J'avais (presque) compris… c'était pour rire…matthieu25 a écrit :non je voulais dire dans les idées.J'ai 26 ans perso
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ITER, la fusion nucléaire
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Cassandre
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thorgal
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focus fusion
http://www.focusfusion.org
Quand on parle de fusion nucléaire, on a à l'esprit soit le mega projet ITER (tokamak) ou la fusion froide (réactions assistées). Dans les 2 cas, le deuterium est le plus courant des éléments réactifs utilisés.
Le principe de la "focus fusion" est le même (fusion d'éléments légers) mais se base sur la réaction de fusion p + B (hydrogen + bore). Elle dégage une énergie plus de deux fois supérieure à la réaction D + D, et de plus ne nécessite pas de machines géantes du genre tokamak. Par ailleurs, cette technique est l'object d'un programme de recherche americano-italien. Considérée comme "hot fusion" parce qu'elle nécessite une température de plasma l'ordre de 100 keV, elle a le mérite de ne pas nécessiter de générateurs conventionnels (turbines hydrauliques), réduisant considérablement le cout de l'électricité produite (facteur 100 par rapport à l'el. conventionnelle). Allez voir le site cité en début de message. Je ne suis pas un spécialiste mais ça semble très prometteur.
Le problème maintenant est politique : il a été démontré experimentalement que la focus fusion est une bien meilleure route à prendre que la fusion genre tokamak, en raison de la faisabilité à court terme et du moindre coût (environ 1000 fois moins cher!). Mais des pressions "non scientifiques" font que l'article technique de la focus fusion a été modifié de telle sorte que toutes comparaisons avec le tokamak en ont été supprimées. 2 des co-auteurs de l'article ont du retirer leur nom de l'article sous peine de perdre leur emploi.
En outre, n'est-ce pas une étrange coincidence que la production industrielle de l'énergie tirée de la fusion nucléaire conventionnelle (ITER and cie) ne verra le jour que vers 2040 ou 2050, quand les réserves mondiales estimées de pétrole ne seront plus disponibles ??
Genre : quand le pétrole n'est plus la, on switch vers la resource suivante, et si possible chère pour en tirer un max de fric ...
Quand on parle de fusion nucléaire, on a à l'esprit soit le mega projet ITER (tokamak) ou la fusion froide (réactions assistées). Dans les 2 cas, le deuterium est le plus courant des éléments réactifs utilisés.
Le principe de la "focus fusion" est le même (fusion d'éléments légers) mais se base sur la réaction de fusion p + B (hydrogen + bore). Elle dégage une énergie plus de deux fois supérieure à la réaction D + D, et de plus ne nécessite pas de machines géantes du genre tokamak. Par ailleurs, cette technique est l'object d'un programme de recherche americano-italien. Considérée comme "hot fusion" parce qu'elle nécessite une température de plasma l'ordre de 100 keV, elle a le mérite de ne pas nécessiter de générateurs conventionnels (turbines hydrauliques), réduisant considérablement le cout de l'électricité produite (facteur 100 par rapport à l'el. conventionnelle). Allez voir le site cité en début de message. Je ne suis pas un spécialiste mais ça semble très prometteur.
Le problème maintenant est politique : il a été démontré experimentalement que la focus fusion est une bien meilleure route à prendre que la fusion genre tokamak, en raison de la faisabilité à court terme et du moindre coût (environ 1000 fois moins cher!). Mais des pressions "non scientifiques" font que l'article technique de la focus fusion a été modifié de telle sorte que toutes comparaisons avec le tokamak en ont été supprimées. 2 des co-auteurs de l'article ont du retirer leur nom de l'article sous peine de perdre leur emploi.
En outre, n'est-ce pas une étrange coincidence que la production industrielle de l'énergie tirée de la fusion nucléaire conventionnelle (ITER and cie) ne verra le jour que vers 2040 ou 2050, quand les réserves mondiales estimées de pétrole ne seront plus disponibles ??
Genre : quand le pétrole n'est plus la, on switch vers la resource suivante, et si possible chère pour en tirer un max de fric ...
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Glycogène
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Allèchante cette focus-fusion.
Mais je n'ai trouvé aucune équation sur le site. C'est con, alors qu'ils se plaignent que personne croient en leur projet.
