La physique du pourquoi du e
"Chaque fois que vous regardez le ciel, chacun de ces points lumineux vous rappelle que l'énergie de fusion peut être extraite de l'hydrogène et d'autres éléments légers, et c'est une réalité quotidienne dans toute la Voie lactée." -Carl Sagan
(Cet article est co-écrit par le Dr Peter Thieberger, physicien principal au Brookhaven National Laboratory.)
Une source d’énergie bon marché, propre, efficace et pratiquement illimitée serait exactement ce dont notre monde a actuellement besoin. Les sources bon marché – charbon, pétrole et gaz – sont sales, destructrices et limitées, tandis que les sources propres – énergie éolienne et solaire – sont coûteuses et inefficaces. L'énergie nucléaire est abondante et efficace, mais avec les dangers de la radioactivité (et Fukushima encore frais dans les esprits), ce n'est clairement pas non plus une solution idéale. Ce qui serait idéal, plutôt que la puissance de fission nucléaire actuelle que nous utilisons, serait la fusion nucléaire, où des éléments plus légers sont fusionnés pour former des éléments plus lourds. Contrairement à une réaction de fission nucléaire, ni la matière réactive d'origine ni les produits ne sont radioactifs dans la plupart des cas de fusion nucléaire.
La fusion nucléaire est responsable de la libération d’énergie la plus puissante jamais générée sur notre planète : la Tsar Bomba, ci-dessus. Aucune autre réaction connue (qui n'implique pas l'antimatière) n'est capable de générer autant d'énergie à partir d'une quantité donnée de matière que la fusion nucléaire,dans tout l'Univers.
Bien entendu, une réaction comme celle du Tsar Bomba n’est pas ce que nous souhaitons lorsqu’il s’agit de répondre à nos besoins énergétiques. Peut-être plus précisément, nous aimerions avoircontrôlé la fusion nucléaire, où nous pouvons contrôler le taux de fusion et exploiter pratiquement toute l’énergie générée par les réactions. Pour ce faire, il vous suffit de deux noyaux atomiques dont les états initiaux ont une masse totale supérieure à celle du noyau final fusionné - ce qui est possible grâce à l'énergie de liaison - et vous pouvez, en principe, avoir une fusion nucléaire entre ces deux. éléments.
Crédit image : David Darling.
La fusion nucléaire se produit tout autour de nous dans l'Univers : c'est le processus même qui alimente chaque étoile visible à l'œil nu dans le ciel.
Crédit image : Wally Pacholka de TWAN ; cliquez pour un panorama époustouflant.
Cela inclut même notre propre Soleil ! En combinant des atomes d'hydrogène en isotopes plus lourds puis en hélium, un simplemilligrammede la fusion de l'hydrogène dans le Soleil génère autant d'énergie que300 livres de TNT ! Bien sûr, c'est difficile à faire : il faut que la température au cœur de votre étoile dépasse 8 millions de Kelvin pour fusionner l'hydrogène en hélium, et il faudrait des températures encore plus élevées (de l'ordre de 100 millions de Kelvin). Kelvin) pour fusionner l'hélium en éléments plus lourds !
Crédit image : Phil Anderson, établissement d’enseignement St. Rosemary.
Toutes nos tentatives réussies de génération de fusion nucléaire ici sur Terre nécessitent des pressions et/ou des températures aussi élevées que celles trouvées au cœur de chaque étoile propulsée par la fusion. Dans la physique traditionnelle, il existe trois types de configurations vérifiées pour créer une fusion nucléaire, qui travaillent toutes vers l'objectif (métaphorique) du Saint Graal du seuil de rentabilité. Si vous parvenez à atteindre et à dépasser ce point, vous produirez plus d'énergie utilisable à partir de votre configuration que vous n'en avez mis afin de créer la réaction de fusion.
Mais récemment, les tentatives visant à créer une fusion nucléaire avec une expérience à pression et température relativement basses – ce que l’on appelle communément la fusion froide – ont fait beaucoup de bruit.
Crédit image : Focardi et Rossi avec leur e-Cat, récupéré auprès de Brian Wang.
Dans le passé, les affirmations sur la fusion froide n’ont pas pu être reproduites scientifiquement dans des conditions contrôlées, mais il est universellement reconnu que si la fusion froide pouvait être réalisée, elle serait incroyablement utile en tant que source d’énergie propre, bon marché, sûre et abondante. La semaine dernière, ce site a exprimé un scepticisme sain quant aux dernières affirmations sensationnelles concernant le prétendu dispositif de fusion froide d'Andrea Rossi : l'Energy Catalyzer, ou e-Cat.
I'd want something more substantive than "the customer's consultant...likely made sure there wasn't trickery"/p>