelque chose. Or, pas de réactions => pas de récupération de l'énergie véhiculée par les neutrons => il ne sert à rien de créer des réacteurs de fusion. Bien entendu, tous les physiciens qui travaillent sur des projets pour développer la fusion doivent penser que c'est possible, autrement, ça ne vaudrait pas la peine qu'ils se décarcassent. Bien entendu, sur un tas de sites alternatifs ou écolos, la thèse du fameux physicien connait une publicité hors de proportion avec son accueil plutôt glacial chez les tenants de la fusion chaude.

Quand aux voies de transformation de nos neutrons énergétiques, il y en a plusieurs :
- l'eau que j'ai citée. Mais, cela pose quelques problèmes parce qu'il faudrait monter l'eau à haute température et en pression. Or, L'eau en pression a tendance a entrer dans le moindre interstice et quand elle met en contact 2 câbles électriques, on obtient un court circuit. Or, un réacteur nucléaire a de nombreux câbles ...
- des neutrophages qui après libèreraient leurs neutrons excédentaires dans une réaction nucléaire basse température.
- ou alors, des matières fissibles. On pourrait mettre une "couverture fertile" autour du réacteur. L'uranium capterait les neutrons et fissionnerait en dégageant de l'énergie exploitable et qu'on sait exploiter.

narduccio a écrit:

Sauf erreur de ma part, c'est la solution retenue dans 2 des projets les plus prometteurs. D'accord, ils prévoient de plonger le réacteur dans une piscine.

Au fait, le bore est aussi un bon neutrophage. Un peu trop efficace, il est capturé et ne participe plus aux réactions.

Oui, pourquoi pas, c'est peut-être la solution de la dernière chance.
Il reste tout de même quelques problèmes de température et de pression à maîtriser non ?
À moins, et encore, que le bassin soit la fosse des Mariannes.

narduccio a écrit:

jibus a écrit:

hello

concernant la fusion, j'ai un doute... j'avais cru comprendre que, pour confiner tout ca, il n'y a effectivement aucun matériau suffisamment résistant et que, du coup, le confinement se fait avec des champs électromagnétiques

Il ne faut pas confondre confinement et transformation de l'énergie. Le plasma est très chaud et très réactif. Il a tendance a réagir avec tous les matériaux. Il faut donc l'enfermer dans une bouteille étanche. Et ça, c'est le travail du champ électromagnétique. Mais, il y a 3 problèmes qui se résument en 1. La bouteille est trop étanche. Or, il faut évacuer les déchets des réactions pour éviter de polluer le milieu et éteindre la réaction. Il faut aussi injecter du plasma n'ayant pas réagi pour obtenir des nouvelles réactions. Et il faut extraire l'énergie, parce qu'autrement tout cela ne sert à rien.

De toute façon, l'énergie va rayonner sous forme de photons, même si on pouvait confiner également les neutrons qui sont très agressifs.
Donc, ce micro soleil va chauffer.
Le tout est de pouvoir le contrôler...

Donc, ce micro soleil va chauffer.
Je vais surement dire une connerie, mais à la base le but c'est justement que ça chauffe pour qu'on puisse, grâce à une grosse machine à vapeur, s'en servir pour produire de l'électricité... non ?

Faire de la fusion juste pour le fun c'est un peu spécial comme passe temps je trouve.


Sinon, pour le champ magnétique, faire juste une bulle de confinement me semble hasardeux, mais un tore aurait meilleur effet, un peu a la manière d'un accélérateur de particules.
On aurait ainsi une circulation d'électron dans un sens et de proton dans l'autre ce qui règlerais du coup le problème de la charge et offrirait de l'énergie cinétique en plus lors des inévitables collisions Protons/Electrons.


Michel99, qui attends de voir la démolition de ses théories de profane.