J'ai cherché rapidement sur google, sans trouver, le bilan de la réaction de fusion. C'est en effet étrange: 1 proton + 1 bore qui donne 3 helium, ça ressemble plus à de la fission (qui est endoénergétique pour les éléments plus légers que le fer), mais je me trompe surement (faut voir en détail, on sait le calculer - mais pas moi bien que ce ne soit pas très compliqué - , pas besoin d'expérience pour savoir si le bilan est positif ou négatif).
Mais je n'ai trouvé aucune équation sur le site. C'est con, alors qu'ils se plaignent que personne croient en leur projet.
J'ai cherché rapidement sur google, sans trouver, le bilan de la réaction de fusion. C'est en effet étrange: 1 proton + 1 bore qui donne 3 helium, ça ressemble plus à de la fission (qui est endoénergétique pour les éléments plus légers que le fer), mais je me trompe surement (faut voir en détail, on sait le calculer - mais pas moi bien que ce ne soit pas très compliqué - , pas besoin d'expérience pour savoir si le bilan est positif ou négatif).
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aleph0
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Re: focus fusion
Si j'ai le temps, j'étudierai ça en détail, mais des principes comme ça, on en a essayé des dizaines depuis 50 ans. On arrive bien à produire des réactions de fusion, même avec le bore 11, mais toujours très loin du break-even. Avec des rendements de l'ordre de 10^-10 à 10^-6.
Je n'ai vu aucun article scientifique sur ce site.
Par contre, les généreux contributeurs financiers sont bienvenus...
Sinon, c'est vrai, on peut bien faire de la fusion avec le bore.
La réaction est : p + B11 -> 3He4 + 8.68 MeV
On parle parfois de "fission thermonucléaire" pour qualifier cette réaction.
Dans le détail : p + B11 -> C12 (fusion) -> Be8 + He4 -> 3He4
Le proton commence par fusionner avec le bore pour donner un atome de carbone, qui est trop excité pour garder sa cohésion, et se fragmente presque instantanément pour donner du béryllium et de l'hélium.
L'intérêt de cette réaction est de produire des particules chargées, et non des neutrons, qui peuvent produire de l'électricité en interagissant directement avec un dispositif électromagnétique, avec un rendement supérieur à 80% (alors que les neutrons ne peuvent servir qu'à chauffer un fluide). Autre intérêt : aucun déchet radioactif, car pas d'activation par les neutrons.
C'est donc très intéressant en théorie, mais cette réaction est irréalisable dans un tokamak, d'une part, et n'est produite qu'avec des rendements très faibles dans d'autres dispositifs.
A+
Je n'ai vu aucun article scientifique sur ce site.
Par contre, les généreux contributeurs financiers sont bienvenus...
Sinon, c'est vrai, on peut bien faire de la fusion avec le bore.
La réaction est : p + B11 -> 3He4 + 8.68 MeV
On parle parfois de "fission thermonucléaire" pour qualifier cette réaction.
Dans le détail : p + B11 -> C12 (fusion) -> Be8 + He4 -> 3He4
Le proton commence par fusionner avec le bore pour donner un atome de carbone, qui est trop excité pour garder sa cohésion, et se fragmente presque instantanément pour donner du béryllium et de l'hélium.
L'intérêt de cette réaction est de produire des particules chargées, et non des neutrons, qui peuvent produire de l'électricité en interagissant directement avec un dispositif électromagnétique, avec un rendement supérieur à 80% (alors que les neutrons ne peuvent servir qu'à chauffer un fluide). Autre intérêt : aucun déchet radioactif, car pas d'activation par les neutrons.
C'est donc très intéressant en théorie, mais cette réaction est irréalisable dans un tokamak, d'une part, et n'est produite qu'avec des rendements très faibles dans d'autres dispositifs.
A+
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Yves
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Oulala, on dirait qu'on cherche à mettre la confusion dans les esprits.
La fusion nucléaire c'est prendre de petits atomes pour en faire de plus gros.
La fission c'est en prendre des gros pour en faire de plus petits.
