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Principes et incertitudes de la pratique nucléaire

Nous avons donc vu que le principe de la fusion thermonucléaire est la création d'un gros noyau à partir de deux plus légers dans un domaine particulier de température (et donc de pression). La fusion artificielle entre donc en jeu. C'est sans doute la fusion la plus simple à réaliser. Il s'agit de faire entrer en collision un atome de deutérium de symbole 2H avec un atome de tritium de symbole 3H (ce sont tous deux des isotopes de l'hydrogène).

La fusion de ces deux isotopes est avantageuse car elle produit une grande quantité d'énergie. En effet la fusion de deux noyaux très légers au départ produit plus d'énergie que la fusion de deux plus gros noyaux comme le fer par exemple. Elle est plus simple à réaliser également.

À ce niveau-là un problème physique se pose. En effet les noyaux sont tous deux de charge positive et nous savons que, d'après la loi de Coulomb, des charges identiques se repoussent. On peut donc penser au premier abord qu'il est impossible de faire se rencontrer deux noyaux de même charge. Il a donc fallu trouver un moyen pour surmonter cette force coulombienne. C'est là que le facteur de la chaleur intervient. En effet, à une très haute température la « barrière » coulombienne est surmontée et la collision des noyaux peut donc se produire. (Sur le soleil et les étoiles la température est extrêmement élevée !)

Il faut donc parvenir à recréer ce domaine de température. Une autre difficulté à résoudre .Les tokamak (photo ci-dessus) permettent en partie cette reproduction mais le niveau de température produit n'est pas suffisant et la fusion en devient très peu contrôlable.

Reproduire un environnement de plusieurs centaines de millions de degrés est extrêmement dur en laboratoire. Deux méthodes ont pourtant été trouvées pour tenter de produire le plus de chaleur.

- La première est le confinement magnétique (cas des tokamaks). Les combustibles, dans ce cas sous forme de plasma de part la température, sont influencés par de champs magnétique très puissants et qui favorisent la fusion.

-La deuxième est le confinement inertiel. On utilise des lasers afin de combiner les noyaux pour la fusion. Ces deux méthodes sont pratiques mais la chaleur n'est pas encore suffisante pour un résultat véritablement satisfaisant.

La fusion, actuellement, est mal contrôlée. Son utilisation en production électrique par exemple est peu recommandée. De plus, de nos jours il faut beaucoup d'énergie pour produire la chaleur suffisante et l'on obtient un faible rendement. Cela n'est donc pas avantageux, lucratif bien que depuis une trentaine d'année les progrès aient été considérables en terme de production et de rendement d'énergie. Mais cette production à très grande échelle laisse encore des doutes sur sa fiabilité.

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Clément

Freelancer et pilote, j'espère atteindre la sagesse en partageant le savoir que j'ai acquis lors de mes voyages au volant de ma berline. Curieux scientifique, ma soif de découverte n'a d'égale que la durée de demie-vie du bismuth 209.

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