Fusion nucléaire

Petit complément :
Une particule chargée qui se déplace est un courant électrique élémentaire.
Tout courant électrique engendre un champ magnétique.
Deux champs magnétiques interagissent.

Je crois que comme ça c'est plus clair et accessible à tous.

Un courant électrique dans un champ magnétique interagit avec lui.
Il s'en suit qu'il va tendre à se déplacer dans un plan perpendiculaire au champ magnétique, c'est le principe du moteur électrique.
Le sens de ce déplacement est déterminé par le sens du courant et celui du champ magnétique.

Ici, si on se trouve dans un mélange de particules positives et négatives, le champ magnétique va remettre un peu d'ordre dans le fouillis et il ne restera plus qu'un sens résultant.

Le hic est que ce courant résultant va avoir son champ magnétique qui va interférer avec le champ principal et créer un champ résultant légèrement différent du champ initial, ce qui explique que dans l'exemple donné par Michel, le bobinage de ce qui donne le champ principal soit légèrement modifié pour en tenir compte.
Pour un moteur, on appelle ça la réaction d'induit.

L'autre hic est que les neutrons, ayant une charge globale nulle vont s'en ficher éperdument.

narduccio a écrit:

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,

...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.

Ok, tu me files les coordonnées ou à défaut le temps de fonctionnement ?

Si tu connaissais la lecture des fils tu aurais compris

Citation :

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

Mais je te remercie de ton amabilité et de ton absence de préjugé...

Ah, fallait extrapoler .... Tu parle d'eau liquide. Tant qu'on reste dans le domaine de l'eau liquide, on a des matériaux qui savent faire. Pour mémoire, il existe des centrales thermiques qui fonctionnent au dessus du point critique. Mais, le rendement se dégrade parce que l'on stocke moins d'énergie dans de l'eau très, très chaude. Donc, pour une histoire de rendement, il faut rester en dessous de cette température. Mais, le rendement au niveau de la turbine n'est pas top. Donc, c'est un compromis ou on cherche le rendement global optimum.

Tant que tu a de l'eau liquide et du débit, tu peux extraire beaucoup de calories. Quand on passe en vapeur, on extrait moins de calories (sauf au moment de la transformation). Et un gaz est plus difficile à mettre en circulation. Mais, on pourrait envisager des turbines avec des pales en céramiques, ce qui permettrait de faire circuler de la vapeur à très haute température. Seulement, la vapeur réagit moins avec les neutrons.

Tu oublie un détail essentiel, la réaction de fusion a lieu dans un espace réduit confiné dans un champ électromagnétique. Ce qui en sort est le flux de neutron et les déchets des réactions. Le flux de neutron transporte une grande partie de l'énergie générée. Or, c'est exactement ce qui se passe dans un réacteur qui exploite la fission nucléaire, on transforme l'énergie du flux neutronique qui sort des éléments combustibles. Ces neutrons vont cogner contre des molécules d'eau (en fait, c'est surtout les noyaux d'hydrogène qui font le boulot) et ils vont perdre un peu d'énergie à chaque choc. Dans la fusion, les neutrons étant plus énergétiques, il y aura besoin de plus de chocs, donc d'une plus grande distance à parcourir dans de l'eau. Et c'est l'échauffement ddes molécules d'eau qui permet de récupérer l'énergie. Il n'y a pas de vaporisation instantanée de l'eau dans le cœur puisque l'énergie échangée ne dépend que de la différence de poids entre les noyaux qui collision. C'est un peu comme un jeu de billard. Dans un réacteur qui exploite la fission, le joueur est un minus, dans un réacteur à fussion, il fait de la muscu. Il enverra la boule plus loin et elle pourra choquer plus de boules, mais elle finit toujours par perdre son énergie.

Oui, Narduccio,
Je comprends bien tes explications et ça marche avec une centrale à fission.

Ce que je n'arrive pas à piger, c'est comment l'eau ne rentre pas en contact avec le plasma.
Je ne vois pas très bien comment un champ magnétique peut empêcher l'eau d'entrer et si le plasma est protégé par une sorte de tuyau, comment ce tuyau n'est pas détruit par les neutrons ?
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Qui a une solide crève, ce qui explique peut-être des problèmes de compréhension.

le plasma est enferme dans un champ magnetique. ce qui permet de le confiner et d'eviter qu'il ne soit en contact avec une surface qui ne supporterait pas cette temperature..

cependant, ce plasma est a l'interieur d'un tore en bore et ce plasma genere de la chaleur. si le champ magnetique confine le plasma, il n'empeche cependant pas la chaleur de se diffuser a l'interieur du tore. le bore du tore chauffe donc.

en plongeant ce tore dans une piscine, ca va chauffer la piscine...

cependant il faut faire attention. si on chauffe le bore du tore a tord, dans une piscine remplie a raz bord, il y a des risques de fuite..

