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Séance de cours

Exercices de physique du plasma

Description

Cette séance de cours présente des exercices pour la septième semaine du cours sur la physique du plasma et ses applications. Les étudiants calculeront et compareront l'énergie libérée dans les réactions chimiques, de fission et de fusion, appliqueront des concepts tels que le temps de confinement de l'énergie et le gain de fusion, et analyseront les paramètres d'une centrale à fusion inertielle hypothétique.

Dans MOOC

Physique des plasmas : Applications

Source officielle

Quiz

Concepts associés (18)

Énergie de fusion nucléaire

vignette| L'expérience de fusion magnétique du Joint European Torus (JET) en 1991. L'énergie de fusion nucléaire est une forme de production d'électricité du futur qui utilise la chaleur produite par des réactions de fusion nucléaire. Dans un processus de fusion, deux noyaux atomiques légers se combinent pour former un noyau plus lourd, tout en libérant de l'énergie. De telles réactions se produisent en permanence au sein des étoiles. Les dispositifs conçus pour exploiter cette énergie sont connus sous le nom de réacteurs à fusion nucléaire.

Facteur de gain d'énergie de fusion nucléaire

vignette| L'explosion de la bombe à hydrogène Ivy Mike. La bombe à hydrogène est le seul dispositif actuellement capable d'atteindre un facteur de gain d'énergie de fusion nettement supérieur à 1. En technologie des réacteurs à fusion nucléaire, le facteur de gain d'énergie de fusion, que l'on exprime couramment à l'aide du symbole Q, est le rapport entre la puissance de fusion produite par le réacteur et la puissance auxiliaire fournie pour maintenir le plasma en régime stationnaire.

Fusion par confinement inertiel

La fusion par confinement inertiel est une méthode utilisée pour porter une quantité de combustible aux conditions de température et de pression désirées en vue d'atteindre la fusion nucléaire. Le confinement du combustible de fusion est réalisé à l'aide de forces inertielles. Cette méthode peut être mise en œuvre grâce à des techniques diverses, dont : striction axiale ; confinement inertiel par laser. D'autres méthodes permettent de réaliser le confinement du combustible nécessaire à la fusion, notamment le confinement magnétique, le confinement électrostatique et la fusion catalysée par muons.

Fusion par confinement magnétique

La fusion par confinement magnétique (FCM) est une méthode de confinement utilisée pour porter une quantité de combustible aux conditions de température et de pression désirées pour la fusion nucléaire. De puissants champs électromagnétiques sont employés pour atteindre ces conditions. Le combustible doit au préalable être converti en plasma, celui-ci se laisse ensuite influencer par les champs magnétiques. Il s'agit de la méthode utilisée dans les tokamaks toriques et sphériques, les stellarators et les machines à piège à miroirs magnétiques.

Réacteur nucléaire hybride fusion fission

Un réacteur nucléaire hybride fusion fission est un concept de réacteur nucléaire qui utilise une combinaison de processus de fusion et de fission nucléaires. Dans un tel réacteur, des neutrons rapides à haute énergie provenant d'un réacteur à fusion déclenchent la fission de combustibles de manière sous-critique. Les réactions de fission ne seraient donc pas en chaîne auto-entretenue.

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Séances de cours associées (37)

Fusion thermonucléaire: Bilan de puissance MOOC: Physique des plasmas : Applications

Explore la densité de puissance de fusion, les pertes, le seuil de rentabilité, l'allumage et le gain de fusion technique dans les réacteurs de fusion thermonucléaire.

De la fusion au DEMO MOOC: Physique des plasmas : Applications

Explore les progrès de la fusion par confinement magnétique, les feuilles de route vers la puissance de fusion, les composants ITER et le chemin vers DEMO.

Les bases de l'énergie de fusion

Introduit les bases de l'énergie de fusion, couvrant la production de plasma, les réactions de fusion et les avantages environnementaux de l'énergie de fusion.

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Facteur de gain d'énergie de fusion nucléaire

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