Jump to content
AIR-DEFENSE.NET

Fusion nucléaire


stormshadow
 Share

Recommended Posts

  • 3 months later...
  • 2 weeks later...

La même CNIM qui s'occupe des chalands de débarquement donne aussi dans l'outillage lourd pour ITER (banc de test d'anneaux de confinement, si j'ai bien compris).

En fouillant un peu, je découvre qu'ils sont aussi fabricant de pièces de grandes dimensions, des "plaques radiales" embarquant chacune 100m de câbles supra-conducteurs et assemblées dans des conditions super-strictes (température contrôle, notamment).

Citation

Un second bâtiment a été aménagé pour recevoir la machine de soudage par faisceau d’électrons sous vide local développée spécialement pour le projet.

GOJ15012DC05590.jpg

 

Le site d'Iter en remet une couche avec d'autres pièces bizarres fabriquées par la même société (en l'occurence, un proto de Divertor en cours de réalisation ; concurrence / coopération avec une société italienne apparemment) :

cnim_k7_1.jpg

Edited by Boule75
  • Thanks 1
  • Upvote 2
Link to comment
Share on other sites

  • 2 months later...

Le principe Z-pinch qui avait été abandonné à cause de l'instabilité du plasma va-t-il être remis dans la course?

Une équipe obtiens en février une durée stable 5000 fois supérieure aux expériences précédentes en appliquant une force de cisaillement (shear force) sur un plasma constitué d'un mélange 20% Deuterieum / 80% hydrogène

https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.122.135001

Il y a des donnés chiffrées dans l'article mais je n'ai pas les compétences pour dire si on est très éloigné - ou pas - des valeurs nécessaires pour que le plasma s'auto-entretienne.

Le Z-pinch:

https://en.wikipedia.org/wiki/Z-pinch

 

  • Thanks 2
  • Upvote 1
Link to comment
Share on other sites

On peut trouver l'article ici :
https://arxiv.org/abs/1806.05894
Et il y a tous les éléments pour évaluer le critère de Lawson :
n = 1E17 cm-3 densité
T = 2 keV température
t = 16 µs temps de confinement

n*T*t = 3.2E18 keV.s/m3

C'est loin des Tokamaks évidemment,  qui sont autour de 1E21, mais c'est quand même pas mal pour une première expérience.
Il faudrait monter la température au moins à 10 keV, et augmenter aussi les deux autres paramètres.

 

Edited by WizardOfLinn
  • Thanks 1
  • Upvote 2
Link to comment
Share on other sites

  • 2 months later...

 

On avait déjà évoqué la découverte du régime plasma super-H dans les tokamaks il y a quelques années.
Un article publié aujourd'hui dans Nuclear Fusion par un groupe de chercheurs de General Atomics présente des résultats expérimentaux très encourageants.
Le mode super-H correspond à une augmentation de la température et de la pression à la périphérie du plasma, et l'expérience produit des résultats conformes à la théorie.
Les paramètres du plasma dans la zone centrale où se produit la fusion dépendant de ces conditions aux limites à la périphérie, le mode super-H permettrait un gain d'un facteur quatre sur la fusion, et une réduction de la taille et du coût d'un réacteur.
Pour des raisons pratiques, les expériences sont effectuées avec un plasma de deutérium, mais sur un plasma D-T, le gain de fusion serait de 0.5, ce qui est la valeur la plus élevée atteinte sur un tokamak de la taille du DIII-D sur lequel a été réalisée l'expérience.

http://www.ga.com/recent-breakthrough-on-diii-d-enables-major-step-toward-economical-fusion-energy

Paramètres:
DIII-D: rmaj=1.67m, rmin=0.67m, B=2.2T, chauffage=23MW, courant plasma:2 MA
Jet: rmaj=2.96m, rmin=1.25m, B=3.45T, chauffage=25MW, courant plasma:5 MA
Le Jet avait produit un gain de fusion comparable sur un tokamak nettement plus gros.

 

  • Like 1
  • Thanks 2
  • Upvote 1
Link to comment
Share on other sites

  • 11 months later...
  • 5 months later...

Le Tokamak japonais JT-60SA est en phase de préparation pour sa mise en service. Depuis le 10 octobre, les aimants supraconducteurs sont en cours de refroidissement pour passer de 27°C à -269°C.
Premier plasma prévu pour le printemps 2021.

https://fusionforenergy.europa.eu/news/jt-60sa-tokamak-getting-cooler-every-day/

L'assemblage de ce Tokamak a été terminé il y a quelques mois, c'est le plus grand jusqu'à la mise en service d'ITER :

https://fusionforenergy.europa.eu/news/europe-and-japan-complete-jt-60sa-the-most-powerful-tokamak-in-the-world/

  • Thanks 1
Link to comment
Share on other sites

  • 4 months later...