Dire que l'étape p+B11 -> C12 est de la fusion, c'est de la réthorique, pas de la physique. Aouter un neutron ou un proton supplémentaire à un atome existant, on sais le faire depuis que le tableau de Mendeleiv s'est enriché des élément (radioactifs) artificiels.
p + B11 -> 3He4 + 8.68 MeV = fission nucléaire. Et en plus non entretenue (contrairement à l'uranium qui produit des neutrons). Parceque le proton initial, il vient d'où ?
La fusion nucléaire c'est prendre de petits atomes pour en faire de plus gros.
La fission c'est en prendre des gros pour en faire de plus petits.
Dire que l'étape p+B11 -> C12 est de la fusion, c'est de la réthorique, pas de la physique. Aouter un neutron ou un proton supplémentaire à un atome existant, on sais le faire depuis que le tableau de Mendeleiv s'est enriché des élément (radioactifs) artificiels.
p + B11 -> 3He4 + 8.68 MeV = fission nucléaire. Et en plus non entretenue (contrairement à l'uranium qui produit des neutrons). Parceque le proton initial, il vient d'où ?
Trop tard, trop peu, trop cher, il n'y aura pas de miracle !!
Notre futur sera d'être la banlieue ouest de la Russie alors que celle-ci aura le regard tourné vers la Chine...
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aleph0
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- Inscription : 24 oct. 2005, 15:50
C'est un petit abus de langage employé par les centaines de scientifiques qui travaillent sur le sujet. Cette réaction p+B11->3He4 est bien du domaine de la recherche sur la fusion, et n'a rien à voir, au niveau des mécanismes, avec la fission des noyaux lourds induite par des neutrons thermiques.Yves a écrit : Dire que l'étape p+B11 -> C12 est de la fusion, c'est de la réthorique, pas de la physique. Aouter un neutron ou un proton supplémentaire à un atome existant, on sais le faire depuis que le tableau de Mendeleiv s'est enriché des élément (radioactifs) artificiels.
C'est un atome d'hydrogène ionisé.Yves a écrit : Parceque le proton initial, il vient d'où ?
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aleph0
- Goudron
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- Inscription : 24 oct. 2005, 15:50
Les 8.68 MeV libérés par cette réaction correspondent à l'énergie cinétique des particules finales (les He4). On peut récupérer cette énergie de différentes façons :Yves a écrit :Et l'energie, elle est récupérée dans quelle étape ?
- En les faisant interagir avec un fluide : les He4 cèdent progressivement leur énergie cinétique au fluide par chocs successifs, ce qui chauffe le fluide. Ensuite, même principe que pour un réacteur à fusion D-T (où ce sont les neutrons qui chauffent le fluide) : un cycle thermo pour convertir cette chaleur en électricité.
- Mais dans ce cas, il y a mieux à faire : contrairement à la fusion D-T, où l'énergie est essentiellement emportée par des neutrons, l'énergie cinétique est ici portée par des particules chargées, que l'on peut manipuler par des champs électromagnétiques, ce qui permet de la convertir directement en énergie électrique (c'est le processus inverse des accélérateurs de particules). Avec un rendement supérieur à 80%.
En toute rigueur, une partie de l'énergie est aussi emportée par le rayonnement de freinage, sous la forme de rayons X, mais on peut aussi en récupérer une partie.
Cette réaction p+B11 est donc intéressante en théorie : pas de réactifs radioactifs au départ, pas de neutrons et donc pas de sous-produits radioactifs dûs à l'activation des parois, conversion en puissance électrique avec un rendement supérieur aux systèmes thermodynamiques.
Par contre, cette réaction est beaucoup plus difficile à allumer que D-T, et est irréalisable dans un tokamak. Elle est donc étudiée dans des configurations différentes.
A+
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thorgal
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à mon avis, c'est une piste à suivre, juste parce que financièrement, c'est bien moins cher qu' ITER, y a pas besoin de technologie de ouf disponible dans 50 ans seulement. S'il s'avère que c'est une fausse piste, bah, c'est pas la 1ère fois qu'on investit un peu de fric dans la recherche sans qu'il y ait forcément un truc au bout.
