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mercredi 7 mai 2014

Qu'est-ce que fusion par confinement inertiel?

La fusion par confinement inertiel ( FCI ) est un procédé de réalisation de la fusion nucléaire par compression et chauffage d'un matériau rapidement. Ce processus est généralement effectué avec des lasers hauts puissance, qui visent tous sur une petite pastille pour chauffer rapidement en place. Le chauffage intense vaporise le matériau à l'intérieur de la pastille, ce qui crée une onde de choc qui est chaud et suffisamment dense pour amener le matériau à fondre. Bien fusion par confinement inertiel n'a pas encore produire de l'énergie plus utile qu'il n'en consomme, la recherche sur la façon de construire une source d'énergie viable commercialement est toujours en cours.

Les ingrédients de base d'une fusion par confinement inertiel granulés sont le deutérium et le tritium, deux isotopes de l'hydrogène. La réaction de fusion entre le deutérium et le tritium est beaucoup plus facile à réaliser que toute autre réaction, et si un réacteur deutérium / tritium produisant une puissance est l'objectif principal de la recherche sur la fusion moderne. Ces pastilles sont très petites, d'un poids bien inférieur à un gramme, et sont insérés un à la fois dans le réacteur de fusion par confinement inertiel.

Une fois que la pastille est chargée, de très grands lasers sont utilisés pour chauffer rapidement la pastille à la température de fusion, à des millions de degrés Fahrenheit (Celsius). Le chauffage rapide de la couche externe de la pastille provoque sa vaporisation et l'expansion rapide, exerçant une pression sur l'intérieur de la pastille. Si les lasers suffisamment d'énergie électrique, l'intérieur de la pastille est comprimée suffisamment rapidement pour provoquer la fusion nucléaire, qui à son tour rend le plus chaud des granulés. Cette condition est appelée «allumage», et c'est le but de la plupart des modernes expériences de fusion inertielle de confinement.

La principale difficulté avec la fusion par confinement inertiel administre suffisamment de puissance pour le culot de le chauffer jusqu'à la température de fusion avant que la pastille se disperse dans l'espace. Afin de produire de l'énergie à partir de la fusion, la réaction doit dépasser une valeur appelée critère de Lawson, qui donne le temps minimum nécessaire pour le confinement de tout volume donné de carburant. Cela nécessite beaucoup de mégajoules d'énergie de passer à travers le système laser en quelques microsecondes; Ce faisant fiable, sans consommer trop de pouvoir, présente un énorme défi technique. Une nouvelle approche du problème de confinement appelée «allumage rapide» a été proposé, où une seule rafale de laser rapide enflamme le culot après il a déjà été comprimé. Bien que cette approche semble prometteuse en théorie, il n'a pas encore été testé avec succès.