TAE (Tri Alpha Energy) parait arriver à des résultats intéressants sur la fusion p-B11 : un plasma à la fois chaud, à 50 MK, et bien confiné.
Pas encore assez chaud pour allumer cette réaction, mais ça progresse tranquillement depuis plus de 20 ans, et il y a des financements significatifs, même si ce n'est pas l'envergure d'ITER.

https://www.world-nuclear-news.org/Articles/TAE-reaches-hot-enough-plasma-milestone

Edited by WizardOfLinn
  • Like 1
  • Thanks 2
Link to comment
Share on other sites

  • 2 months later...

Helion Energy développe un réacteur à fusion qui a produit un plasma à 100 MK.

https://www.world-nuclear-news.org/Articles/Helion-announces-fusion-milestones

https://www.helionenergy.com/

C'est un réacteur pulsé, accélérant deux boules de plasma qui collisionnent au milieu du réacteur pour produire les conditions de température et de confinement. La fusion produit des particules chargées dont l'énergie cinétique est récupérée par induction (il n'y a donc pas de chauffage d'un fluide ni passagepar un cycle de machine à vapeur).

Remarques :
- la réaction D-He3 est intéressante pour produire des particules chargées, mais est plus difficile à allumer que D-T, et de plus He3 est quasiment inexistant sur Terre. Un réacteur réellement exploitable devrait probablement fonctionner sur D-T ou D-D, et aurait les mêmes contraintes par rapport aux neutrons que les systèmes plus classiques.
- la température n'est pas la seule condition requise pour atteindre les conditions de la fusion => l'intérêt réel se voit dans les publications scientifiques qui récapitulent tous les paramètres, et les résultats en terme de réactions de fusion

 

  • Thanks 1
  • Upvote 1
Link to comment
Share on other sites

  • 1 month later...

Nouveau record pour le NIF, mais toujours sur une durée ridiculement courte :

...L’expérience, qui a eu lieu le 8 août au National Ignition Facility (NIF), en Californie, « a été permise par la concentration de la lumière de lasers », pas moins de 192, « sur une cible de la taille d’un plomb » de chasse, explique un communiqué. Cela a eu pour effet de « produire un point chaud du diamètre d’un cheveu, générant plus de 10 quadrillions de watts par la fusion, pendant 100 trillionièmes de secondes. » C’est huit fois plus d’énergie que lors des dernières expériences réalisées au printemps....

Rendement de 1,3 megajoules :

https://www.llnl.gov/news/national-ignition-facility-experiment-puts-researchers-threshold-fusion-ignition

Edited by collectionneur
  • Like 1
  • Thanks 2
  • Upvote 1
Link to comment
Share on other sites

il y a 5 minutes, collectionneur a dit :

Nouveau record pour le NIF, mais toujours sur une durée ridiculement courte :

...L’expérience, qui a eu lieu le 8 août au National Ignition Facility (NIF), en Californie, « a été permise par la concentration de la lumière de lasers », pas moins de 192, « sur une cible de la taille d’un plomb » de chasse, explique un communiqué. Cela a eu pour effet de « produire un point chaud du diamètre d’un cheveu, générant plus de 10 quadrillions de watts par la fusion, pendant 100 trillionièmes de secondes. » C’est huit fois plus d’énergie que lors des dernières expériences réalisées au printemps....

Ca avance, ca avance....

Je crois que les scientifiques eux mêmes disent que la technologie ne sera pas au point et énergétiquement intéressante avant des décennies.

  • Upvote 1
Link to comment
Share on other sites

C'est un système impulsionnel, et le confinement inertiel est court par nature. L'important pour en dériver une source d'énergie est le gain et la fréquence de ces impulsions (une dizaine par seconde plutôt qu'une tous les trois mois).

Les premiers tirs du NIF il y a quelques années n'avaient pas été très convaincants, mais de temps en temps, l'espoir renait :
https://www.connaissancedesenergies.org/afp/un-laboratoire-americain-dit-avoir-realise-une-avancee-historique-dans-la-fusion-nucleaire-210817

Il y a quelques chiffres ici :
https://www.sciencemag.org/news/2021/08/explosive-new-result-laser-powered-fusion-effort-nears-ignition
La fusion a produit 70% de l'énergie de l'impulsion LASER incidente, ce qui est effectivement énorme pour ce type d'expérience. Il manque encore un facteur 100 pour que ça puisse être une source d'énergie intéressante (compte tenu du rendement misérable de la chaine LASER), mais c'est bien un bond en avant.