Le positif, c'est que la température de plasma requise (une centaine de keV) a été atteinte grâce à la technique de focalisation du plasma (je sais pas comment ils ont fait, mais leurs résultats ont été accueillis avec un certain enthousiasme ... pour retomber dans l'oubli à cause des pontes de la fusion traditionnelle, c'est en tout cas le tableau décrit par les parties concernées, info ou intox ? je sais pas). Mais y a un papier par Eric Lerner (l'auteur principal de la focus fusion) dans http://www.arxiv.org :
http://arXiv.org/abs/physics/0205026
J'ai une certaine expérience avec cette archive et je sais qu'attérir dans la section "physics" est pas super super, ça veut dire qu'on n'est jugé pas très sérieux par les archivistes (qui ont de plus en plus un droit de regard et de décision sur ce qui peut faire partie de l'archive, étrange quand on sait que certains papiers refusés par ces gens sont déjà publiés dans des journaux officiels ...). Pour ceux qui comprennent l'anglais, un coup d'oeil ici pour saisir l'ampleur de cette bizarrerie :
http://www.archivefreedom.org
A propos, j'ai même correspondu avec Eric Lerner qui m'a confirmé qu'il a bataillé ferme pour avoir son papier archivé ne serait-ce que dans la section pas sérieuse labellée "physics".
Le positif, c'est que la température de plasma requise (une centaine de keV) a été atteinte grâce à la technique de focalisation du plasma (je sais pas comment ils ont fait, mais leurs résultats ont été accueillis avec un certain enthousiasme ... pour retomber dans l'oubli à cause des pontes de la fusion traditionnelle, c'est en tout cas le tableau décrit par les parties concernées, info ou intox ? je sais pas). Mais y a un papier par Eric Lerner (l'auteur principal de la focus fusion) dans http://www.arxiv.org :
http://arXiv.org/abs/physics/0205026
J'ai une certaine expérience avec cette archive et je sais qu'attérir dans la section "physics" est pas super super, ça veut dire qu'on n'est jugé pas très sérieux par les archivistes (qui ont de plus en plus un droit de regard et de décision sur ce qui peut faire partie de l'archive, étrange quand on sait que certains papiers refusés par ces gens sont déjà publiés dans des journaux officiels ...). Pour ceux qui comprennent l'anglais, un coup d'oeil ici pour saisir l'ampleur de cette bizarrerie :
http://www.archivefreedom.org
A propos, j'ai même correspondu avec Eric Lerner qui m'a confirmé qu'il a bataillé ferme pour avoir son papier archivé ne serait-ce que dans la section pas sérieuse labellée "physics".
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aleph0
- Goudron
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- Inscription : 24 oct. 2005, 15:50
La comparaison au coût de ITER n'a pas beaucoup de sens ici : celà se comparerait plutôt aux systèmes de fusion en confinement magnétique des années 50, dans le sens qu'il s'agit d'une expérience de laboratoire assez rudimentaire pour l'instant.
Il y a beaucoup d'autres pistes intéressantes pour la fusion, également peu coûteuses, basées sur de la physique tout à fait sérieuse. On observe bien des réactions de fusion, mais avec des rendements très faibles.
Le tokamak est pour l'instant le système qui est de loin le plus avancé, avec un rendement quasi-unitaire. On trouve ensuite d'autres configurations de fusion en confinement magnétique (stellarator, FRC,...) qui tournent plutôt autour de 10^-3.
Le confinement inertiel électrostatique doit culminer à 10^-6 ou 10^-7.
Et on a ensuite toutes sortes de dispositifs qui produisent des réactions de fusion avec des rendements encore très inférieurs, dont certains sont mêmes réalisables par un bricoleur un peu adroit, et à plus forte raison par un petit laboratoire avec peu de moyens.
A chaque fois, les promoteurs sont assez convaincus que leur solution est la voie d'avenir, même quand le rendement de fusion piétine à 10^-10 depuis 20 ans.
Je ne suis pas vraiment d'accord sur le fait qu'il a été démontré que la "focus fusion" était la meilleure voie, ou alors je ne dispose pas des informations menant à cette conclusion. C'est un principe parmi d'autres, et je n'ai pas vu d'ordres de grandeurs de rendement de la réaction de fusion. Si ce rendement était même de 10^-3 ou 10^-4, celà pourrait être une percée spectaculaire, justifiant un financement plus conséquent pour continuer, mais s'il n'est que de 10^-12, celà peut être tout au plus une curiosité de laboratoire.
