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thermonucléaire, énergie - physique.

Publié le 24/04/2013

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thermonucléaire, énergie - physique. 1 PRÉSENTATION thermonucléaire, énergie, énergie fournie par une réaction de fusion thermonucléaire. 2 FUSION THERMONUCLÉAIRE 2.1 Principe La fusion est la réunion de plusieurs noyaux atomiques légers en un seul. Cette réaction libère une quantité considérable d'énergie. Les étoiles, y compris le Soleil, sont le siège de réactions de fusion thermonucléaire, qui se manifestent par l'émission de flux de particules et de rayonnements électromagnétiques, notamment sous forme de lumière. Ces réactions sont très difficiles à reproduire en laboratoire, car elles nécessitent de provoquer une collision entre deux noyaux de même charge électrique, qui subissent donc une trop forte répulsion électrostatique. Cela ne peut s'obtenir qu'à des températures suffisamment élevées pour que le mouvement thermique puisse surmonter la « barrière coulombienne « (due aux forces répulsives de Coulomb) ; c'est pourquoi il s'agit de fusion « thermonucléaire «, qui produit donc de l'énergie « thermonucléaire «. 2.2 Recherche La fusion nucléaire artificielle fut d'abord réalisée au début des années 1930 en bombardant une cible contenant du deutérium, isotope de l'hydrogène de nombre de masse 2, avec des deutérons (noyaux du deutérium) de haute énergie dans un cyclotron (voir accélérateur de particules). Pour accélérer le faisceau de deutérons, une grande quantité d'énergie était nécessaire, mais la plus grande partie de celle-ci se transformait en chaleur dans la cible. Aucune énergie utilisable ne fut donc produite de cette façon. Au cours des années 1950, les premières productions d'énergie nucléaire de fusion à grande échelle furent réalisées lors des essais des armes thermonucléaires par les États-Unis, l'URSS, le...
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« Les progrès réalisés avec les grands tokamaks depuis le début des années 1990 sont considérables.

En 1991, pour la première fois, une quantité significative d’énergie,environ 1,7 MW (million de watts), est produite par fusion nucléaire contrôlée au JET européen (Joint European Torus), situé à Culham au Royaume-Uni.

En décembre 1993,des chercheurs à l’université de Princeton réalisent une réaction de fusion contrôlée en obtenant 5,6 millions de watts avec leur réacteur d’essai TFTR .

Puis le record est de nouveau à l’ordre du jour au JET de Culham qui produit 16 MW mais pendant une seconde seulement.

En décembre 2003, une équipe du centre de recherche nucléaire deCadarache en France (réacteur expérimental Tore Supra) parvient à maîtriser un plasma pendant 6,5 min, en injectant et en extrayant en continu 1 000 MJ (mégajoules)d’énergie thermique (soit environ 3 MW).

Par ailleurs, en juin 2004, une équipe du grand tokamak JT-60 de l’Institut de recherche sur l’énergie atomique japonaisJAERI (Japan Atomic Energy Research Institute) à Naka, est également parvenue à maîtriser pendant 24 secondes un plasma de très haute pression, voisine de celle qu’ilfaudra maîtriser au sein du futur réacteur expérimental ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) de Cadarache (Bouches-du-Rhône, France).

Ce projetinternational — qui réunit l’Union européenne, la Russie, le Japon, la Chine, la Corée du Sud et les États-Unis — a pour ambition d’atteindre l’ignition (réactions de fusionautoentretenues) et de produire 500 MW pendant 400 secondes.

Toutefois, la production d’électricité à partir d’énergie thermonucléaire n’est envisagée qu’à l’horizon de lafin du XXIe siècle. Ainsi, l’énergie thermonucléaire constitue l’un des grands défis scientifiques de ce siècle, car si l’on parvenait à provoquer de façon viable des réactions de fusionthermonucléaire contrôlées, elles constitueraient une source d’énergie pratiquement inépuisable. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation.

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