 

 

  • Like 1
  • Thanks 1
  • Upvote 2
Link to comment
Share on other sites

il y a 52 minutes, WizardOfLinn a dit :

C'est un système impulsionnel, et le confinement inertiel est court par nature. L'important pour en dériver une source d'énergie est le gain et la fréquence de ces impulsions (une dizaine par seconde plutôt qu'une tous les trois mois).

Les premiers tirs du NIF il y a quelques années n'avaient pas été très convaincants, mais de temps en temps, l'espoir renait :
https://www.connaissancedesenergies.org/afp/un-laboratoire-americain-dit-avoir-realise-une-avancee-historique-dans-la-fusion-nucleaire-210817

Il y a quelques chiffres ici :
https://www.sciencemag.org/news/2021/08/explosive-new-result-laser-powered-fusion-effort-nears-ignition
La fusion a produit 70% de l'énergie de l'impulsion LASER incidente, ce qui est effectivement énorme pour ce type d'expérience. Il manque encore un facteur 100 pour que ça puisse être une source d'énergie intéressante (compte tenu du rendement misérable de la chaine LASER), mais c'est bien un bond en avant.

Ce que je ne comprend pas du tout, c'est ce qui est envisagé pour la récupération utile de l'énergie produite avec ces méthodes.

  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

il y a 27 minutes, Boule75 a dit :

Ce que je ne comprend pas du tout, c'est ce qui est envisagé pour la récupération utile de l'énergie produite avec ces méthodes.

Dans un hypothétique réacteur fonctionnant suivant ce principe, la chambre d'implosion serait entourée d'une couverture thermalisant l'énergie des neutrons rapides, avec aussi une surgénération du tritium. A ce niveau, c'est le même principe que pour un Tokamak.
Mais c'est une étape ultérieure, pour l'instant rien n'est prévu dans ces expériences dont le but est de valider la possibilité d'avoir un gain de fusion élevé au niveau de la cible.

 

  • Like 2
  • Thanks 2
Link to comment
Share on other sites

Il y a 11 heures, WizardOfLinn a dit :

Dans un hypothétique réacteur fonctionnant suivant ce principe, la chambre d'implosion serait entourée d'une couverture thermalisant l'énergie des neutrons rapides, avec aussi une surgénération du tritium. A ce niveau, c'est le même principe que pour un Tokamak.
Mais c'est une étape ultérieure, pour l'instant rien n'est prévu dans ces expériences dont le but est de valider la possibilité d'avoir un gain de fusion élevé au niveau de la cible.

Et ils prévoient de générer un "flux" thermique en enchaînant des "détonations" ?

Sur un Tokamak, hypothétiquement, le flux calorique est + ou - constant, je comprend qu'on puisse envisager un dispositif d'évacuation de la chaleur performant.

Sur une succession de détonations pas trop rapprochés, il va y avoir des variations permanentes de température, ça va être le bazar, non ?,

  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

Il y a 10 heures, Boule75 a dit :

Et ils prévoient de générer un "flux" thermique en enchaînant des "détonations" ?

Sur un Tokamak, hypothétiquement, le flux calorique est + ou - constant, je comprend qu'on puisse envisager un dispositif d'évacuation de la chaleur performant.

Sur une succession de détonations pas trop rapprochés, il va y avoir des variations permanentes de température, ça va être le bazar, non ?,

Dans un système de conversion thermique, il y a une telle inertie (thermique et même mécanique) que des fluctuations à quelques Hz de la source n'ont pas d'importance, c'est amorti dans la capacité thermique des dizaines de tonnes de la couverture, et ensuite dans la masse du fluide du générateur de vapeur. En pratique la température sera constante. Il y a des schémas de réacteurs à fusion inertielle avec des fréquences même bien plus basses (inférieure à 1 Hz).

 

  • Thanks 2
Link to comment
Share on other sites

il y a 35 minutes, WizardOfLinn a dit :

Dans un système de conversion thermique, il y a une telle inertie (thermique et même mécanique) que des fluctuations à quelques Hz de la source n'ont pas d'importance, c'est amorti dans la capacité thermique des dizaines de tonnes de la couverture, et ensuite dans la masse du fluide du générateur de vapeur. En pratique la température sera constante. Il y a des schémas de réacteurs à fusion inertielle avec des fréquences même bien plus basses (inférieure à 1 Hz).

Ah. Ca signifie aussi, du coup, un dispositif de lasers capable de tirer environ 1 fois par seconde. Sont-ils proches ou loin de cette fréquence ?
Rien n'est trivial dans cette affaire !

Edited by Boule75
  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

il y a 10 minutes, Boule75 a dit :

Ah. Ca signifie aussi, du coup, une dispositif de laser capable de tirer environ 1 fois par seconde. Sont-ils proches ou loin de cette fréquence ?
Rien n'est trivial dans cette affaire !

