ITER, la fusion nucléaire

thorgal · Message par **thorgal** » 13 déc. 2005, 11:38

aleph0, je suis pas tout-à-fait d'accord. Regarde un peu comment la bataille economico-politique d'ITER a augmenté l'inertie du projet! Certes, on doit arriver à un consensus quant au site de construction, coûts, management, etc. Mais il ne s'agit pas vraiment de physique ici. Tout ce tapage masque une réalité pourtant évidente : ça fait 50+ ans qu'on parle de fusion, et on nous promet un développement industriel dans 40+ ans. Ça paraît extrêmement long. Regarde le temps qu'il a fallu entre la compréhension de la fission nucléaire controlée et ses perspectives d'application, et la mise en marche du 1er réacteur nucléaire, et ce, malgré les conséquences (déchets, failles sécuritaires, etc).

Ce que j'essaie de dire, c'est que ces pressions extérieures à la physique ont un poids parfois trop lourd. J'en sais quelque chose car j'ai bossé dans la recherche du plasma de quark et gluon à RHIC. Y a 4 expériences principales : STAR/PHENIX/BRAHMS/PHOBOS. Les 2 dernières sont considérées comme de "petites" exp. comparées aux monstres que sont STAR et PHENIX. A cause de ça, y a une volonté de ces grosses exp. de couper les crédits alloués aux petites exp. Pourtant elles sont complémentaires de ces grosses exp. car celles-ci ne peuvent pas explorer une partie du domaine de la dynamique des collisions d'ions lourds qui s'avère très importante pour la compréhension de la matière ultra-excitée créée lors de ces collisions.
Ça fausse carrément la donne, les petites exp. doivent batailler ferme pour survivre à cause du poids politique des grosses exp. Et crois-moi, ça fait trimer les doctorants et jeunes post-docs, ça fait suer les directeurs de recherche de certaines équipes affiliées à ces petites exp. et ça rend ces équipes un peu stressées: course à la publication, à la conférence majeure, etc. Et parlant de publication, j'ai assisté à un désastre de déontologie scientifique, juste à cause de ces pressions extérieures. Depuis, j'ai laissé tomber la recherche et je m'en porte bien mieux ...

Conclusion : ne crois-pas que la physique seule décide de l'implémentation de projets. Parfois, aussi surprenant que ça paraisse, la physique est complètement secondaire. Quant à ITER vs autres possibilités, ITER est un mastodonte d'ingénierie, un mammouth économico / financier qui promet de juteux contrats (construction, maintenance des cadres et ingénieurs sur le site, approvisionnement en énergie, bouffe, etc pour faire tourner la communauté, etc, etc, etc). Et bien que ce soit en France, on a promis au Japon une grosse part du gateau. Trop d'enjeux non scientifiques viennent pourrir le projet. ITER est avant tout une manne fiancière importante à ne pas laisser tomber à cause de projets indépendants qui 1- ne demandent pas autant dinvestissement de recherche, 2- pourraient foutre en l'air des décennies de bataille politico-écnomico-financière.

aleph0 · Message par **aleph0** » 13 déc. 2005, 12:07

thorgal a écrit :aleph0, je suis pas tout-à-fait d'accord. Regarde un peu comment la bataille economico-politique d'ITER a augmenté l'inertie du projet! Certes, on doit arriver à un consensus quant au site de construction, coûts, management, etc. Mais il ne s'agit pas vraiment de physique ici. Tout ce tapage masque une réalité pourtant évidente : ça fait 50+ ans qu'on parle de fusion, et on nous promet un développement industriel dans 40+ ans. Ça paraît extrêmement long. Regarde le temps qu'il a fallu entre la compréhension de la fission nucléaire controlée et ses perspectives d'application, et la mise en marche du 1er réacteur nucléaire, et ce, malgré les conséquences (déchets, failles sécuritaires, etc).

