[MàJ] Fusion : un exploit confirmé pour le nucléaire militaire américain

Plus d'énergie en entrée qu'en sortie, waouh !

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Martin Clavey

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Sciences et espace

29/12/2023 7 minutes
67

Mise à jour du 29 décembre 2023 :

Dans un rapport publié ce mois-ci [PDF], les chercheurs du Laboratoire national Lawrence Livermore (LLNL) en Californie affirment avoir reproduit trois fois leur expérience de fusion nucléaire qui avait fait grand bruit en 2022, explique CNN.

Ces réplications permettent de confirmer les résultats de l'expérience et que ceux-ci ne sont entachés d'aucune erreur. Ils ont même réussi, lors de l’une des réplications, à augmenter le rendement qu’ils avaient obtenu à l’époque.

L’an dernier, la presse américaine se faisait l’écho du succès du LLNL concernant « la première réaction de fusion en laboratoire qui a produit plus d'énergie qu'il n'en a fallu pour la déclencher ». À l’époque, l’énergie dégagée par l’expérience de fusion équivalait à 3,15 mégajoules pour 2 MJ d’énergie envoyés par les lasers sur la capsule de deutérium et de tritium utilisée.

Les chercheurs ont reproduit l’expérience en juillet ainsi que deux fois en octobre dernier. Cet été, l’énergie sortante de l’expérience s’est même élevée à 3,88 MJ pour 2,05 MJ fourni par les lasers, ce qui est un nouveau record de rendement pour une expérience de fusion nucléaire.


Actualité publiée le 15 décembre 2022 :

Le week-end dernier, la presse américaine annonçait une « percée majeure » faite par un laboratoire de leur pays à propos de la fusion nucléaire. Si l'expérience est une avancée scientifique certaine, elle n'en est pas pour autant une porte grande ouverte à court ou moyen terme vers une source d'énergie massivement exploitable par l'humain. Cette annonce est aussi très politique, financière... et militaire.

Comme nous vous l'expliquions mardi, la presse américaine a participé au « teasing » de l'annonce d'une réussite scientifique outre-Atlantique. Et, effectivement, le département américain de l’Énergie et l’Administration nationale de la sécurité nucléaire ont annoncé cette semaine, lors d’une conférence de presse filmée, que des chercheurs du National Ignition Facility (NIF), du Laboratoire national Lawrence Livermore en Californie, ont réussi une réaction de fusion nucléaire avec un gain net d'énergie et dépasser ce qu'on appelle le « seuil d'ignition ».

En envoyant 2,05 mégajoules de lumière laser sur une toute petite capsule contenant de l'hydrogène, technique appelée « confinement inertiel », les chercheurs expliquent avoir réussi à produire 3,5 mégajoules d'énergie, un facteur de 1,5 donc. Ce n’est toutefois pas la même chose quand on prend l’expérience dans sa globalité (nous allons y revenir). On attend quand même la confirmation et les détails de l'exploit par la publication d'un article scientifique.

Très bonne nouvelle scientifique

Si cette confirmation arrive, le passage du « seuil d’ignition » d’une expérience de fusion nucléaire est, en soi, une bonne nouvelle scientifique attendue depuis près de 90 ans. Il est possible que l’on attende quelques mois de plus puisque ces mêmes chercheurs avaient annoncé un rendement de 0,7 en août 2021, mais leur article scientifique sur le sujet n’a été publié qu’un an après dans la revue Physical Revue Letters (PDF).

S’agissant de l’expérience dont il est question aujourd’hui, les chercheurs ont en fait réalisé à peu près la même que celle effectuée en août 2021.

Un laser, une chambre creuse en or, une capsule de diamant et de l’hydrogène

Ils ont placé dans un énorme bâtiment un laser infrarouge qui envoie une impulsion de quelques nanosecondes, ensuite divisée en 192 faisceaux ultraviolets. Ceux-ci sont envoyés dans une chambre creuse en or (appelée « hohlraum ») contenant une capsule de diamant, renfermant elle-même le fameux hydrogène, explique la revue scientifique Science.

L’or, chauffé par les lasers à très haute température jusqu’à atteindre plusieurs millions de degrés, émet des rayons X qui détruisent la capsule. L’hydrogène se retrouve à l’état de plasma sous l’effet des très hautes températures et de la pression. Les électrons sont arrachés aux atomes d’hydrogène, qui deviennent des atomes « ionisés ».

Quand ils entrent en collision les uns avec les autres, les atomes d’hydrogène ionisés fusionnent et forment de l’hélium tout en produisant une immense quantité d’énergie, comme dans le Soleil. Évidemment, l’expérience ne fournit pas la même puissance ni la même intensité que notre étoile.

Mark Herrmann, le directeur du NIF, explique à Science que, pour reproduire l’expérience et essayer d’avoir un meilleur rendement, les chercheurs ont dû apprendre à fabriquer des capsules de diamant les plus lisses et sphériques possibles. Apparemment, ils y sont arrivés.

Si les lasers des chercheurs du NIF ont bien envoyé 2,05 mégajoules sur la capsule pour obtenir finalement 3,5 mégajoules d’énergie, les lasers sont loin d’être efficaces puisqu’ils ont besoin d’une puissance de plusieurs centaines de mégajoules d’électricité pour fonctionner. L’expérience dans sa globalité est donc largement déficitaire – elle a consommé bien plus de courant qu’elle n’en a produit –, mais la fusion en elle-même affiche un gain de 1,5.

Et, comme l’expliquait Daniel Vanderhaegen, directeur du Programme Simulation de la Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA, « pour produire de l’énergie de manière économique et rentable, il faudrait réaliser cette même expérience avec un gain non pas de 1, mais plutôt de 10, de façon répétitive et robuste, avec par exemple 10 expériences similaires par seconde, 24h/24 ».

Une annonce politique

Si on a peu de raison de penser que les chercheurs de la NIF n’ont pas atteint le « seuil d’ignition » comme ils le prétendent (surtout avec le barouf organisé autour de cette annonce), le temps peu habituel en recherche entre l’annonce publique de la réussite et la publication de l’article scientifique montre qu’il existe d’autres enjeux.

