Une Fusion À 100 Millions De Kelvin

Une Fusion À 100 Millions De Kelvin

Une Fusion À 100 Millions De Kelvin
Géométrie du Tokamak et évolution des paramètres d’un mode FEU. a, La configuration plasma d’un mode FEU dans KSTAR. Crédit : Nature (2022). DOI : 10.1038/s41586-022-05008-1

Les scientifiques produisent une Fusion À 100 Millions De Kelvin pendant 20 secondes. Une équipe de chercheurs liés à plusieurs institutions en Corée du Sud, travaillant avec deux collègues de l’Université de Princeton, et un de l’Université de Columbia, a accompli une nouvelle étape dans le développement de la fusion comme source d’énergie. Ils ont développé une réaction qui a généré des températures de 100 millions de Kelvin, et a fonctionné pendant 20 secondes. Dans leur article publié dans la revue Nature, l’équipe explique leur travail et où ils prévoient de le mener dans les prochaines années.

Au cours des dernières années, les chercheurs ont tenté de générer des réactions de fusion durables à l’intérieur des centrales électriques afin de produire de la chaleur pour la convertir en électricité. Indépendamment d’un développement significatif, l’objectif principal n’a toujours pas été atteint.

Les réactions de fusion

Les scientifiques chargés de la question l’ont alors trouvé dur à contrôler les réactions de fusion. Les moindres écarts conduisent à des instabilités qui empêchent la réaction de se poursuivre. Le plus grand problème est la gestion de la chaleur générée, qui se chiffre en millions de degrés. Les matériaux ne pourraient pas supporter un plasma aussi chaud, évidemment, donc il est en lévitation avec des aimants.

Deux concepts se développaient. L’un s’appelle ‘‘une barrière de transport par les bords’’, il façonne ainsi le plasma d’une manière qui l’empêche de s’échapper. L’autre concept s’appelle ‘‘une barrière de transport interne’’, qui est utilisée par les scientifiques travaillant au Centre Coréen de Recherche Avancée sur le Tokamak Supraconducteur, le lieu de la nouvelle étude. Il fonctionne en créant une zone de haute pression près du centre du plasma pour le contrôler.

Une Fusion À 100 Millions De Kelvin : production à des températures plus élevées

Les scientifiques notent que l’utilisation de la barrière de transport interne provoque un plasma beaucoup plus dense que l’autre concept, et c’est pourquoi ils préfèrent l’utiliser. Une densité plus élevée, observent-ils, facilite la production de températures plus élevées près du noyau. Il déclenche également des températures plus basses près des bords du plasma, ce qui est plus facile pour l’équipement utilisé pour le confinement.

Dans ce test le plus récent à l’installation, le groupe pourrait générer de la chaleur jusqu’à 100 millions de Kelvin. Et, maintenir la réaction pendant 20 secondes. D’autres groupes ont donc généré des températures identiques, ou ont maintenu leurs réactions pendant une période similaire. Cependant, c’est le premier moment où les deux sont atteints en une seule réaction.

Ensuite, les scientifiques prévoient de moderniser leur installation pour utiliser ce qu’ils ont découvert au cours des nombreuses dernières années d’études, en remplaçant certains éléments, tels que les éléments en carbone sur les parois de la chambre par de nouveaux en tungstène, par exemple.


Plus d’information:

H. Han et al, Un régime de plasma de fusion à haute température soutenu facilité par des ions rapides, Nature (2022). DOI : 10.1038/s41586-022-05008-1

Lire l’article original sur PHYS.

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