Percée scientifique américaine pour prévenir les dommages des électrons fugitifs dans les réacteurs à fusion.
Des scientifiques du Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) ont réalisé une avancée majeure en utilisant le superordinateur Summit du Oak Ridge National Laboratory (ORNL) pour simuler une solution potentielle au problème des électrons fugitifs dans les réacteurs à fusion. Cette recherche pourrait significativement impacter ITER, le plus grand réacteur de fusion nucléaire en construction en France, en prévenant les dommages qui pourraient compromettre son fonctionnement.
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La fusion pose 2 grands problèmes logistiques à long terme que les scientifiques essayent de résoudre
Si on considère que les problèmes techniques de l’ordre de l’opérationnel “pure” seront un jour résolus comme le confinement du plasma, à une température très élevé, suffisamment longtemps pour que le coût de la fusion soit amorti; il y aura par la suite 2 problèmes logistiques sur le plus long terme à résoudre :
- Trouver un approvisionnement pérenne en tritium, un élément rare et radioactif nécessaire comme combustible (il n’y en aurait que 25 kg actuellement exploitables dans le monde entier)
- Développer des matériaux capables de résister aux flux intenses de neutrons et aux températures extrêmes sur de longues périodes.
C’est ce dernier point que l’étude du PPPL essaye de résoudre.
Les ondes d’Alfvén : Une solution potentielle
Les électrons fugitifs sont des particules chargées négativement qui peuvent se former lors des réactions de fusion, s’accélérant à haute énergie et causant des dommages importants aux parois du réacteur. Les simulations ont montré que les ondes d’Alfvén, des fluctuations ondulatoires dans le champ magnétique du plasma, peuvent disperser ces électrons et empêcher la formation d’un faisceau destructeur.
Impact potentiel sur ITER
La capacité des ondes d’Alfvén à éparpiller les électrons réduit leur énergie et prévient les dommages, offrant une analogie saisissante avec le déneigement préventif des pentes pour éviter les avalanches. Cette découverte pourrait ouvrir la voie à de nouvelles méthodes pour contrôler les électrons fugitifs dans les réacteurs à fusion et sécuriser le fonctionnement d’ITER.
La puissance du superordinateur Summit
Les simulations ont été effectuées sur Summit, l’un des superordinateurs les plus rapides du monde, capable de réaliser plus de 200 quadrillions de calculs par seconde. Ces simulations auraient pris 30 fois plus de temps sur une machine standard basée sur CPU, soulignant l’importance de cette technologie avancée dans la modélisation des défis complexes de la fusion nucléaire.
Prochaines étapes et avenir prometteur
Les chercheurs prévoient d’intégrer d’autres scénarios potentiels dans le modèle et de travailler à l’optimisation du code pour Frontier, le successeur de Summit. Avec la puissance et la grande capacité de mémoire de Frontier, il sera possible d’inclure plus de particules et leurs interactions pour simuler le processus de manière encore plus réaliste.
Simulations cruciales pour l’avenir du nucléaire
Les résultats de ces simulations, alignés sur ceux d’expériences similaires au National Fusion Facility du DOE, sont cruciaux pour surmonter les défis de la fusion nucléaire. L’équipe de Liu espère que leur travail contribuera à ouvrir la voie à un avenir prometteur pour l’énergie nucléaire propre, tout en reconnaissant que de nombreux autres défis (comme les réserves mondiales de tritium très nettement insuffisantes comme l’expose brillamment la vidéo ci-dessous) doivent encore être résolus pour réaliser pleinement la fusion nucléaire.
Cet article explore une avancée significative réalisée par des scientifiques américains dans la prévention des dommages causés par les électrons fugitifs dans les réacteurs à fusion, grâce à l’utilisation des ondes d’Alfvén et à la puissance du superordinateur Summit. Cette recherche joue un rôle crucial dans la viabilité future d’ITER et pourrait potentiellement transformer le paysage de l’énergie nucléaire propre.
Source : https://www.ornl.gov/news/reining-runaway-electrons-summit-study-could-help-solve-fusion-dilemma
Guillaume, franchement, les fautes de français !
Oui, c’est vrai, je viens de relire c’est… Embarrassant. La fatigue je crois (Bon ça vous prouve au moins que je suis humain 😉 ). Merci pour la piqure de rappel !
Entre celui qui manque de discrétion ou de respect pour pour un texte qu’il a très bien compris et celui qui a fait des fautes d’orthographe qui résulte de l’attention et la fatigue. Il y a une façon de s’adresser aux gens et c’est la suivante. MERCI Guillaume pour cet article. Les fautes quelles fautes? Voilà
Haha merci Clark, je ne l’ai pas mal pris. Nous essayons de maintenir une certaine qualité sur ce site et effectivement mon texte était vraiment bourré de fautes que j’ai corrigées. Merci à vous pour votre message !