L’annonce a d’ailleurs été faite non par les chercheurs eux-mêmes, mais par deux femmes politiques : la secrétaire à l’Énergie des États-Unis, Jennifer M. Granholm, et la sous-secrétaire à la sécurité nucléaire et administratrice de la National Nuclear Security Administration (NNSA), Jill Hruby.

Des enjeux financiers… et militaires

Car le NIF n’est pas un centre de recherche banal, il est en fait le successeur de plusieurs laboratoires américains sur les armes nucléaires. Et les administrations américaines ont besoin de justifier leurs budgets.

À la création du NIF en 1994, le New York Times écrivait d’ailleurs que « le plus important aux yeux du gouvernement est peut-être que la machine [le NIF, ndlr] permettrait de sauver les emplois et les compétences des scientifiques spécialisés dans les armes nucléaires du Lawrence Livermore National Laboratory de Californie, le plus vulnérable au démantèlement des trois centres fédéraux de conception des bombes ».

Et la fusion nucléaire par « confinement inertiel » permet aussi d’apporter des informations capitales pour la simulation de la performance des armes nucléaires.

Dans une plaquette d’information, la Direction des applications militaires du CEA explique l’utiliser en combinaison avec les résultats des essais nucléaires passés, « un enchaînement d’équations mathématiques qui modélisent la physique du fonctionnement d’une arme nucléaire (on parle de « code de simulation ») » et « des supercalculateurs qui permettent de résoudre numériquement ces équations complexes » et remplacer ainsi les essais nucléaires qui ont été abandonnés en 1996.

Écrit par Martin Clavey

Tiens, en parlant de ça :

Sommaire de l'article

Introduction

Très bonne nouvelle scientifique

Un laser, une chambre creuse en or, une capsule de diamant et de l’hydrogène

Une annonce politique

Des enjeux financiers… et militaires

Commentaires (67)


Je me pose la question de ce que l’Humanité ferait avec cette hypothétique source d’énergie illimitée. Surement de belles choses tout en sagesse et en gardant raison.


je pense qu’on s’emballe !
“ils ont réussi une expérience EN LABORATOIRE” !



(maintenant y-a ‘plus qu’à’……………………….) :francais:


La bombe à hydrogène existe déjà depuis longtemps. L’obscurantisme aussi.


Goldoark

La bombe à hydrogène existe déjà depuis longtemps. L’obscurantisme aussi.


Désolé, mais je ne comprends pas le lien avec l’obscurantisme ?


Fluidetom

Désolé, mais je ne comprends pas le lien avec l’obscurantisme ?


La plupart des gens n’ont AUCUNE idée du fonctionnement d’une centrale à fission ou fusion, ne savent sans doute même pas ce qu’est une barrière de Coulomb, et se permettent de donner leur avis d’ignares genre “ouin ouin c’est pas bien, ça pollue”. Ça s’appelle de l’obscurantisme.



Le pire, c’est qu’il existe des offres EDF 100% panneaux solaires et éoliennes, hors de prix évidemment, mais ceux qui hurlent contre le nucléaire sont les premiers à l’utiliser.



C’est à cause de ces politiques écolo-bobos que la France a chuté si bas, qu’on doit rouvrir des centrales à charbon, donc entendre des abrutis me dire encore aujourd’hui que le nucléaire pollue, ça me donne envie de leur mettre les claques que leurs parents incompétents ont oublié de leur mettre.


Goldoark

La plupart des gens n’ont AUCUNE idée du fonctionnement d’une centrale à fission ou fusion, ne savent sans doute même pas ce qu’est une barrière de Coulomb, et se permettent de donner leur avis d’ignares genre “ouin ouin c’est pas bien, ça pollue”. Ça s’appelle de l’obscurantisme.



Le pire, c’est qu’il existe des offres EDF 100% panneaux solaires et éoliennes, hors de prix évidemment, mais ceux qui hurlent contre le nucléaire sont les premiers à l’utiliser.



C’est à cause de ces politiques écolo-bobos que la France a chuté si bas, qu’on doit rouvrir des centrales à charbon, donc entendre des abrutis me dire encore aujourd’hui que le nucléaire pollue, ça me donne envie de leur mettre les claques que leurs parents incompétents ont oublié de leur mettre.


Toi, on dirait que t’es vraiment énervé par la colère ! :D



Sur le principe, pour ceux que le sujet intéresse vraiment, je suggère d’éviter toute inform… propagande issue d’un quelconque mouvement prétendument “écologique” (Greenpeace en tête), ceux-ci ont l’opposition au nucléaire dans leurs gènes et le rejetterait même si c’était la seule manière de produire de l’énergie.
Par contre, vous pouvez sans hésiter regarder les vidéos du Réveilleur sur le sujet.


anagrys

Toi, on dirait que t’es vraiment énervé par la colère ! :D



Sur le principe, pour ceux que le sujet intéresse vraiment, je suggère d’éviter toute inform… propagande issue d’un quelconque mouvement prétendument “écologique” (Greenpeace en tête), ceux-ci ont l’opposition au nucléaire dans leurs gènes et le rejetterait même si c’était la seule manière de produire de l’énergie.
Par contre, vous pouvez sans hésiter regarder les vidéos du Réveilleur sur le sujet.


Je ne connaissais pas cette chaîne. Elle est plutôt bonne, merci du tuyau.


Goldoark

La plupart des gens n’ont AUCUNE idée du fonctionnement d’une centrale à fission ou fusion, ne savent sans doute même pas ce qu’est une barrière de Coulomb, et se permettent de donner leur avis d’ignares genre “ouin ouin c’est pas bien, ça pollue”. Ça s’appelle de l’obscurantisme.



Le pire, c’est qu’il existe des offres EDF 100% panneaux solaires et éoliennes, hors de prix évidemment, mais ceux qui hurlent contre le nucléaire sont les premiers à l’utiliser.



C’est à cause de ces politiques écolo-bobos que la France a chuté si bas, qu’on doit rouvrir des centrales à charbon, donc entendre des abrutis me dire encore aujourd’hui que le nucléaire pollue, ça me donne envie de leur mettre les claques que leurs parents incompétents ont oublié de leur mettre.