Michel99 a écrit:

On aurait ainsi une circulation d'électron dans un sens et de proton dans l'autre ce qui règlerais du coup le problème de la charge et offrirait de l'énergie cinétique en plus lors des inévitables collisions Protons/Electrons.

j'ai toujours du mal a voir comment, avec un meme champ electromagnetique, on peut gerer aussi bien des protons que des electrons...

'jib

jibus a écrit:

Michel99 a écrit:

On aurait ainsi une circulation d'électron dans un sens et de proton dans l'autre ce qui règlerais du coup le problème de la charge et offrirait de l'énergie cinétique en plus lors des inévitables collisions Protons/Electrons.

j'ai toujours du mal a voir comment, avec un meme champ electromagnetique, on peut gerer aussi bien des protons que des electrons...

'jib

Tu aurais raison avec un champ électrique, on ne gérerait que la moitié des particules et encore, elles iraient toutes dans la direction du champ vers les électrodes, mais avec un champ magnétique, c'est différent, peu importe que les particules soient déviées à gauche ou à droite pourvu qu'elles ne passent pas le champ de confinement.
C'est un peu comme un moteur électrique qui tournerait dans un sens ou dans l'autre selon le sens du courant, si tu me permets cette grossière comparaison. L'important étant qu'il tourne.

hmmm... cela ne m'eclaire pas...

d'abord, comment est le champ magnetique? est-il fixe, ou variable?

si il est fixe, alors il va exercer une force sur les particules qui sont dans le champ et, si je ne m'abuse, suivant le champ et le signe de la particule, alors celle ci va etre deviee soit dans un sens, soit dans l'autre... ce qui n'aide guere au confinement..

si il est variable, alors on a le meme probleme. bien sur, on devrait pouvoir jongler et mettre le champ dans un sens puis dans un autre, de maniere a attirer certaines particules, puis les repousse, puis les attire... et dans le meme temps, il repousserait les particules de signe contraire, puis les attirerait, puis les repousserait... en etant suffisamment bien dose pour que les particules ne sortent pas...

ca me parait complique..

'jib

Je savais bien que des salops avaient du plagier mon idée par avance !!!
http://www-fusion-magnetique.cea.fr/fusion/principes/principes02.htm

L'intérêt d'un champ torique est qu'il n'y a pas attraction vers un objet (comme avec un électro aimant) mais guidage dans une direction.
En fonction de leur charge les particules iraient donc dans un sens ou dans l'autre, mais une particule a charge donnée ira toujours dans le même sens.

Je sais que c'est particulier, mais mes phrases ont un sens même si ça n'est pas donné.


Michel99, qui ne recule devant aucun sacrifice pour expliquer les idées des autres à Jibus.

Michel99 a écrit:

Donc, ce micro soleil va chauffer.
Je vais surement dire une connerie, mais à la base le but c'est justement que ça chauffe pour qu'on puisse, grâce à une grosse machine à vapeur, s'en servir pour produire de l'électricité... non ?

Faire de la fusion juste pour le fun c'est un peu spécial comme passe temps je trouve.

1) Oui !
2) Tout à fait spécial !
3) il faut tout lire :

Citation :

Donc, ce micro soleil va chauffer.
Le tout est de pouvoir le contrôler...

Donc, maintenir le confinement, sinon ça s'appelle une bombe H qui évidemment chauffe, mais avec, néanmoins quelques petits inconvénients...

Il faut en plus maintenir ce qui fait le confinement un certain temps.
Alors, l'eau est peut-être la solution, mais il faut tout de même songer à la séparer de la réaction de fusion, donc il faut mettre un obstacle entre l'eau et le lieu où se passe la fusion non ?

Et c'est là que les neutrons sont néfastes.

Parce que garder de l'eau liquide en ne le faisant pas exigerait des pressions (si tant est que ce soit possible) auxquelles aucun matériau ne pourrait résister.

Pour le Soleil, tout est plus simple, c'est la gravitation qui se charge du confinement...

