January 31, 2023
Les champs magnétiques nous rapprochent de la fusion nucléaire


Une équipe du National Ignition Facility (NIF), le projet visant à reproduire la fusion nucléaire des étoiles sur Terre au laboratoire national Lawrence Livermore du département américain de l’énergie, a signalé qu’il avait triplé l’énergie produite lors d’expériences utilisant des champs magnétiques pour le confinement du plasma. Ces champs magnétiques s’ajoutent aux lasers déjà utilisés pour le confinement inertiel du plasma.

Grâce à cette nouvelle configuration, il est possible d’augmenter la température dupoints chaudsle point critique, “approchant ce qui est nécessaire pour démarrer la fusion”. L’étude intéressante a été publiée dans Physical Review Letters.

“Le champ magnétique entre et agit comme un isolant”John Moody, un scientifique principal du NIF qui a dirigé l’étude, a illustré dans un entretien téléphonique avec carte mère. “Il y a ce que nous appelons un” point chaud “. Il est à des millions de degrés et l’environnement qui l’entoure n’est qu’à température ambiante. Toute cette chaleur veut s’échapper, car elle a tendance à toujours passer du chaud au froid et le champ magnétique empêche que cela se produise. “

Moody a ensuite poursuivi en disant: “Lorsque nous plaçons le champ magnétique sur ce point chaud, nous l’isolons et la chaleur y reste. De cette façon, nous pouvons amener le point chaud à une température plus élevée.”a expliqué. “Vous obtenez plus de réactions [di fusione] à mesure que vous vous réchauffez, c’est pourquoi nous constatons une amélioration de la réactivité.”

La création du hotspot a été rendue possible en tirant presque 200 lasers sur une minuscule pastille de combustible, composée des isotopes les plus lourds de l’hydrogène, comme le deutérium et le tritium.

Ces rafales de lasers génèrent radiographieprovoquant l’implosion de la petite capsule et produisant la pression et la température extrêmes nécessaires pour faire fondre les isotopes et les amener à libérer de l’énergie.

La balle était auparavant enveloppée dans une bobine faite de métaux spéciaux pour retenir la chaleur et l’énergie provenant du bombardement laser, créant ainsi un points chaudsun peu plus près au niveau de la température et de l’énergie nécessaire pour atteindre le plasma brûlantdont nous avons déjà parlé.

La recherche a a suivi les traces d’une expérience menée en 2012 à l’installation OMEGA de l’Université de Rochesterqui a découvert comment les aimants pourraient augmenter la température de combustible de fusion.

Aujourd’hui, l’équipe du FNI a pu accomplir une avancée majeure en réalisant la plus forte augmentation de température et d’énergie jamais réalisée avec une expérience de fusion magnétisée, en raison de leur configuration expérimentale unique.

la fusion nucléaire

Les aimants sont également utilisés dans les tokamaks pour le confinement du plasma

Le hotspot du NIF il était 40 % plus chaud et produisait plus de trois fois le rendement énergétiquepar rapport aux expériences précédentes, un meilleur résultat que n’importe quelle prévision.

Les chercheurs envisagent de mener plus d’expériences de fusion avec des champs magnétiquesy compris une version avec un capsule de combustible cryogénique recouverte de glacepour mieux comprendre la physique mystérieuse à l’œuvre dans ces systèmes extrêmes.

“Le fait que nous ayons constaté une amélioration majeure du rendement [del previsto] c’était vraiment incroyable”dit Maugrey. “Nous essayons toujours de comprendre pourquoi. Chaque fois qu’il y a une différence entre l’expérience et la théorie, vous pouvez apprendre beaucoup en essayant de comprendre ce qui s’est passé.”

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