Lol ... il y a pas mal de problèmes...

Les déchets, évidemment... on a toujours rien comme solution réaliste pour les déchets HALV. Si on regarde l'aspect financier de conserver ces déchets en sécurité pendant des dizaines de milliers d'années, ça peut faire faire capoter assez fort le bilan financier réel du nucléaire... L'obscurantisme, c'est parfois de ne pas vouloir voir les coûts en face.

L'approvisionnement, ensuite... on ne trouve pas les matériaux fissibles dans la creuse. Il n'y a pas d'indépendance énergétique avec le nucléaire. Il suffit de quelques bouleversements géopolitiques et nos pays se retrouveront à poil sans carburant.

Le nucléaire, c'est une énergie "propre" mais que la plupart des pays ne pourront jamais se payer, entre autre à cause du risque militaire, donc vastement inutile à l'échelle de l'humanité. Il suffit de voir, d'ailleurs, comme Total énergie et les autres se ruent pour construire des centrales au charbon un peu partout dans les pays en voie de développement.

Mais bon, si on écarte le problème des déchets, de l'approvisionnement et de l'inapplicabilité à l'échelle planétaire, oui, on peut accuser les mécréants d'obscurantisme...

Pour le reste, vous avez eu des écolos au gouvernement pendant 5 ans sur quoi... toute l'histoire de France ... et c'était il y a plus de 20 ans... est-ce qu'il n'es pas temps d'assumer le fait que l'écologie en France c'est une parenthèse refermée depuis longtemps au lieu de feindre les troubles du stress post-traumatique pour justifier le foirage de Falmanville-3 ?
Modifié le 29/12/2023 à 11h49

ragoutoutou

Lol ... il y a pas mal de problèmes...

Les déchets, évidemment... on a toujours rien comme solution réaliste pour les déchets HALV. Si on regarde l'aspect financier de conserver ces déchets en sécurité pendant des dizaines de milliers d'années, ça peut faire faire capoter assez fort le bilan financier réel du nucléaire... L'obscurantisme, c'est parfois de ne pas vouloir voir les coûts en face.

L'approvisionnement, ensuite... on ne trouve pas les matériaux fissibles dans la creuse. Il n'y a pas d'indépendance énergétique avec le nucléaire. Il suffit de quelques bouleversements géopolitiques et nos pays se retrouveront à poil sans carburant.

Le nucléaire, c'est une énergie "propre" mais que la plupart des pays ne pourront jamais se payer, entre autre à cause du risque militaire, donc vastement inutile à l'échelle de l'humanité. Il suffit de voir, d'ailleurs, comme Total énergie et les autres se ruent pour construire des centrales au charbon un peu partout dans les pays en voie de développement.

Mais bon, si on écarte le problème des déchets, de l'approvisionnement et de l'inapplicabilité à l'échelle planétaire, oui, on peut accuser les mécréants d'obscurantisme...

Pour le reste, vous avez eu des écolos au gouvernement pendant 5 ans sur quoi... toute l'histoire de France ... et c'était il y a plus de 20 ans... est-ce qu'il n'es pas temps d'assumer le fait que l'écologie en France c'est une parenthèse refermée depuis longtemps au lieu de feindre les troubles du stress post-traumatique pour justifier le foirage de Falmanville-3 ?
Merci d'avoir pris le temps d'une réponse posée et incisive face à un commentaire qui hélas sue très fort l'obscurantisme qu'il dénonce. xd
Je serai plus nuancé quand même. En fait l’humanité ne manque déjà pas vraiment d’énergie. On peut déjà en créer des quantités phénoménales avec le nucléaire classique et surtout le pétrole.

Ce qui pose problème c’est plutôt les conséquences géopolitiques de la répartition aléatoire de ces sources d’énergie et les externalités dues à leur utilisation (leur impact sur l’environnement…).

Et ce sont probablement deux aspects dont la fission pourrait nous libérer … en partie.

La fission ne permettra probablement que la création d’électricité 0 carbone ou presque. Malheureusement ce n’est pas notre problème principal : avec le nucléaire et les ENR on sait déjà le faire. Ça traîne pour des questions de pognon mais on sait faire. Et je doute que la fission soit deployable mondialement sans investissements bien plus gigantesques qu’aujourdhui.

Le problème c’est que 80% de l’énergie consommée aujourd’hui l’est sous forme de pétrole et que c’est pas en étant capable de produire plus d’électricité qu’on va remplacer ce pétrole puisqu’il est souvent irremplacable par son côté facile à transporter. On pourrait avoir de l’électricité en illimité que ça ne ferait pas voler les avions ou les bateaux avec autre chose que du pétrole par exemple. Même pour les véhicules ou c’est techniquement possible (camions, engins de chantier …) on n’arrive pas à le faire à l’échelle.

Après je manque peut être d’imagination. Peut être qu’une énergie électrique illimitée nous permettrait de produire du carburant « illimité » (genre de l’hydrogène dont on n’aurait plus à se soucier du rendement énergétique moisi de l’électrolyse). Mais j’ai l’impression qu’on a plus un problème de stockage que de production d’énergie.

jpaul

Je serai plus nuancé quand même. En fait l’humanité ne manque déjà pas vraiment d’énergie. On peut déjà en créer des quantités phénoménales avec le nucléaire classique et surtout le pétrole.

Ce qui pose problème c’est plutôt les conséquences géopolitiques de la répartition aléatoire de ces sources d’énergie et les externalités dues à leur utilisation (leur impact sur l’environnement…).

Et ce sont probablement deux aspects dont la fission pourrait nous libérer … en partie.

La fission ne permettra probablement que la création d’électricité 0 carbone ou presque. Malheureusement ce n’est pas notre problème principal : avec le nucléaire et les ENR on sait déjà le faire. Ça traîne pour des questions de pognon mais on sait faire. Et je doute que la fission soit deployable mondialement sans investissements bien plus gigantesques qu’aujourdhui.