Mais c'est bien ce que je disais ! La politique peut intervenir sur le lieu d'implantation, sur l'organisation, etc. Mais ce n'est pas la politique qui a déterminé la filière Tokamak plutôt qu'une autre : ce sont des considérations de physique et d'ingénierie. Parce que c'est le seul système qui a produit un gain de fusion significatif. Tous les autres concepts piétinent à des rendements très faibles, après avoir aussi absorbé des financements importants jusqu'aux années 70.

J'ai bien dit aussi qu'il ne faut pas négliger d'autres voies, et si un laboratoire de recherche découvrait un dispositif miraculeux, une expérience assez simple produisant un rendement même de 10^-3, il n'y a aucun doute que les autres laboratoires se jetteraient dessus, en essayant de reproduire et d'améliorer, et que les financements suivraient, même des financements privés.
Mais ce miracle ne s'est pas encore produit.
Il y a bien des précédents dans d'autres domaines : voir par exemple avec la supraconduction à haute température, qui était censée être impossible théoriquement. Du jour au lendemain, tout le monde s'est jeté dessus à partir du moment où l'expérience a été reproduite.

La "focus fusion", pourquoi pas, mais je pointais simplement le fait que des principes prometteurs comme ça, on en a essayé des dizaines depuis 50 ans, et je ne vois pas ce qui permet de dire que c'est une voie plus prometteuse que la fusion en tokamak.
Mais je suis tout à fait d'accord sur le fait qu'on accorde un peu trop d'importance à ITER, d'autant plus que les américains partent dans des directions très différentes après s'être cassés les dents sur ce principe.

A+

aleph0 · Message par **aleph0** » 13 déc. 2005, 12:51

Pour ceux qui s'intéressent au sujet, d'un point de vue scientifique:

Un autre concept de fusion en confinement magnétique:
http://fusion.ps.uci.edu/beam/introb.html

Quelques considérations sur les directions de développement:
http://fti.neep.wisc.edu/pdf/fdm1062.pdf

Un comparatif de différents principes:
http://www.fusionscience.org/ICC98/ICC98_Sum.pdf

Sur la fusion inertielle en confinement électrostatique:
http://fti.neep.wisc.edu/iec/inertial_e ... fineme.htm

On peut également citer la fusion en confinement inertiel par laser/faisceaus d'ions (rien à voir avec la précédente). Il y a encore deux ans, je pensais que c'était absolument inutilisable pour produire de l'énergie, mais apparemment, ça bouge aussi de ce côté, et il semble que l'Europe va financer un projet important, même si c'est beaucoup moins médiatique que ITER.
Principe décrit ici :
http://www.ens-lyon.fr/DSM/magistere/pr ... ation2.htm

A+

epe · Message par **epe** » 20 janv. 2006, 20:55

La Chine accomplira le 1er soleil artificiel au monde

L'Institut Hefei de Science physique de l'Académie Chinoise des Sciences (CAS) a annoncé que ce dernier aura accompli d'ici mars ou avril de cette année le réacteur Tokamak expérimental de superconductivité avancé - Experimental Advanced Superconductiong Tokamak (EAST). Ce réacteur vise à explorer les ressources énergétiques infinies et propres de la fusion nucléaire.

D'ici là, Hefei deviendra le premier institut au monde à avoir établie un équipement de superconductivité non-circulaire de fusion nucléaire, qui est généralement connu sous le nom de « soleil artificiel ».

La crise des ressources énergétiques a commencé à menacer le monde, alors que le pétrole, le charbon et d'autres types de ressources énergétiques non-renouvelables s'épuiseront d'ici un siècle. Les scientifiques recommandent l'extraction du deutérium de l'eau de mer et de la fusion nucléaire de cet élément dans des températures avoisinant les 100 millions de degrés Celsius. Dans la fusion nucléaire, le deutérium soustrait d'un kilogramme d'eau de mer pourra produire autant énergie que celle de 300 litres d'essence.

