Exploiter la puissance de fusion des étoiles nécessite le contrôle du plasma et un outil de diagnostic puissant pour l’analyser – Technoguide

Au fur et à mesure que la demande énergétique mondiale augmente, l’inquiétude croissante quant à l’impact environnemental de la production d’électricité augmente également. Le besoin d’une source d’énergie sûre, propre et fiable n’a jamais été aussi clair. La puissance de fusion pourrait répondre à un tel besoin. Un article de synthèse publié dans EPJ H examine l’histoire de 6 décennies de l’analyse des particules neutres (NPA), développée à l’Institut Ioffe de Saint-Pétersbourg, en Russie, un outil de diagnostic essentiel utilisé dans les dispositifs de confinement magnétique du plasma tels que les tokamaks qui abriteront la fusion nucléaire. processus et générer l’énergie propre du futur.

Comme l’explique l’auteur correspondant de la revue, le Dr Pavel Goncharov, chef de laboratoire au Laboratoire de recherche avancée sur le plasma de l’Université polytechnique de Saint-Pétersbourg, en Russie, l’énergie de fusion nécessite de ramener les processus qui se produisent dans les noyaux des étoiles jusqu’à la Terre. «Le plasma est l’état dominant de la matière visible dans l’univers actuel et la fusion nucléaire alimente les étoiles», explique le physicien. “La capacité de brûler le deutérium formé au début de l’Univers et de générer de l’énergie représente une nouvelle hauteur pour l’humanité.”

La clé pour cela est de créer et de contraindre le plasma avec de puissants champs magnétiques. Mais, comprendre les processus de fusion avec le plasma et comment les exploiter au mieux nécessite également de puissantes techniques de diagnostic, et le NPA est une telle méthode.

Le concept de NPA trouve son origine dans les travaux de 1951 d’Andrei D. Sakharov, lauréat du prix Nobel de la paix qui s’est rendu compte que dans un plasma, des ions hydrogène en mouvement rapide entreraient en collision avec des atomes d’hydrogène neutres à déplacement lent transférant leur charge. Ainsi, mesurer le flux de ces atomes neutres rapides lors de leur éjection du plasma est un bon moyen de diagnostiquer ses distributions ioniques.

La naissance et l’histoire du NPA sont non seulement étroitement liées à l’histoire de la physique de fusion contrôlée, mais jouera un rôle clé dans son avenir. La technique sera l’une des principales méthodes de diagnostic employées par ITER? -? actuellement la plus grande expérience de fusion au monde, qui espère combler le fossé entre les expériences à plus petite échelle et une centrale nucléaire en fonctionnement.

“Trois facteurs ont joué un rôle dans notre intérêt pour la science de la fusion”, remarquent les auteurs. “Premièrement, cela implique de multiples branches de la science fondamentale. Deuxièmement, ce domaine est d’une grande importance pratique. Troisièmement, une nouvelle source d’énergie propre et abondante est la base d’un avenir meilleur pour l’humanité. C’est une combinaison impressionnante.”

Source de l’histoire:

Matériel fourni par Springer. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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