Le problème c’est que 80% de l’énergie consommée aujourd’hui l’est sous forme de pétrole et que c’est pas en étant capable de produire plus d’électricité qu’on va remplacer ce pétrole puisqu’il est souvent irremplacable par son côté facile à transporter. On pourrait avoir de l’électricité en illimité que ça ne ferait pas voler les avions ou les bateaux avec autre chose que du pétrole par exemple. Même pour les véhicules ou c’est techniquement possible (camions, engins de chantier …) on n’arrive pas à le faire à l’échelle.

Après je manque peut être d’imagination. Peut être qu’une énergie électrique illimitée nous permettrait de produire du carburant « illimité » (genre de l’hydrogène dont on n’aurait plus à se soucier du rendement énergétique moisi de l’électrolyse). Mais j’ai l’impression qu’on a plus un problème de stockage que de production d’énergie.

Je suppose qu'il faut lire fusion au lieu de fission ?

Ferrex

Je suppose qu'il faut lire fusion au lieu de fission ?
Oui je me suis emmêlé le clavier. Mon mauvais.

Qui pourra m’expliquer comment la division d’un rayon laser Infra-rouge produit des ultra-violet. J’imagine qu’il faut ajouter un bon paquet d’eV (électron-Volt) pour raccourcir la longueur d’onde.


C’est tout à fait possible avec des effets non-linéaires de génération d’harmonique. Pour faire simple, tu envoies plusieurs photons sur une “cible” optique avec des propriétés particulières qui va “combiner” plusieurs photons en un photon de plus grandes énergies (de plus courtes longueurs d’ondes).


BlackLightning

C’est tout à fait possible avec des effets non-linéaires de génération d’harmonique. Pour faire simple, tu envoies plusieurs photons sur une “cible” optique avec des propriétés particulières qui va “combiner” plusieurs photons en un photon de plus grandes énergies (de plus courtes longueurs d’ondes).


énergie des photons ?
vraiment ?
la masse est nulle
Il ont une longueur d’onde ? ou le rayonnement qui les transporte ?
Après, générer des harmoniques, oui, c’est courant.


brupala

énergie des photons ?
vraiment ?
la masse est nulle
Il ont une longueur d’onde ? ou le rayonnement qui les transporte ?
Après, générer des harmoniques, oui, c’est courant.


Oui le photon a une énergie quand bien même que sa masse est nulle. Cette énergie est proportionnelle à sa fréquence selon la relation E = h \nu où E est l’énergie (J), h la constante de Planck (J/Hz) et \nu la fréquence (Hz).



Ne pas oublier que le photon a une dualité onde-particule.


brupala

énergie des photons ?
vraiment ?
la masse est nulle
Il ont une longueur d’onde ? ou le rayonnement qui les transporte ?
Après, générer des harmoniques, oui, c’est courant.


Il faut plutôt voir le photon comme une unité élémentaire d’énergie électromagnétique, cette énergie se propage sous la forme d’une onde dont la fréquence est proportionnelle à l’énergie des photons la constituant



Si un groupe de par exemple deux photons d’énergie E arrivent suffisamment “en même temps” sur un atome présentant un état électronique à 2E au dessus de son état fondamental alors un électron va passer directement à cet état 2E. En se relaxant il va entraîner l’émission d’un photon d’énergie 2*E, donc d’une lumière d’une longueur d’onde divisée par 2.



Évidemment il n’y a qu’une partie des photons d’origine qui sont convertis de la sorte, donc il faut prévoir un filtre pour absorber la longueur d’onde d’origine, donc on ne veut en général pas



On peut faire ça pour plus que deux photons, mais l’efficacité du processus diminue vite !


“L’expérience dans sa globalité est donc largement déficitaire – elle a consommé bien plus de courant qu’elle n’en a produit”
Bah rien n’indique qu’elle ait produit du courant, c’est à dire qu’on ait été en mesure de capter l’énergie dégagée par la fusion et de la convertir.


Ça a consommé un truc comme 300MJ,ça pique. Après le but était juste théorique pour valider le principe, à voir si ils arrivent à rentabiliser le principe.
Ils ont pas capté l’énergie en tant que telle, mais mesuré l’énergie émise. C’est pas faux qu’il faut ensuite avoir un moyen d’utiliser cette énergie et voir avec quelle perte.
J’ai découvert qu’une centrale doit avoir un ratio de x100 entre l’énergie in et out. On est loin, c’est que de la com la😋
Après c’est le but, c’est de la recherche, on com pour ensuite avoir des fonds et financer un passage en industriel.
ya quelques autres technos prometteuse, comme celle evitant de devoir chauffer de l’eau comme actuellement, on se sert directement de l’énergie Link


brupala

ça pique ?
c’est pas grand chose 300MJ: 83 Kwh


ça pique en proportion avec ce qui a été récupéré (3.5MJ -> ~1kWh d’après ton lien)



je ne doute pas qu’il y a un savoir-faire, je dis juste que l’énergie nécessaire à leur fabrication (inconnue pour le moment) impacte aussi le rendement du système


fry

ça pique en proportion avec ce qui a été récupéré (3.5MJ -> ~1kWh d’après ton lien)



je ne doute pas qu’il y a un savoir-faire, je dis juste que l’énergie nécessaire à leur fabrication (inconnue pour le moment) impacte aussi le rendement du système


Récupéré ….
on va dire généré, parce que récupérer du feu qui dure quelques nS, ça ne doit pas être facile, le mesurer, par ses effets, probablement, c’est déjà pas mal.


brupala

ça pique ?
c’est pas grand chose 300MJ: 83 Kwh


pendant moins de 1 secondes c’est pas mal


sanscrit

pendant moins de 1 secondes c’est pas mal


Si on veut parler de la durée d’une seconde, alors on dit 300 MW pas 300 MJ, ce qui est copieux, oui .
13 de réacteur nucléaire classique.
A voir si ça inclue la machine à café des chercheurs …:mdr:



Fluidetom a dit:


Je me pose la question de ce que l’Humanité ferait avec cette hypothétique source d’énergie illimitée. Surement de belles choses tout en sagesse et en gardant raison.