'jib

jibus a écrit:

le plasma est enferme dans un champ magnetique. ce qui permet de le confiner et d'eviter qu'il ne soit en contact avec une surface qui ne supporterait pas cette temperature..

cependant, ce plasma est a l'interieur d'un tore en bore et ce plasma genere de la chaleur. si le champ magnetique confine le plasma, il n'empeche cependant pas la chaleur de se diffuser a l'interieur du tore. le bore du tore chauffe donc.

en plongeant ce tore dans une piscine, ca va chauffer la piscine...

'jib

Tout à fait d'accord, mais, même refroidi, le tore en bore sera attaqué par les neutrons échappés du plasma et ne tiendra que quelques minutes.
C'est le plus gros problème de la fusion.
Mais, apparemment il y en a d'autres...

faudrait demander a bohr..

'jib

il y a une solution: il faudrait faire ca avec de l'helium... 2 protons, 2 electrons, pas de neutrons... que du bonheur!

'jib

Anthracite a écrit:

Oui, Narduccio,
Je comprends bien tes explications et ça marche avec une centrale à fission..

Le flux neutronique est plus puissant, il risque d'user plus vite les matériaux qui vont constituer l'enveloppe du réacteur.

Anthracite a écrit:

Ce que je n'arrive pas à piger, c'est comment l'eau ne rentre pas en contact avec le plasma.

Le plasma est confiné dans le champs électromagnétique et ce champ est confiné par les aimants. Ces aimants sont tenus dans une enceinte de confinement qui devrait surement être en acier. En fait, il faut un matériau qui est "transparent" aux neutrons tout en ayant une résistance structurelle suffisante pour supporter les aimants, le champs (un champ magnétique fort peut entrainer quelques défauts structurels dans pas mal de matériaux).

Anthracite a écrit:

Je ne vois pas très bien comment un champ magnétique peut empêcher l'eau d'entrer et si le plasma est protégé par une sorte de tuyau, comment ce tuyau n'est pas détruit par les neutrons ?.

Les neutrons interagissent peu avec la matière, c'est bien pour cela qu'ils voyagent loin. Les particules alpha ou beta qui sont plus réactives réagissent très vite et ne traversent que quelques centimètres de matière au grand maximum. Les neutrons interagissent peu, c'est un problème. Car pour transformer l'énergie neutronique en énergie électrique, il faut qu'il y a des interactions. Mais, c'est un avantage étant donné que s'il y a trop d'interactions, elles se font au dépend des matériaux environnants. Il faut donc des matériaux "transparents" aux neutrons pour ce qui concerne les aimants et les structures supportant les aimants et assurant le confinement.
Ensuite, il faut un matériau qui réagit avec le flux neutronique. Il y en a un certain nombre, mais, il faut que ce matériau ne se transforme pas en quelque chose de stable. Ce qui serait le cas du bore, par exemple.
Là, il y a 2 solutions :
- un matériau léger, comme l'hydrogène. Et comme je l'ai dit, ce qui est important dans l'eau, c'est sa molécule d'hydrogène. On a 2 molécules légères et c'est comme un jeu de billard. Quand un neutron frappe la molécule d'eau, le choc fait augmenter la température de la molécule et le neutron qui ricoche est ralenti et perd un peu d'énergie. Pour la fission, on a une moyenne d'une dizaine de chocs par neutrons. Pour la fusion, il y en aura pas mal de plus.
- l'autre solution, un matériau lourd. Par exemple, un noyau d'uranium. La différence de masse est telle que le neutron va réagir comme une balle de tennis qu'on envoie contre un mur. Et si le neutron est dans la bonne fenêtre d'énergie, le neutron va être capturé par le noyau d'uranium et il y aura une fission qui va donner des neutrons d'une énergie que l'on sait mieux utiliser.

A ma connaissance, ce sont les 2 voies de recherches les plus prometeuses. Mais, avant il faut qu'Iter démontre qu'on peut entretenir une réaction de fusion de manière contrôlée. Ensuite, il faudra trouver un moyen pour injecter et extraire le combustible et les déchets du champ électromagnétique.

jibus a écrit:

il y a une solution: il faudrait faire ca avec de l'helium... 2 protons, 2 electrons, pas de neutrons... que du bonheur!

'jib

On a essayé des trucs dans ce genre, on convertit directement les photons, sous forme de rayons X en électricité...
Mais, d'après ce que j'en ai lu, c'est pas encore le remêde miracle...

