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Bases de la fusion thermonucléaire

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Description

Cette séance de cours porte sur les bases de la fusion thermonucléaire, sur le cas de l'énergie de fusion, les réactions de fusion, les avantages de la fusion, la physique du plasma et les combustibles de fusion. Elle explique comment la fusion est la source d'énergie des étoiles, la réaction D-T et l'importance de la physique du plasma dans la recherche sur l'énergie de fusion. La séance de cours explore également le concept de fusion thermonucléaire, les schémas des réacteurs de fusion, et les avantages de la fusion tels que la haute densité d'énergie, les combustibles pratiquement inépuisables, et les avantages environnementaux.

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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Concepts associés (32)

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.

Fusion nucléaire

vignette|Le Soleil est une étoile de la séquence principale, dont l'énergie provient de la fusion nucléaire de noyaux d'hydrogène en hélium. En son cœur, le Soleil fusionne de tonnes d'hydrogène chaque seconde. La fusion nucléaire (ou thermonucléaire) est une réaction nucléaire dans laquelle deux noyaux atomiques s’assemblent pour former un noyau plus lourd. Cette réaction est à l’œuvre de manière naturelle dans le Soleil et la plupart des étoiles de l'Univers, dans lesquelles sont créés tous les éléments chimiques autres que l'hydrogène et la majeure partie de l'hélium.

Fusion aneutronique

La fusion aneutronique est une réaction de fusion nucléaire au cours de laquelle la proportion d’énergie libérée sous forme de neutrons reste minime, typiquement inférieure au seuil d’1 % de l’énergie totale. Les réactions nucléaires généralement étudiées aujourd’hui peuvent libérer jusqu’à 80 % de leur énergie sous forme de neutrons. À l’inverse, à condition qu’elle puisse être maîtrisée, la fusion aneutronique serait à même de réduire considérablement les inconvénients associés au rayonnement neutronique (rayonnements ionisants, activation), le besoin d’écrans de protection ou d’équipements de télémanipulation et les problèmes de sûreté.

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.

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Séances de cours associées (64)

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.

Fusion nucléaire : Créer une étoile sur Terre

Explore le potentiel de l'énergie de fusion, en mettant l'accent sur ses avantages et ses défis, en mettant l'accent sur le projet ITER.

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.

Fusion nucléaire : créer des étoiles sur Terre

Couvre la fusion nucléaire en tant que source d'énergie durable et son potentiel pour créer des étoiles sur Terre grâce à la recherche et à la technologie de pointe.

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