C’est loin d’être illimité. Ça suppose de construire les outils de production (i.e. des centrales nucléaires à fusion), de fournir les isotopes de l’hydrogène nécessaires à la fusion (pour le tritium, on pourrait le pêcher à la sortir des réacteurs à fission) et de maintenir la réaction en fonctionnement. Ensuite, même en faisant x10 au rendement, rien ne dit que le rendement total sera mieux que dans un réacteur à fission (il ne me semble pas qu’il soit nécessaire d’utiliser beaucoup d’énergie pour lancer une fission, surtout relativement au temps où elle s’auto-entretient (des mois). Sur la ressource, la génération IV (les surgénérateurs) est peut être plus prometteuse (et atteignable à coup sûr : il y a et il y a eu des réacteurs de ce type qui produisent de l’électricité).



Il y aura toujours des limites (Philippe Bihouix prenait un exemple intéressant de croissance annuelle de 2% : dans 1500 ans, l’humanité aurait besoin de la puissance du soleil pour faire fonctionner son économie, 30 ans plus tard, de 2 soleils, et on double tous les 30 ans. C’est irréaliste), même si elles sont probablement plus loin qu’on ne l’imagine (1500 ans c’est pas demain, mais la limite arrivera bien avant, l’énergie du soleil n’est pas productible sur Terre puisqu’il faut le volume du soleil avec les éléments pour la fusion pour y arriver) avec les soubresauts géopolitiques actuels.


Lol des prédictions à 1500 ans…


Mandatory XKCD come on dit sur /.
https://xkcd.com/2710/


Le problème c’est que derrière, beaucoup de journaliste et homme politique nous pondent des articles, du genre :
“Réussite Américaine, une honte pour le projet Français ITER”.



Bon déjà, c’est pas le projet Français mais un projet sur le territoire Français (et encore, c’est maintenant une zone internationale).
Et surtout, le projet ITER à pour intérêt de faire un vrai démonstrateur industriel (le mot est important), et pas de faire une expérience avec l’utilisation d’or. Non mais franchement, ils espèrent vraiment changer l’avenir de la production électrique en utilisant des capsules d’or ?



Bref, faut prendre du recul sur ce genre d’annonce, d’autant que comme ils le disent, le rendement est en fait bien inférieur à 1. Ce qui n’est pas l’objectif visé par ITER (qui cherche un rendement total un peu supérieur à 1).


le rendement “direct” est bien inférieur à 1 vu ce qu’il faut pour alimenter les laser, mais je me demande bien aussi quelle est l’énergie nécessaire pour la faire la capsule
elle est en or, ok c’est “cher” mais y’a aussi
“fabriquer des capsules de diamant les plus lisses et sphériques possibles”
autant l’or est facile à travailler (peu être que les dimensions ajoutent un peu de complexité), autant le diamant c’est très probablement une autre paire de manches
donc pour avoir un “vrai” rendement exploitable il faudra produire plus que tout ce qui a été consommé pour la production de la capsule elle-même
cela dit face aux centaines de MJ des lasers, la production de la capsule est peut-être négligeable


fry

le rendement “direct” est bien inférieur à 1 vu ce qu’il faut pour alimenter les laser, mais je me demande bien aussi quelle est l’énergie nécessaire pour la faire la capsule
elle est en or, ok c’est “cher” mais y’a aussi
“fabriquer des capsules de diamant les plus lisses et sphériques possibles”
autant l’or est facile à travailler (peu être que les dimensions ajoutent un peu de complexité), autant le diamant c’est très probablement une autre paire de manches
donc pour avoir un “vrai” rendement exploitable il faudra produire plus que tout ce qui a été consommé pour la production de la capsule elle-même
cela dit face aux centaines de MJ des lasers, la production de la capsule est peut-être négligeable


Il y a un vrai savoir-faire pour produire ces micro-cibles qui sont des sphères aussi parfaites que possible de 1 ou 2 mm de diamètre. Voir ce reportage du CEA qui présente ce que sont ces cibles.



rinac9 a dit:


Le problème c’est que derrière, beaucoup de journaliste et homme politique nous pondent des articles, du genre : “Réussite Américaine, une honte pour le projet Français ITER”.



Bon déjà, c’est pas le projet Français mais un projet sur le territoire Français (et encore, c’est maintenant une zone internationale). Et surtout, le projet ITER à pour intérêt de faire un vrai démonstrateur industriel (le mot est important), et pas de faire une expérience avec l’utilisation d’or. Non mais franchement, ils espèrent vraiment changer l’avenir de la production électrique en utilisant des capsules d’or ?



Bref, faut prendre du recul sur ce genre d’annonce, d’autant que comme ils le disent, le rendement est en fait bien inférieur à 1. Ce qui n’est pas l’objectif visé par ITER (qui cherche un rendement total un peu supérieur à 1).




Si comparaison avec un projet français c’est avec le laser mégajoule qui est l’équivalent technologique de l’installation du NIF. Il a également les mêmes buts (recherches académiques et militaires).



Un laser, une chambre creuse en or, une capsule de diamant et de l’hydrogène





De la lumière concentrée, de l’or et les diamants. J’attends avec impatience le documentaire qui va expliquer que la fusion était la source d’énergie des anciennes civilisations Atlantes, Mayas ou Egyptiennes.



:pastaper:


Avec un peu de chance (ou pas), ça sortira bientôt sur Netflix. Leur “documentaire” Ancient apocalypse (“À l’aube de notre histoire” en français) est déjà suffisamment catastrophique aux yeux du milieu scientifique.


Il ne faut pas oublier que les anciennes civilisations maîtrisant la fusion l'avaient appris de nos mentors ET.
Et quand ils sont revenus pour voir nos progrès en 1947, on a descendu leur vaisseau puis on a caché l'épave et les corps dans la zone 51.
# Nous sachons

On est effectivement encore très loin de la fusion de manière industrielle (ce qui nous serait utile). D’autant que les lasers utilisés ne peuvent tirer qu’une fois par jour max, alors qu’il faudrait qu’ils puissent tirer plusieurs fois par secondes, minimum.



Mais, c’est quand même très positif :




  • Déjà, ça montre qu’un rendement pur > 1 est possible, ce qui est pas négligeable.