A mon avis, il ne faut pas chercher d'acharnement politique ou de "théorie du complot" : si quelqu'un arrivait à un rendement de fusion significatif avec un tel système, tous les laboratoires travaillant sur la fusion se jetteraient dessus pour reproduire l'expérience, et celà ferait la une des journaux.
A+
Il y a beaucoup d'autres pistes intéressantes pour la fusion, également peu coûteuses, basées sur de la physique tout à fait sérieuse. On observe bien des réactions de fusion, mais avec des rendements très faibles.
Le tokamak est pour l'instant le système qui est de loin le plus avancé, avec un rendement quasi-unitaire. On trouve ensuite d'autres configurations de fusion en confinement magnétique (stellarator, FRC,...) qui tournent plutôt autour de 10^-3.
Le confinement inertiel électrostatique doit culminer à 10^-6 ou 10^-7.
Et on a ensuite toutes sortes de dispositifs qui produisent des réactions de fusion avec des rendements encore très inférieurs, dont certains sont mêmes réalisables par un bricoleur un peu adroit, et à plus forte raison par un petit laboratoire avec peu de moyens.
A chaque fois, les promoteurs sont assez convaincus que leur solution est la voie d'avenir, même quand le rendement de fusion piétine à 10^-10 depuis 20 ans.
Je ne suis pas vraiment d'accord sur le fait qu'il a été démontré que la "focus fusion" était la meilleure voie, ou alors je ne dispose pas des informations menant à cette conclusion. C'est un principe parmi d'autres, et je n'ai pas vu d'ordres de grandeurs de rendement de la réaction de fusion. Si ce rendement était même de 10^-3 ou 10^-4, celà pourrait être une percée spectaculaire, justifiant un financement plus conséquent pour continuer, mais s'il n'est que de 10^-12, celà peut être tout au plus une curiosité de laboratoire.
A mon avis, il ne faut pas chercher d'acharnement politique ou de "théorie du complot" : si quelqu'un arrivait à un rendement de fusion significatif avec un tel système, tous les laboratoires travaillant sur la fusion se jetteraient dessus pour reproduire l'expérience, et celà ferait la une des journaux.
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greenchris
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Un peu hors sujet, mais pas complètementaleph0 a écrit : A mon avis, il ne faut pas chercher d'acharnement politique ou de "théorie du complot" : si quelqu'un arrivait à un rendement de fusion significatif avec un tel système, tous les laboratoires travaillant sur la fusion se jetteraient dessus pour reproduire l'expérience, et celà ferait la une des journaux.
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Ah bon, alors explique moi pourquoi tout le monde investit (pétroliers et état) dans les bio-carburants raffinés et pas dans les huiles végétales brutes alors que les rendements de celles-ci sont au moins deux fois supérieur dans l'état actuel des connaissances.
Dernière modification par greenchris le 13 déc. 2005, 19:56, modifié 1 fois.
Le charbon et le gaz prendront sa place (temporairement).
Dans l'ordre, Sobriété, Efficacité et enfin Renouvelables (negawatt).
Attention aux utopies techniques (Global Chance)
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Eric
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[mode hors sujet]
Si l'huile végétale était utilisée à grande échelle, il leur serait impossible de garder leur monopole car ils pourraient se faire concurencer par n'importe quel paysan équippé d'une presse à huile.
Bref, l'explication n'est, à mon avis, pas du côté du rendement. Si l'etat suit les industriels, c'est en partie à cause des lobby, et en partie à cause de leur état d'esprit. Ce qui est bon pour l'industrie est forcément bon pour l'emploi, pas vrai ?
[/mode hors sujet]
Les bio-carburants raffinés nécessitent toute une infrastructure lourde (usines, etc) qui permet aux industriels de montrer qu'ils sont «indispensables» et de justifier ainsi leur existence. En d'autre termes, de garder leur monopole sur le carburant.greenchris a écrit :Un peu hors sujet, mais pas complètement
Ah bon, alors explique moi pourquoi tout le monde investit (pétroliers et état) dans les bio-carburants raffinés et pas dans les huiles végétales brutes alors que les rendements de celles-ci sont au moins deux fois supérieur dans l'état actuel des donnaissances.