Maintenant et comme je ne suis pas dur, si on peut m'expliquer un système pouvant fonctionner plus que quelques minutes, je ne demande pas mieux, n'étant pas expert en fusion.

jibus a écrit:

hmmm... cela ne m'eclaire pas...

d'abord, comment est le champ magnetique? est-il fixe, ou variable?

si il est fixe, alors il va exercer une force sur les particules qui sont dans le champ et, si je ne m'abuse, suivant le champ et le signe de la particule, alors celle ci va etre deviee soit dans un sens, soit dans l'autre... ce qui n'aide guere au confinement..

'jib

Suppose fixe.
Il exerce une force sur les particules en déplacement, pas sur les fixes.
Elles sont déviées dans un plan perpendiculaire, tu continues à raisonner en champ électrique d'où cette méprise.
Le champ électrique exerce une attraction/répulsion sur une particule même fixe et dans son sens.

Michel99 a écrit:

Je savais bien que des salops avaient du plagier mon idée par avance !!!
http://www-fusion-magnetique.cea.fr/fusion/principes/principes02.htm

Je sais que c'est particulier, mais mes phrases ont un sens même si ça n'est pas donné.


Michel99, qui ne recule devant aucun sacrifice pour expliquer les idées des autres à Jibus.

Dur dur comme entreprise !
Mais ton lien ne rentre pas très loin dans l'explication de l'action d'un champ magnétique sur une particule, ce qui est dommage, sinon ce serait plus clair à tes yeux.

Anthracite a écrit:

Elles sont déviées dans un plan perpendiculaire

bon sang mais c'est bien sur!!

'jib

Anthracite a écrit:

Il faut en plus maintenir ce qui fait le confinement un certain temps.
Alors, l'eau est peut-être la solution, mais il faut tout de même songer à la séparer de la réaction de fusion, donc il faut mettre un obstacle entre l'eau et le lieu où se passe la fusion non ?

Et c'est là que les neutrons sont néfastes.

Parce que garder de l'eau liquide en ne le faisant pas exigerait des pressions (si tant est que ce soit possible) auxquelles aucun matériau ne pourrait résister.

En fait, j'ai vu une photo de l'un des projets, c'est juste une grosse piscine dans laquelle est plongée le réacteur. Mais, effectivement, comme on ne maintient pas en pression, la température de l'eau est limitée à environ 100°C. Mais, pour l'instant, il s'agit juste d'une réacteur de recherche. Donc, l'énergie fournie est relativement limitée. L'avantage avec l'eau, c'est que c'est un bon caloporteur et que l'énergie circule par thermosyphon. Y'a même pas besoin de pompe, l'eau chaude monte toute seule. Comme les neutrons sont très énergétiques, il faut donc un nombre élevé de chocs avec des molécules d'eau. C'est pour cela qu'il faut un gros volume d'eau et donc une piscine d'assez grande capacité.
Mais, le rendement final de l'installation dépend de la delta T° aux bornes de la turbine. Avec 286° pour la branche chaude et environ 20°C pour la branche froide, le rendement est d'environ 33%. Si on n'a que 100°C à l'entrée, on obtient un rendement plus faible, nettement plus faible. L'idéal est donc de monter au maximum en pression.

Mais, si on monte en pression, il faut envisager un réacteur ou tout l'appareillage électromagnétique baignerait dans une cocotte maintenue à, admettons, 155b et entre 290 et 320°C. Avec risque d'un flash destructeur, pour le matériel, si l'eau met des connexions en contact...

Si tu connaissait la physique de l'eau, tu saurait qu'on n'a plus d'eau liquide au dessus d'un certain seuil de température. Ou plutôt, au dessus du point critique, personne n'est capable de dire si c'est de l'eau ou de la vapeur. Après, il y a un seuil ou il y a thermolyse de l'eau, ce qui est encore plus gênant.

Pour évacuer l'énergie de la réaction, on se sert de la formule Q=MC(T°bc-T°bf), il suffit donc d'augmenter le débit d'eau en fonction de la différence de température.