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La science facile !

S'amuser à apprendre: des explications simples en quelques dizaines de ligne sur les concepts scientifiques et des projets et tutoriels en électronique, domotique, informatique, rétrogaming, etc.

La fusion nucléaire

Un des gros problèmes de l'humanité est son approvisionnement en énergie. Une énergie abondante et bon marché est le composant essentiel de nos sociétés technologiques.

Une bonne part de cette énergie est consommée sous la forme d'énergie électrique, malgré le fait que nous ayons encore énormément de difficulté à stocker cette énergie. Aujourd'hui et notamment en France, cette énergie électrique est générée par un parc de centrales nucléaires.

 

Le processus utilisé au coeur de nos centrales aujourd'hui

On casse de gros atomes radioactifs avec des neutrons, ce qui donne des atomes radioactifs plus petits, de l'énergie (beaucoup) et des neutrons qui peuvent aller casser d'autres gros atomes radioactifs. L'énergie est récupérée pour faire chauffer de l'eau qui fait tourner des turbines et génère du courant électrique. Pour éviter que la réaction ne s'emballe, on met des barres de plomb qui absorbe les neutrons excédentaires.

On parle de fission.

 

Les centrales nucléaires sont extrêmement polluantes

  • L'extraction des combustibles consomme une quantité énorme d'énergie fossile: des tonnes de terre charriées et traitées pour quelques grammes de combustible.
  • L'utilisation de ces combustibles est bien contrôlée aujourd'hui mais le moindre problème peut devenir très grave: Cf. Tchernobyl
  • Les résidus de ces combustibles sont traités dans des conditions opaques, avec dans l'esprit de certains l'intérêt de leur porte monnaie plutôt que celui du public, pour des coûts exorbitants
  • Les résidus, encore extrêmement dangereux après retraitement, sont ensuite stockés le plus souvent sous terre, et laissé comme un fardeau à nos enfants

La fusion nucléaire devrait nous apporter une énergie immense sans tous ces inconvénients.

 

Le principe de la fusion nucléaire

Il s'agit de reproduire ce qui se passe au coeur des étoiles comme notre soleil.

On pousse les noyaux des atomes les uns contre les autres pour les pousser à fusionner, c'est pour cela que l'on parle de fusion. Mais les noyaux, étant composés de protons (charge positive), rechignent à fusionner: comme deux aimants qui portent une même charge ils se repoussent avec force. Il faut donc apporter une énergie énorme pour vaincre cette répulsion. une fois les noyaux fusionnés, ils disparaissent et se transforment en énergie pure.

L'intégralité de la matière est transformée en énergie, ce qui suit la célèbre formule d'Einstein E= mc² (E en joule, m en kilogramme, et c vaut 300 000 m.s-1). Donc 1 kilogramme de matière donne 90 000 000 000 (90 milliard de joule) ! A titre de comparaison, 1 joule c'est l'énergie nécessaire pour élever la température d'un gramme (un litre) d'air sec de un degré Celsius.

Pour ceux qui ne se sont pas encore enfui, en gros, une très petite quantité de matière donne une immense quantité d'énergie.

 

Les avantages

  • N'importe quel combustible (ou presque) fait l'affaire, aujourd'hui le choix se porte sur le deutérium, un élément que l'on retrouve abondamment dans l'eau de mer.
  • il n'y a aucun déchet, tout est transformé en énergie.
  • La réaction ne s'auto entretient pas, au contraire de la fission: pas de risque d'accident de type Tchernobyl.

 

Les inconvénients (ben oui, y en a, faut pas rêver !)

  • Le déclenchement de la réaction consomme énormément d'énergie et nécessite des équipements très sophistiqués pour contrôler la chaleur dégagée par l'opération: on parle en centaine de million de degré Celsius
  • la fusion n'est pas prête d'être maîtrisée: les chercheurs prévoient d'y arriver vers 2050 !

 

Article sur le site pour la science

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À propos

Sly

Ingénieur en informatique travaillant pour une multinationale de télécommunication.
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