Si l'huile végétale était utilisée à grande échelle, il leur serait impossible de garder leur monopole car ils pourraient se faire concurencer par n'importe quel paysan équippé d'une presse à huile.
Bref, l'explication n'est, à mon avis, pas du côté du rendement. Si l'etat suit les industriels, c'est en partie à cause des lobby, et en partie à cause de leur état d'esprit. Ce qui est bon pour l'industrie est forcément bon pour l'emploi, pas vrai ?
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greenchris
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Ce n'est pas un troll.
Ce que je voulais dire Aleph0, c'est que souvent, il y a effectivement d'autres pressions extérieures que les rendements pour choisir une technologie.
Les raisons politiques ou financières sont souvent plus fortes que l'intéret commun à une technologie efficace et propre.
Dans le cas précis que vous évoquez sur la fusion, je n'y connais rien, mais l'argument qui dit qu'une technologie qui est meilleure va se développer car tout le monde va s'en rendre compte ne me parait viable car il oublie toutes les pressions extérieures.
Eric, pour ce qui est des emplois des biocarburants, parlons en sur le fil biocarburant.
Ce que je voulais dire Aleph0, c'est que souvent, il y a effectivement d'autres pressions extérieures que les rendements pour choisir une technologie.
Les raisons politiques ou financières sont souvent plus fortes que l'intéret commun à une technologie efficace et propre.
Dans le cas précis que vous évoquez sur la fusion, je n'y connais rien, mais l'argument qui dit qu'une technologie qui est meilleure va se développer car tout le monde va s'en rendre compte ne me parait viable car il oublie toutes les pressions extérieures.
Eric, pour ce qui est des emplois des biocarburants, parlons en sur le fil biocarburant.
Le charbon et le gaz prendront sa place (temporairement).
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aleph0
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Cette comparaison n'est pas pertinente dans ce cas parce que la fusion n'en est pas au stade industriel mais à celui de la recherche : ce n'est pas de la politique ou de la finance mais de la physique.
Si on avait sur l'étagère plusieurs types de réacteurs à fusion fonctionnels, ou proches de l'être, peut-être que ces considérations interviendraient, mais ce n'est pas le cas : on sera bien content si on arrive à un dispositif produisant effectivement de l'électricité dans les 50 ans qui viennent.
Je suis le premier à regretter que ITER aspire presque tous les financements de recherche sur la fusion magnétique en Europe, je pense qu'on devrait aussi financer un peu plus d'autres alternatives, mais ITER est néanmoins une étape indispensable : le Tokamak est pour l'instant le seul système à atteindre un gain quasi-unitaire, et de loin. Si tant est que celà ait un sens en recherche, cette solution a au moins une génération d'avance sur toutes les autres.
Que des industriels trouvent leur intérêt à ce projet, c'est évident. Mais le problème est suffisamment complexe pour que ce soit bien la physique et l'ingénierie qui imposent les choix techniques, et la politique n'intervient guère que sur des points de détails, comme le lieu d'implantation, ou qui fait quoi.
A+
Si on avait sur l'étagère plusieurs types de réacteurs à fusion fonctionnels, ou proches de l'être, peut-être que ces considérations interviendraient, mais ce n'est pas le cas : on sera bien content si on arrive à un dispositif produisant effectivement de l'électricité dans les 50 ans qui viennent.
Je suis le premier à regretter que ITER aspire presque tous les financements de recherche sur la fusion magnétique en Europe, je pense qu'on devrait aussi financer un peu plus d'autres alternatives, mais ITER est néanmoins une étape indispensable : le Tokamak est pour l'instant le seul système à atteindre un gain quasi-unitaire, et de loin. Si tant est que celà ait un sens en recherche, cette solution a au moins une génération d'avance sur toutes les autres.
Que des industriels trouvent leur intérêt à ce projet, c'est évident. Mais le problème est suffisamment complexe pour que ce soit bien la physique et l'ingénierie qui imposent les choix techniques, et la politique n'intervient guère que sur des points de détails, comme le lieu d'implantation, ou qui fait quoi.
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