L'invention d'une structure qui peut résister à une température de 100 millions de degrés de Celsius, et parvenir à contrôler le deutérium et la fusion atomique pour assurer un rendement régulier et continu d'énergie, équivaut à l'invention d'un soleil artificiel. L'eau de mer étant pratiquement inépuisable, ce système pourra - comme le soleil - fournir une énergie infinie et propre.

En 1990, l'Institut CAS de Physique de Plasmas a construit le premier réacteur tokamak de superconductivité HT-7 de Chine, faisant de la Chine le quatrième pays au monde à avoir un tel équipement après la Russie, la France et le Japon. En 2000, les scientifiques de cet Institut ont commencé à établir une nouvelle génération de réacteur tokamak de superconductivité non-circulaire, basé sur le HT-7, et lui ont donné le nouveau nom de EAST.

Comme produit amélioré du HT-7, EAST introduit la Chine dans le principal groupe de recherche de fusion nucléaire. C'est également un des principaux projets du neuvième plan quinquennal de Chine. EAST a débuté son assemblage en 2003.

Source: le Quotidien du Peuple en ligne
http://french.peopledaily.com.cn/

Message par **energy_isere** » 21 janv. 2006, 00:41

epe a écrit :La Chine accomplira le 1er soleil artificiel au monde
...... et la suite .....

Thorgal et Aleph0 , quelle petite partie du puzzle la Chine "aurait" elle trouvée dans le grand sytéme géneral de fusion nucléaire.

J'ai pas bien compris.

Cette contribution pourra t 'elle etre integrée à ITER ?

Ou est ce concurent d 'ITER ? Suis paumé !

GillesH38 · Message par **GillesH38** » 21 janv. 2006, 09:58

Si je comprend bien, y a rien de très nouveau, ils vont construire leur tokamak a eux. Je doute qu'il ait des ambitions supérieures ou même égales à celles d'ITER, ils doivent juste essayer une autre configuration des bobines "non circulaires"?

Devenson · Message par **Devenson** » 10 mars 2006, 19:34

L'auteur de cet article paru dans "Science" estime qu'il n'y a pas de futur pour la production d'énergie par la fusion nucléaire.

http://www.newscientist.com/article.ns? ... news_rss20

Bien sur, l'histoire des sciences montre que souvent, des réalisations bien réelles avaient été "démontrées" scientifiquement ou technologiquement impossibles. L'article étant posthume, l'auteur ne saura jamais s'il avait tort.

A la reflexion, faire ce type de prévision de long terme est assez masochiste car on a une petite chance d'être parfaitement ridicule et pratiquement aucune d'avoir raison de son vivant.

Message par **energy_isere** » 10 mars 2006, 20:10

je releve ceci du lien cité :

Advocates of the technology insist it is too soon to give up, and that great progress has been made. "I was less convinced 30 years ago [that fusion could become practical] but we have made incredible progress," Miklos Porkolab, director of the Plasma Fusion Center at MIT, in Cambridge, Massachusetts, told New Scientist. "The science is going to work," he said, "and the rest is economics."

Price of oil
But Porkolab concedes that a functioning power-producing fusion reactor is probably 50 years off, and that is too far in the future for any reasonable conclusions to be drawn on its economic viability. "It depends on what the price of oil is going to be 50 years from now," he says.

The issue may be especially relevant for US policymakers, says Kennedy, because after years of refusing to participate in the international consortium to build the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), the US is about to join it again.

Devenson · Message par **Devenson** » 10 mars 2006, 20:40

On ne peut pas dire que l'atmosphère soit à l'optimisme béat :

"Advocates of the technology insist it is too soon to give up..."
Les avocats de la technologie [fusion] insistent sur le fait qu'il serait prématuré d' abandonner ...

GillesH38 · Message par **GillesH38** » 11 mars 2006, 09:03

Devenson a écrit :Bien sur, l'histoire des sciences montre que souvent, des réalisations bien réelles avaient été "démontrées" scientifiquement ou technologiquement impossibles. L'article étant posthume, l'auteur ne saura jamais s'il avait tort.

