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L’énergie de fusion : notions de base et défis

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Description

Cette séance de cours présente l'énergie de fusion en tant que solution potentielle à la crise énergétique mondiale, couvrant les réactions de base, les calculs du bilan de puissance, les méthodes de confinement magnétique et d'inertie, la conception du réacteur et les défis liés aux interactions plasma-paroi et aux matériaux structurels.

Dans MOOC

Physique des plasmas : Applications

Ce cours de physique, enseigné par des experts de renommée mondiale dans ce domaine, vous donnera un aperçu des applications de la physique des plasmas. De l'étude d'objets astrophysiques très éloignés, en passant par diverses applications dans l'industrie et la médecine, jusqu'à l'objectif ultime de la production durable d'électricité à partir de la fusion nucléaire. Dans la première partie de ce cours, vous apprendrez comment la fusion nucléaire alimente notre Soleil et les étoiles de l'Univers. Vous ex

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Proximité ontologique

Génie énergétique

Énergie nucléaire: Énergie nucléaire

Concepts associés (21)

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.

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.

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.

Confinement inertiel électrostatique

Le confinement inertiel électrostatique (en anglais Inertial electrostatic confinement ou IEC), ou plus simplement confinement électrostatique, est un procédé permettant, grâce à un champ électrostatique, de maintenir un plasma dans un volume suffisamment restreint, et à une température suffisamment élevée, de telle sorte que des réactions de fusion nucléaire puissent s'y produire. Le dispositif IEC le plus ancien et le plus connu est le fuseur de Farnsworth-Hirsch.

Réacteur nucléaire

Un réacteur nucléaire est un ensemble de dispositifs comprenant du combustible nucléaire, qui constitue le « cœur » du réacteur, dans lequel une réaction en chaîne peut être initiée et contrôlée par des agents humains ou par des systèmes automatiques, suivant des protocoles et au moyen de dispositifs propres à la fission nucléaire. La chaleur ainsi produite est ensuite évacuée et éventuellement convertie en énergie électrique.

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Technologie des réacteurs : variations de réactivité et contrôle

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Plasmes brûlants : rôle des ions rapides MOOC: Physique des plasmas : Applications

Explore les caractéristiques du plasma brûlant, le rôle des ions rapides, les pertes, les modes MHD, la turbulence, l'interaction des ondes d'Alfvén et la stabilité des brûlures.

Technologie des réacteurs : variations de réactivité et contrôle

Explore les variations de réactivité, les mécanismes de contrôle et l'impact de l'effet Doppler sur la température du réacteur.

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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.

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Énergie de fusion nucléaire

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