On en est très loin, même pas un tir par jour. Et l'augmentation de cadence pour en dériver une source d'énergie n'est pas la priorité tant qu'il n'a pas été démontré qu'on pouvait obtenir un gain de fusion de 50 ou plus. La fusion inertielle est moins avancée que la fusion en tokamak.
Par ailleurs, l'utilisation en source d'énergie n'est qu'une application parmi d'autres, même pas prioritaire, le NIF et le LMJ ont surtout des motivations militaires et de recherche.
Mais ces derniers résultats du NIF peuvent relancer le sujet.

  • Like 1
  • Thanks 1
Link to comment
Share on other sites

Disons que déjà, la science progresse, et cela permet de mieux comprendre ce qui se passe dans ces réactions.

Quand "ça ne marche pas comme prévu" c'est souvent très intéressant. C'est ce qui s'est passé avec le NIF qui a eu des résultats bcp moins favorables que prévu au début.

Après en l'état le confinement par laser sous sa forme LMJ ou NIF ce n'est pas du tout fait pour faire "centrale" et récupérer de l'energie.

Mais si on comprend mieux ce qui se passe, on pourra peut être repenser les solutions possibles en confinement laser. Après en terme de délais ça nous amène loin bien évidemment...

  • Thanks 1
  • Upvote 2
Link to comment
Share on other sites

  • 4 weeks later...

Après une décennie passée un peu morose, celle qui commence devrait être assez intéressante pour la fusion, grâce à quelques convergences, au moins du côté des Tokamaks.
ITER va entrer en service dans les années qui viennent, mais il y a aussi d'autres développements qui vont profiter de progrès sur les supraconducteurs.
Les dimensions d'un tokamak dépendent fortement de l'intensité du champ magnétique que peuvent produire les aimants de confinement.
Un électro-aimant testé au MIT a pu produire un champ de 20 T, nettement plus élevé que ce que produiront les aimants d'ITER (5 à 10 T), ce qui permettra de construire un réacteur expérimental compact.

https://news.mit.edu/2021/MIT-CFS-major-advance-toward-fusion-energy-0908

  • Thanks 1
Link to comment
Share on other sites

Il y a 1 heure, WizardOfLinn a dit :

Après une décennie passée un peu morose, celle qui commence devrait être assez intéressante pour la fusion, grâce à quelques convergences, au moins du côté des Tokamaks.
ITER va entrer en service dans les années qui viennent, mais il y a aussi d'autres développements qui vont profiter de progrès sur les supraconducteurs.
Les dimensions d'un tokamak dépendent fortement de l'intensité du champ magnétique que peuvent produire les aimants de confinement.
Un électro-aimant testé au MIT a pu produire un champ de 20 T, nettement plus élevé que ce que produiront les aimants d'ITER (5 à 10 T), ce qui permettra de construire un réacteur expérimental compact.

https://news.mit.edu/2021/MIT-CFS-major-advance-toward-fusion-energy-0908

Ils disent avoir mis au point un supraconducteur à hautes températures. Tu y crois? J'ai très envie de croire à une belle annonce scammesque comme beaucoup d'autres du même accabit qu'on entend depuis des années et qui aboutissent toutes à essayer de dire "ahah on va faire plus fort que ITER!"
Et à chaque fois on ne voit rien du tout.

  • Like 2
Link to comment
Share on other sites

il y a 47 minutes, Patrick a dit :

Ils disent avoir mis au point un supraconducteur à hautes températures. Tu y crois? J'ai très envie de croire à une belle annonce scammesque comme beaucoup d'autres du même accabit qu'on entend depuis des années et qui aboutissent toutes à essayer de dire "ahah on va faire plus fort que ITER!"
Et à chaque fois on ne voit rien du tout.

Ce n'est pas le seul domaine où les supra HT arrivent à maturité.
De plus, il ne s'agit pas ici d'une start-up essayant d'exploiter un concept un peu exotique, mais d'un Tokamak, c'est la même voie de recherche ITER. Ca fait quelques années que je suis ce projet SPARC, et ça me parait être un projets assez sérieux.
 

  • Like 1
  • Thanks 1
Link to comment
Share on other sites

  • 2 months later...

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share

  • Member Statistics

    5,644
    Total Members
    1,550
    Most Online
    Mehdi2909
    Newest Member
    Mehdi2909
    Joined
  • Forum Statistics

    21.3k
    Total Topics
    1.4m
    Total Posts
  • Blog Statistics

    4
    Total Blogs
    3
    Total Entries
×
×
  • Create New...