Oui, Narduccio, je te suis bien, mais le genre de matériau transparent au proton n'existe pas encore.
Certains même émettent des doutes sur la possibilité d'en trouver, j'ai lu une déclaration ; « On a voulu mettre le Soleil en boîte, mais on n'a pas trouvé le moyen de réaliser cette boîte »

Bon, on trouvera peut-être, qui sait...

Alors, refroidir par eau c'est très bien, mais comme tous les corps connus sont constitués d'un noyau et que les risques de carambolage et, donc de modification du dit noyau sont énormes, l'eau risque de ne pas être le remède.
Certes, les neutrons fauteurs de troubles, une fois leur forfait accompli, seront arrêtés par l'eau, mais il sera trop tard.

Bon, j'ai l'air pessimiste et il est possible que, finalement, on arrive à un résultat, mais dans combien de temps ?

Citation :

A ma connaissance, ce sont les 2 voies de recherches les plus prometeuses. Mais, avant il faut qu'Iter démontre qu'on peut entretenir une réaction de fusion de manière contrôlée. Ensuite, il faudra trouver un moyen pour injecter et extraire le combustible et les déchets du champ électromagnétique.

Oui, on peut chercher de ce côté.
Mais il vaudrait, en plus de ce que tu dis, qu'ITER fonctionne un pe plus que sept minutes environs, ce serait le top...

Mais si, il y a un tas de matériaux "transparents" au neutrons. Pourquoi fait-on des réacteurs en aciers, enfin, les structures internes ? Et les matériaux des gaines combustibles ? Il sont déjà choisis en fonction de ce critère.

narduccio a écrit:

Mais si, il y a un tas de matériaux "transparents" au neutrons. Pourquoi fait-on des réacteurs en aciers, enfin, les structures internes ? Et les matériaux des gaines combustibles ? Il sont déjà choisis en fonction de ce critère.

Et pourquoi ne le fait-on pas pour la fusion ?
C'est moins cher que ce qu'on fait et qui ne tient pas sept minutes non ?

Note que pour la fission tu as tout à fait raison, l'acier est (presque) suffisamment transparent.
De plus, tu en as expliqué longuement les raisons dans ce cas.

Anthracite a écrit:

Petit complément :
Une particule chargée qui se déplace est un courant électrique élémentaire.
Tout courant électrique engendre un champ magnétique.
Deux champs magnétiques interagissent.

Je crois que comme ça c'est plus clair et accessible à tous.

Un courant électrique dans un champ magnétique interagit avec lui.
Il s'en suit qu'il va tendre à se déplacer dans un plan perpendiculaire au champ magnétique, c'est le principe du moteur électrique.
Le sens de ce déplacement est déterminé par le sens du courant et celui du champ magnétique.

Ici, si on se trouve dans un mélange de particules positives et négatives, le champ magnétique va remettre un peu d'ordre dans le fouillis et il ne restera plus qu'un sens résultant.

Le hic est que ce courant résultant va avoir son champ magnétique qui va interférer avec le champ principal et créer un champ résultant légèrement différent du champ initial, ce qui explique que dans l'exemple donné par Michel, le bobinage de ce qui donne le champ principal soit légèrement modifié pour en tenir compte.
Pour un moteur, on appelle ça la réaction d'induit.

L'autre hic est que les neutrons, ayant une charge globale nulle vont s'en ficher éperdument.

Citation :

Une particule chargée qui se déplace est un courant électrique élémentaire.
Tout courant électrique engendre un champ magnétique.
Deux champs magnétiques interagissent.

Je crois que comme ça c'est plus clair et accessible à tous.

Jusque-là, c'était plus clair, la suite étant trop technique...
Donc, reprenons.
Ou plus exactement complétons :
Un champ magnétique faible va se faire orienter par un champ magnétique plus fort.
Dès lors, on se fiche de la polarité de la particule et de son sens de circulation, même si la polarité du champ qu'elle engendre est contraire au champ principal, celui-ci va réorienter le champ de la particule.
Donc, tout est bien confiné.*

*Mais le champ principal suit une courbe (le tore), celui engendré par la particule voudrait bien continuer tout droit.
Normalement plus le champ magnétique du tore est important mieux se fait cette correction.
Mais correction ne veut pas toujours dire perfection...
En modifiant un peu le bobinage du tore, on évite les petites sections droites comprises entre deux spires et donc de devoir corriger par a-coups chaque fois.
Un bobinage hélicoïdal assure une variation continue de la courbure du champ magnétique du tore et donc la correction est continue également.

C'est très résumé et, j'espère, pas trop technique.

Il me semble avoir lu que le confinement par champ électrique est également envisagé, mais là, j'avoue ne pas y voir trop clair.
Il faudrait éviter la formation d'ions positifs ?