  • La techno des lasers utilisés a 20 ans. De nombreuses améliorations ont eu lieu entre temps, ce qui pourrait améliorer les choses.

  • C’est une avancée pour la recherche pure, et ça, c’est toujours cool.



Reste que la fusion ne sera pas notre salut pour la crise écologique qu’on traverse. Loin de là.



la_hyene a dit:


Qui pourra m’expliquer comment la division d’un rayon laser Infra-rouge produit des ultra-violet.




Par passage à travers un cristal qui double la fréquence (optique non-linéaire), je pense, ou plutôt un double passage car l’infrarouge commence vers 800 nm et au-dessus, et les UV plutôt à 400 nm et en-dessous.



C’est comme ça qu’on fait des lasers verts de 532 nm (comme sur les stylos laser), c’est moins cher je suppose de d’utiliser une diode laser qui produit un rayonnement infrarouge de 1064 nm et de le faire doubler de fréquence dans un cristal (plutôt que de faire une diode laser directement dans le vert). Pour être précis, c’est même un peu plus indirect, mauvaise traduction vue sur un site :



« Le laser vert 532nm laser vert est le type le plus commun de laser DPSS (Diode Pumped Solid State). Il est généré dans un procédé indirect, à partir d’une diode laser infrarouge AlGaAs à 808nm. Ce laser pompe un cristal dopé au néodyme vanadate d’yttrium aluminium (Nd: YVO4) (ou Nd: YAG ou Nd moins fréquente: YLF), qui “lase” plus profond dans l’infrarouge à 1064nm. Cette action d’émission laser est due à une transition électronique dans l’ion néodyme fluorescent, Nd (III), qui est présent dans l’ensemble de ces cristaux. [ et ensuite il y a division de fréquence dans un autre cristal ]
Les yeux de l’homme sont les plus sensibles à 532nm laser vert. 532nm est la longueur d’onde laser la plus visible ».



la_hyene a dit:


Qui pourra m’expliquer comment la division d’un rayon laser Infra-rouge produit des ultra-violet. J’imagine qu’il faut ajouter un bon paquet d’eV (électron-Volt) pour raccourcir la longueur d’onde.




Je me suis posé la même question, mais en fait c’est la traduction qui est maladroite. D’après la source en anglais, le rayon laser infrarouge est divisé en 192 rayons qui sont ensuite convertis en ultraviolet (c’est pas dit comment).



 



Sinon, comme d’autres plus haut, je me demande quel est le coût (en argent et en énergie) pour fabriquer ces capsules…



Nerg34 a dit:


Lol des prédictions à 1500 ans…




Pourquoi LOL, c’est juste une démonstration par l’absurde qu’une croissance physique de 2% par an (une croissance pas physique, ça existe et ça s’appelle l’inflation) sur une longue durée, c’est irréaliste. Sinon, tu m’expliqueras comment faire de la croissance (qui sert à quelque chose, pas des NFT ou la marchandisation de ce qui est gratuit) sans utiliser d’énergie.


Bah voyons, le mode de vie de l’espèce humaine n’a pas du tout changé ces derniers 1500 ans… C’est plus qu’absurde ton truc c’est juste du n’importe quoi.


Sur NXI, nous avons une communauté à la pointe de tout … :mdr2:



Nerg34 a dit:


Bah voyons, le mode de vie de l’espèce humaine n’a pas du tout changé ces derniers 1500 ans… C’est plus qu’absurde ton truc c’est juste du n’importe quoi.




C’est surtout toi qui ne comprends pas que cette prolongation de tendance à l’infini est complètement crétine, même en admettant qu’on arrive à faire de la fusion, l’énergie ne sera pas suffisante. Dit autrement, pour poursuivre encore 1500 ans de croissance à 2%, il faudrait consumer le volume et la masse du soleil, qui n’est évidemment pas disponible sur terre.


Arrêté ton charabia. En 1500 ans il peut se passer tellement de révolutions que les projections ont juste 0 sens…


Nerg34

Arrêté ton charabia. En 1500 ans il peut se passer tellement de révolutions que les projections ont juste 0 sens…


Ce n'est pas parce que tu ne comprends pas le concept de "projection" qu'il faut parler comme ça aux gens...
Une projection se base sur un postulat, un principe.

Toi tu pars du principe que tout peut arriver en 1500 ans, donc qu'on ne peut rien envisager. C'est ton avis, mais je pense que c'est erroné.

Avec la connaissance de notre passé, on a plus de chance de savoir comment on peut évoluer.
(Oui, des révolutions peuvent tout mettre à plat, mais ça c'est hors contexte, c'est comme construire la plus parfaite formule 1, avec le meilleur pilote, et dire qu'on ne peut pas envisager qu'elle va gagner parce qu'il peut arriver un imprévu à tout moment).

fred2vienne

Ce n'est pas parce que tu ne comprends pas le concept de "projection" qu'il faut parler comme ça aux gens...
Une projection se base sur un postulat, un principe.

Toi tu pars du principe que tout peut arriver en 1500 ans, donc qu'on ne peut rien envisager. C'est ton avis, mais je pense que c'est erroné.

Avec la connaissance de notre passé, on a plus de chance de savoir comment on peut évoluer.
(Oui, des révolutions peuvent tout mettre à plat, mais ça c'est hors contexte, c'est comme construire la plus parfaite formule 1, avec le meilleur pilote, et dire qu'on ne peut pas envisager qu'elle va gagner parce qu'il peut arriver un imprévu à tout moment).

Je ne suis pas sûr qu'il soit utile de l'engueuler plus d'un an après qu'il ait écrit ce commentaire.

Quand j'écrivais à 12h33 : "Mon commentaire était là aussi pour prévenir les autres lecteurs moins attentifs.", j'avais vu juste mais j'avais oublié que les gens commentent ou répondent à un commentaire avant d'avoir lu tous les commentaires.

fred42

Je ne suis pas sûr qu'il soit utile de l'engueuler plus d'un an après qu'il ait écrit ce commentaire.