Je ne crois pas qu'il y ait eu un cas de ce genre pour une source d'énergie susceptible de remplir les besoins énergétiques de l'humanité. Par définition, elle doit être rentable, efficace et pas chère, donc en général elle marche toute seule dès le départ, sinon y a un blème !

Yves · Message par **Yves** » 11 mars 2006, 11:49

C'est un peu comme si le premier pétrole qu'on avait tenté de récupérer avait été celui du golfe du mexique ...

GillesH38 · Message par **GillesH38** » 11 mars 2006, 12:59

Yves a écrit :C'est un peu comme si le premier pétrole qu'on avait tenté de récupérer avait été celui du golfe du mexique ...

oui, et comme si on avait dit au brave péquenot de Pensylvannie "Bon, on va forer un premier puits expériemental, avec une collaboration internationale et des milliards de dollars, et puis un autre dans 20 ans, mais dans 100 ans ce sera l'énergie de l'avenir ! " j'imagine leur tête ....

franck1968 · Message par **franck1968** » 11 mars 2006, 21:05

Bonsoir
Quelqu'un est-il au courant de la Z-machine, cela me laisse perplexe

Record de température sur Terre :
un gaz plus chaud qu’une étoile

Des chercheurs ont obtenu en laboratoire, dans une installation destinée à étudier la fusion nucléaire, un plasma dont la température a dépassé les 2 milliards de degrés Kelvin. Soit beaucoup plus que la température d’une étoile : au cœur du Soleil la température est de 14 millions de degrés Kelvin –seulement ! L’équipe de Chris Deeney du laboratoire américain Sandia, a répété plusieurs fois l’expérience avec la Z-machine pour valider ce surprenant résultat.

La Z-machine est une installation de 30 mètres de diamètre et de 6 mètres de haut capable d’envoyer des impulsions électriques de 20 millions d’ampères sur une ‘’cage’’ en fils de tungstène plus fins que des cheveux. Le courant électrique vaporise le tungstène et crée un plasma qui est comprimé, pincé même, dans un champ magnétique très fort. Le plasma libère alors son énergie sous forme de rayons-X atteignant de très hautes températures.

Le record obtenu par la Z-machine pourrait en partie s’expliquer par le remplacement des fils de tungstène par des fils d’acier, précisent les chercheurs, qui ont publié leurs résultats dans les Physical Review Letters datées du 24 février.

Cette expérience pose aussi de nouvelles questions. Les chercheurs ont ainsi été étonnés de constater que les très hautes températures se maintenaient alors que les ions du plasma étaient sensés avoir perdu leur énergie et commencé à refroidir. Ils supposent donc qu’il existe un agent inconnu qui a fourni un surcroît d’énergie à ces ions.

Cécile Dumas

Message par **energy_isere** » 11 mars 2006, 21:34

franck1968 a écrit :Bonsoir
Quelqu'un est t'il au courant de la Z-machine, cela me laisse perplexe

Record de température sur Terre :
un gaz plus chaud qu’une étoile

non , pas encore au courant de cette histoire.
Le Laboratoire Sandia est réputé, normalement pas des branquignols.
A suivre.

Message par **Eric** » 12 mars 2006, 01:39

franck1968 a écrit :Cette expérience pose aussi de nouvelles questions. Les chercheurs ont ainsi été étonnés de constater que les très hautes températures se maintenaient alors que les ions du plasma étaient sensés avoir perdu leur énergie et commencé à refroidir. Ils supposent donc qu’il existe un agent inconnu qui a fourni un surcroît d’énergie à ces ions.

Inconnu est un bien grand mot. Ces chercheurs jouent profil bas, mais il me semble évident qu'ils pensent à des réactions nucléaires, quoique différentes de celles que l'on cherche à mettre au point avec ITER par exemple.

En tout cas, c'est intéressant.

Edit : après avoir cherché un peu, ils suspectent naturellement des réactions nucléaires, mais leur étonnement vient du fait qu'elles ne devraient pas expliquer ce dégagement d'énergie étant donné la densité du plasma.