Nieur a écrit:

[
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

LGDA dirait en emmental !
Sinon c'est un résumé saisissant de vérité !

Anthracite a écrit:

LGDA dirait en emmental ! !

Ce qui ne fut pas fait sans le faire exprès. Cependant, l'emmental est un gruyère (même si les Suisses ne semblent pas l'accepter) en France. Donc, par titillisme doublé d'esprit de contradiction, j'ai employé ce mot.

Nieur a écrit:

Anthracite a écrit:

LGDA dirait en emmental ! !

Ce qui ne fut pas fait sans le faire exprès. Cependant, l'emmental est un gruyère (même si les Suisses ne semblent pas l'accepter) en France. Donc, par titillisme doublé d'esprit de contradiction, j'ai employé ce mot.

De toute façon, cette expression est passée depuis trop longtemps dans l'usage pour la changer et je suis heureux d'avoir un avis qui l'autorise.

Et après tout, je n'ai engagé que la responsabilité de LGDA.

Nieur a écrit:

Anthracite a écrit:

LGDA dirait en emmental ! !

Ce qui ne fut pas fait sans le faire exprès. Cependant, l'emmental est un gruyère (même si les Suisses ne semblent pas l'accepter) en France. Donc, par titillisme doublé d'esprit de contradiction, j'ai employé ce mot.

GRRRRRRRR !!!
Faut il vous pendre par les [CENSURE] pour que vous compreniez qu'un gruyère N'EST PAS un emmental et réciproquement !

L'Emmental vient comme son nom l'indique de la vallée de l'Emme et est un fromage à très gros trous.
Le gruyère vient de la partie francophone du bassin de la Sarine entre la Tine de Montbovon et la plaine de Riaz.

Confondre l'un avec l'autre est comme dire "J'appelle les Bordeaux des Bourgognes parce que ce sont des vins français et que les deux sont de couleur rouge" ou confondre les vins de Loire avec des Cotes du Rhone sous prétexte que les deux sont définis par le nom du fleuve traversant les vignobles...

Ou bien déclarer que les Alsaciens ou les Belges, c'est du pareil au même puisque tous deux boivent de la bière !

Accessoirement, déclarer l'erreur admissible sous prétexte que la majorité des gens la commet équivaut à dire "Nous ne sommes pas stupides puisque nous sommes nombreux !" (l'un étant censé annuler l'autre)
C'est une erreur grossière parce qu'en fait vous êtes à la fois stupides ET nombreux ! (l'un s'additionnant à l'autre !)

Salut

Citation :

Ou bien déclarer que les Alsaciens ou les Belges, c'est du pareil au même puisque tous deux boivent de la bière !

Rectification les uns boivent de la bière les autres boivent quelque chose d'innommable et coloré.

Le Vieux

lgda a écrit:

Nieur a écrit:

Anthracite a écrit:

LGDA dirait en emmental ! !

Ce qui ne fut pas fait sans le faire exprès. Cependant, l'emmental est un gruyère (même si les Suisses ne semblent pas l'accepter) en France. Donc, par titillisme doublé d'esprit de contradiction, j'ai employé ce mot.

[Accessoirement, déclarer l'erreur admissible sous prétexte que la majorité des gens la commet équivaut à dire "Nous ne sommes pas stupides puisque nous sommes nombreux !" (l'un étant censé annuler l'autre)
C'est une erreur grossière parce qu'en fait vous êtes à la fois stupides ET nombreux ! (l'un s'additionnant à l'autre !)

1) Mais tu es là pour réparer notre stupidité et c'est bien...
2) Malheureusement (ou heureusement ?) le Français évolue avec l'usage qu'on en fait.

Tiens, ça me fait penser qu'il y avait une bonne question à poser au sujet des tores...

Anthracite a écrit:

1) Mais tu es là pour réparer notre stupidité et c'est bien...

Anthracite a écrit:

2) Malheureusement (ou heureusement ?) le Français évolue avec l'usage qu'on en fait.

Le Français en tant qu'individu ou en tant que langage ?? (pour ce qui est du langage, je suis d'accord !)

lgda a écrit:

Accessoirement, déclarer l'erreur admissible sous prétexte que la majorité des gens la commet équivaut à dire "Nous ne sommes pas stupides puisque nous sommes nombreux !" (l'un étant censé annuler l'autre)
C'est une erreur grossière parce qu'en fait vous êtes à la fois stupides ET nombreux ! (l'un s'additionnant à l'autre !)

comme disait si bien cigaes: cinquante milliards de mouches ne peuvent pas avoir tort, mangeons de la merde!

'jib