Merci pour ton accueil.
Concernant le court historique de la fusion nucléaire par confinement inertiel électromagnétique (z-pinch à multifilaments métalliques), on sait que les laboratoires de Sandia ont déjà réussi à faire fusionner des cibles de deutérium-tritium dans la Z-machine, dès 2003.
En conséquence, ce laboratoire a
déjà lancé un projet de centrale électrique de recherche (le programme Z-IFE)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Centrale_% ... res_Sandia
pour tester les solutions d'ingénierie et la faisabilité de la génération d'électricité issue de la fusion par z-pinch, toutes les 10 secondes dans ce dispositif.
Vous pouvez lire un article complet de présentation du projet de fusion par striction axiale sur le site du
Laboratoire de Physique des Plasmas de Princeton (PDF).
Ce projet a été initié alors qu'en 1999, les laboratoires de Sandia avaient obtenu un "fantastique" 1,6
millions de degrés, et espéraient ainsi "bientôt obtenir les 2 ou 3
millions de degrés requis pour des réaction de fusion". [
source]
Mais par la suite, et de plus en plus fort entre 2003 et 2005, la température a été multipliée par un facteur
mille de manière totalement inattendue car non prévue par la théorie, simplement en remplaçant les fils de tungstène par des fils en acier inox (on conjecture encore sur cette température qui auraît du être en principe 4 fois moins élevée).
Sandia a alors obtenu un plasma chauffé à un maximum de
plus de 3 milliards de degrés. Cette température a été doublement confirmée :
- tout d'abord indirectement via la classique "formule de Bennet" en partant de l'énergie des rayons X émis, qui donne la vitesse d'agitation thermique des électrons, qui permet de connaître la valeur du champ magnétique (4500 teslas soit dit en passant...) et dont enfin on déduit la température ionique.
- mais aussi directement, par spectroscopie à élargissement des raies qui donne précisément la température pour chaque type d'ion (maximum de 3,94 milliards de degrés pour les ions manganèse par exemple).
Cette perspective ouvre la voie, du moins l'hypothèse, pour d'autres types de fusion, telles que deutérium-deutérium (D-D), lithium-hydrogène (Li7-p), ou bore-hydrogène (B11-p). Ces deux dernières réactions sont particulièrement intéressantes puisqu'elles génèrent uniquement de l'hélium et pas de neutrons rapides (elles sont a-neutroniques) et donc pas de radioactivité.
Ces réactions a-neutroniques n'ont pas encore été testées. Le problème étant que si la réaction LiH fonctionne, les résultats risquent forcément de ne pas être publiés, car classés secret défense. C'est en effet de l'hydrure de lithium qui est précisément le combustible utilisé dans les bombes H. D'où l'idée de monter une expérience civile ailleurs qu'à Livermore ou Los Alamos.
Mais ce n'est pas fini, parce que ZR (le successeur de la Z-machine) est prévu pour être opérationnel à Sandia au tout début 2007. ZR ira encore plus haut en température. La Z-machine débite 18 millions d'ampères, ZR en débitera 1,5 fois plus (27 MA). Comme la température dans ce type de dispositif croît en gros comme le carré de l'intensité, on peut espérer dépasser les 5 milliards de degrés d'ici 6 mois, et pourquoi pas continuer vers les 10 milliards ensuite.
Et il y a toujours un déclic de retard technologiques sur les découvertes.
Savez-vous que la Z-machine n'a jamais été conçue au départ pour faire du z-pinch ? C'était un accélérateur radial de faisceaux d'ions, convergeant vers une cible centrale. La focalisation n'étant pas satisfaisante, elle a été reconvertie au milieu des années 80. Et paf, 3 milliards de degrés, alors qu'on espérait jamais dépasser 100 millions et que ce n'était pas le but.
ZR (pour "Z Refurbishment") est en fait une mise à niveau de la Z-machine, sur le même lieu, avec un
retrofit de 6 mois pour la "mettre à niveau". C'est un
upgrade et pas intégralement une nouvelle machine, mais au moins elle sera prévue à 100 % pour le z-pinch. ZR est la concrétisation du "programme X-1", mais qui avait été initié
avant qu'on sache pouvoir obtenir ces ultra hautes températures.
Alternativement, les Français qui bossaient sur l'ECF de Gramat (la" Z-machine française") dans le cadre des projets Sphinx et Syrinx (principalement les Dr. Jean-François Léon et Mathias Bavay), sont partis il y a un an ou deux aux USA, emportant là-bas leurs plans pour un générateur à autocompression de flux pouvant débiter
60 millions d'ampères en 100 nanosecondes dans une Z-machine. On leur a en effet refusé ici les crédits pour sa réalisation, alors qu'il était prévu à l'origine pour mettre à niveau le réacteur
ECF-2, désormais quasiment à l'abandon.
Ainsi après ZR à l'horizon 2010, son successeur pour produire la fusion s'apelle
Z-ETF (
Z-pinch Engineering Test Facility), de classe
60 MA et 500 MJ, single-shot pour la "Phase 1" tout comme Z et ZR.
Z-ETF "Phase 2" sera par contre le modèle à tir répétitif, à 0,14 Hz, avec une puissance d'injection de 70 MW. Ce sera le dernier prototype avant la "Phase 3 Demo" démonstrateur technologique d'une véritable centrale électrique à fusion.
Gardez cependant en tête que cette roadmap concerne la fusion faisant intervenir le tritium, et qu'elle a été développée avant les 3 milliards de degrés, ce qui peu faire changer pas mal de choses.