Quand j'écrivais à 12h33 : "Mon commentaire était là aussi pour prévenir les autres lecteurs moins attentifs.", j'avais vu juste mais j'avais oublié que les gens commentent ou répondent à un commentaire avant d'avoir lu tous les commentaires.
Oui, j'avoue avoir lu dans l'ordre et répondu dans la foulée 😅.

Après, 1 jour où 1 an après, c'est pas important.
Personne ne le lui a fait remarquer alors...

Si les lasers des chercheurs du NIF ont bien envoyé 2,05 mégajoules sur la capsule pour obtenir finalement 3,5 mégajoules d’énergie, les lasers sont loin d’être efficaces puisqu’ils ont besoin d’une puissance de plusieurs centaines de mégajoules d’électricité pour fonctionner. L’expérience dans sa globalité est donc largement déficitaire – elle a consommé bien plus de courant qu’elle n’en a produit –, mais la fusion en elle-même affiche un gain de 1,5.




C’est parfaitement normal, ce n’est pas leur rôle. cf https://twitter.com/Gregdt1/status/1602709925578379264 https://twitter.com/Gregdt1/status/1603676857718784001


Consommation d’or et de diamant sphérique dans le processus, pas du tout rentables cette histoire.
Le confinement magnétique du tokamak semble plus adapté.



Reste qu’une centrale à fusion complète une centrale à fission, tout comme une bombe H ne peut fonctionner sans bombe A. Donc on aura toujours sur le dos les gros ignares qui prétendent que le nucléaire pollue et qu’il faut le démanteler.



Goldoark a dit:


Reste qu’une centrale à fusion complète une centrale à fission




???




tout comme une bombe H ne peut fonctionner sans bombe A.




La bombe A sert d’amorce à la bombe H, mais je ne vois pas le rapport…




Donc on aura toujours sur le dos les gros ignares qui prétendent que le nucléaire pollue




Ah bon, il ne pollue pas ?


Non, le nucléaire ne pollue pas. On a déterré des matériaux radioactifs, on les utilise et on les renterre après. 0 carbone.



Sinon ton tokamak tu vas le lancer avec quoi ? Une éolienne ?


Goldoark

Non, le nucléaire ne pollue pas. On a déterré des matériaux radioactifs, on les utilise et on les renterre après. 0 carbone.



Sinon ton tokamak tu vas le lancer avec quoi ? Une éolienne ?


ITET n'a pas besoin d'une centrale nucléaire à fission pour fonctionner car n'est pas une centrale électrogène de production. Les appels de puissance seront de courte durée, inférieur à la minute et c'est le réseau électrique qui fera l'approvisionnement. On peut se limiter à la France avec ses 75% d'électricité d'origine nucléaire mais le réseau étant interconnecté avec le reste de l'Europe, il vaut mieux se baser sur le mix électrique de l'ENTSO-E et là on chute à 25% de nucléaire.

Bien sûr que si l'énergie nucléaire pollue mais les impacts environnementaux sont assez différents de ceux des autres sources d'énergie. Quand on compare que le CO2, on se dit que le nucléaire ne pollue pas mais il faut avoir une vue holistique en tenant compte de tous les aspects environnementaux.

Nerg34 a dit:


Arrêté ton charabia. En 1500 ans il peut se passer tellement de révolutions que les projections ont juste 0 sens…




Il n’y a pas de révolution qui transcende la physique.



rinac9 a dit:


Le problème c’est que derrière, beaucoup de journaliste et homme politique nous pondent des articles, du genre : “Réussite Américaine, une honte pour le projet Français ITER”.



Bon déjà, c’est pas le projet Français mais un projet sur le territoire Français (et encore, c’est maintenant une zone internationale). Et surtout, le projet ITER à pour intérêt de faire un vrai démonstrateur industriel …




Le plus proche du NIF américain (qui est un outil pour simuler les bombes H, pas pour faire de la production d’électricité), c’est le site Megajoule du CEA près de Bordeaux, qui a le même but.
https://www-lmj.cea.fr/



Le NIF (National Ignition Facility) a ouvert en 1996 et devait atteindre le stade de l’ignition (réaction thermonucléaire auto-entretenue, comme dans une bombe H) en quelques années.



Maintenant, ils ont 20 ans de retard, y arrivent finalement, et présentent cela comme une percée pour obtenir la prolongation de leurs crédits du Sénat américain.
Leur annonce a été une tromperie de l’opinion publique et des élus américains.


Une mise à jour plus d'un an après !

N'aurait-il pas mieux valu une brève avec un lien vers l'article initial ?
C’est réitération par trois fois de plus de ce qu’il s’est passé. Plutôt que réécrire ce qu’on avait déjà dit ou renvoyer vers une ancienne actu, tout mettre au même endroit m’a semblé le plus approprié dans le cas présent.

Ceux qui ont déjà lu et se souviennent de la précédente actu ne lisent que le début, les autres peuvent tout lire en une seule fois :jap:

Sébastien Gavois

C’est réitération par trois fois de plus de ce qu’il s’est passé. Plutôt que réécrire ce qu’on avait déjà dit ou renvoyer vers une ancienne actu, tout mettre au même endroit m’a semblé le plus approprié dans le cas présent.

Ceux qui ont déjà lu et se souviennent de la précédente actu ne lisent que le début, les autres peuvent tout lire en une seule fois :jap:
J'ai été surpris de cette façon de faire, mais c'est toi qui décides.
En fait, au départ, je ne me souvenais pas d'avoir lu récemment cet article quand j'ai vu "MàJ dans le titre et je me suis dit que c'était une mise à jour d'un article paru plus tôt aujourd'hui.

Mais la séparation entre les 2 parties est sans ambiguïté et a rétabli la chronologie.

Mon commentaire était là aussi pour prévenir les autres lecteurs moins attentifs.

Édit : tu aurais pu écrire réITERation. :D
Modifié le 29/12/2023 à 12h34

Sébastien Gavois

C’est réitération par trois fois de plus de ce qu’il s’est passé. Plutôt que réécrire ce qu’on avait déjà dit ou renvoyer vers une ancienne actu, tout mettre au même endroit m’a semblé le plus approprié dans le cas présent.

Ceux qui ont déjà lu et se souviennent de la précédente actu ne lisent que le début, les autres peuvent tout lire en une seule fois :jap:
Je ne comprends pas le sous-titre. N'est-ce point l'inverse (même dans l'expérience initiale) ?

ShadowNet

Je ne comprends pas le sous-titre. N'est-ce point l'inverse (même dans l'expérience initiale) ?
Relire cette partie :
Si les lasers des chercheurs du NIF ont bien envoyé 2,05 mégajoules sur la capsule pour obtenir finalement 3,5 mégajoules d’énergie, les lasers sont loin d’être efficaces puisqu’ils ont besoin d’une puissance de plusieurs centaines de mégajoules d’électricité pour fonctionner. L’expérience dans sa globalité est donc largement déficitaire – elle a consommé bien plus de courant qu’elle n’en a produit –, mais la fusion en elle-même affiche un gain de 1,5.

fred42

Relire cette partie :
Si les lasers des chercheurs du NIF ont bien envoyé 2,05 mégajoules sur la capsule pour obtenir finalement 3,5 mégajoules d’énergie, les lasers sont loin d’être efficaces puisqu’ils ont besoin d’une puissance de plusieurs centaines de mégajoules d’électricité pour fonctionner. L’expérience dans sa globalité est donc largement déficitaire – elle a consommé bien plus de courant qu’elle n’en a produit –, mais la fusion en elle-même affiche un gain de 1,5.
Bien vu :-) Note qu'on ne sait jamais vu que la dernière expérience a sorti plusieurs centaines de megajoules en plus on pourrait être plus proche de l'équilibre
Juste pour situer, 3.88 MJ c'est 1.08 kWh
Un facteur Q à 1,85, encore loin du seuil de 3 minimum souhaité, mais c'est déjà incroyable de se dire que l'on arrive à produire de la fusion nucléaire ! Les promesses de cette technologie sont passionnantes !

Au delà de l'aspect puissance pure, reste aussi à maintenir cette réaction en régime stable pendant un temps non-négligeable, ce qui est peut-être la partie la moins sexy/vendeuse, mais pourtant la plus importante.
Bravo aux petites mains, travailleurs de l'ombre, qui s'attellent (et vont continuer à le faire) à toutes les tâches ingrates, petites ou grosses, qui permettent ou permettront cela !
Modifié le 29/12/2023 à 15h39
Ce qu'il m'intéresserait de savoir c'est à quelle distance on est d'un VRAI surplus d'énergie :
- exploitée et transformée en électricité par exemple (ou tout autre usage concret). Typiquement pour un usage type vapeur => électricité similaire à celui des centrales à fission, ça tourne dans les 33% si je me rappelle bien.
- par rapport à la totalité de l'énergie qui a été nécessaire en amont pour permettre à ces réactions de fusion de se produire, en sus des 2MJ de laser. J'imagine que le deutérium et le tritium n'ont pas été ramassés tels quels, il a fallu de l'énergie pour les amener dans la configuration idéale, avec la petite capsule d'or et tout.
Il y a 2 chose a regarder pour ça :
* La multitude de startup de fusion nucléaire qui ont beaucoup d'approche très différentes les unes des autres et tout aussi intéressantes. Le soucis c'est que leurs annonces sont pas mal exagéré pour garder les investisseurs interesé. En même temps la première startup qui va sortir un produit viable et industrialisable (la plus part des projet sont relativement "petit") risque de littéralement changer le monde et d'avoir un monopole juste parce que littéralement rien d'autre n'existe.
* Le(s) successeur(s) d'ITER. ITER c'est juste le plus gros projet de fusion nucléaire actuellement en cours. Leur objectif étant de générer 500Mw a partir de 50Mw d'injection en 6 minutes (donc on parle d'un surplus de 4,5GWh si fonctionnement continue). Iter a un système de capture de l'energie de fusion, mais cette énergie (neutron converti en chaleur par les parroies) sera juste mesuré et dissipé. C'est les successeurs DEMO et PROTO qui rajouteront les capacités de conversion en électricité pour la démonstration commercial, objectif de fonctionnement 2050/2060.
Modifié le 30/12/2023 à 14h09

Paraplegix

Il y a 2 chose a regarder pour ça :
* La multitude de startup de fusion nucléaire qui ont beaucoup d'approche très différentes les unes des autres et tout aussi intéressantes. Le soucis c'est que leurs annonces sont pas mal exagéré pour garder les investisseurs interesé. En même temps la première startup qui va sortir un produit viable et industrialisable (la plus part des projet sont relativement "petit") risque de littéralement changer le monde et d'avoir un monopole juste parce que littéralement rien d'autre n'existe.
* Le(s) successeur(s) d'ITER. ITER c'est juste le plus gros projet de fusion nucléaire actuellement en cours. Leur objectif étant de générer 500Mw a partir de 50Mw d'injection en 6 minutes (donc on parle d'un surplus de 4,5GWh si fonctionnement continue). Iter a un système de capture de l'energie de fusion, mais cette énergie (neutron converti en chaleur par les parroies) sera juste mesuré et dissipé. C'est les successeurs DEMO et PROTO qui rajouteront les capacités de conversion en électricité pour la démonstration commercial, objectif de fonctionnement 2050/2060.
Yes j'avais les ordres de grandeur en tête pour ITER, mais ça reste des objectifs.
" À l’époque, l’énergie dégagée par l’expérience de fusion équivalait à 3,15 mégajoules pour 2 MJ d’énergie envoyés "

"Cet été, l’énergie sortante de l’expérience s’est même élevée à 3,88 MJ pour 2,05 MJ fourni par les lasers"

Du coup le sous-titre est erronné, il me semble ^^:
"Plus d'énergie en entrée qu'en sortie, waouh !"
=> Ce serait plutôt l'inverse...
Voir ma réponse d' hier à 12h43, comme je ne peux pas mettre de lien vers ce commentaire.
La réponse courte est : non, ce n'est pas l'inverse.

fred42

Voir ma réponse d' hier à 12h43, comme je ne peux pas mettre de lien vers ce commentaire.
La réponse courte est : non, ce n'est pas l'inverse.
Voilà ce qui arrive quand on lit en diagonale :windu: :pleure:
test