Comments on Production d'énergie et fusion thermonucléaire

phi (2004-05-14T13:30:26Z)
hem… un acte manqué, j'ai oublié la conf! en fait, ça ne m'étonne pas trop… Le pire, c'est qu'il n'est pas le pire, loin de là!

ce "Colloque" est bien plus prometteur:
LES MATHEMATIQUES ET L'EXPERIENCE (1918 – 1938)
L'application et l'interprétation des mathématiques dans la philosophie de l'empirisme logique de l'entre-deux-guerres
26-28 mai 2004
Collège de France
<URL: http://www.college-de-france.fr/site/phi_lan/a1081253166349.htm>

Ce fut une boucherie les enfants. Une boucherie. Le pauvre Salanskis ne se doutait pas qu'un public mathématicien est rarement heideggérien, et inversement les spécialistes présents n'éprouvent guère d'affinités avec la généralisation excessive.

Pour se distraire de la déprime…

Mercredi 12 Mai 2004

ENS, 45 rue d'Ulm
Salle Cavaillès - 20 Heures
Jean-Michel SALANSKIS
(Université de Nanterre / Dpt. de Philosophie) :
« La tâche de la philosophie des mathématiques ».

J'en ai marre de ne pouvoir pas déprimer à fond la caisse et d'avoir quelque chose qui me force à repartir. Ce serait plus simple : tout est laid, nous sommes des animaux, on va devenirs laids, vieux, moches, mourir comme des bêtes et l'humanité va s'éteindre, le soleil imploser, les galaxies s'effondrer en trous noirs, l'univers va… Comme ça, tout le monde est content. Mais non on râle, on se révolte au lieu de calmement désespérer. C'est trop fatigant, ça suffit.

Laisse moi deviner: tu est un geek trentenaire depressif toi…

Fusion ou pas , je crois que le sort de l'espèce humaine est déjà joué. Lire par exemple "ces maladies crées par l'homme" du Professeur Belpomme.
Il est trop tard pour diminuer la pollution et pour empêcher le réchauffement climatique.

Une autre erreur : Yves Pomeau n'est pas directeur du LPS.

La fusion froide est une erreur scientifique:
la seule version realiste interessante a ete propose par Andrei Sakharov dans les annees 60.
Elle consiste a utiliser des muons produit par des accelerateurs de particules afin de constituer des ensemble protons plus muons. Le muon etant plus lourd que l'electrons il "orbite" (je simplifie…) plus pres du proton et donc les autres protons peuvent plus facilement se rapprocher de ce proton. Dans ce cas la les protons peuvent traverser par effet tunnel plus facilement la barriere de potentiel electrostatique existant entre deux protons. Dans le processus les muons sont relache dans l'environnement et peuvent catalyser d'autres reactions de fusion.
Le rendement de ce type de reaction n'est pas terrible: il faut depenser beaucoup d'energie pour produire les muons, et de plus le bilan d'energie va dependre du nombre de reaction catalyse par ses particules.
Cette voie a donc ete abandonne je crois.

zut
faut faire s/cycle de Weizsäcker/chaine de Weizsäcker ….

au fait, la "fusion froide", ç'en est où?

ah une nouvelle imprecision me semble-t-il que j'avais oubliais de noter.
* Le cycle de Bethe a lieu effectivement dans les etoile mais c'est un cycle distinct de celui de Weizsäcker: on a du carbone et de l'azote qui servent de catalyseur. Il est pour l'instant hors de notre porte.

La phrase suivante "Telle quelle, la fusion des étoiles n'est pas utilisable comme source d'énergie sur Terre : il s'y produit de l'ordre de grandeur d'une réaction thermonucléaire par seconde et par litre de plasma, ce qui ne représente pas une source d'énergie suffisante pour être utile" laisse penser que tu assimile le cycle de Bethe et le cycle de Weizsäcker, ce qui est faux.

Rapidement les quelques erreurs ou imprecisions qui m'ont saute a l'oeil:

* L'energie produite n'est pas recupere sous la forme de rayon X mais de neutrons de 14 MeV.

* Les neutrons ne cassent pas les atomes de l'enceinte mais detruisent le reseau cristalin du metal la constituant.

* On doit atteindre au moins 150 millions de degres pour commencer le cycle de fusion de D et T.

* La fusion du au chaine de recation de Weizsäcker ( proton +proton) n'est pas possible sur Terre.
1)Il faut atteindre des température supérieure à 1E7 K permettant l'allumage et l'auto-entretien de la réaction.
2) Il faut avoir des densités élevées (1E25 à 1E30 cm-3).
La pression (hydrostatique) dans ces conditions est supérieure ou égale à 1E14 Pa (1E9 bars).

C'est la raison essentielle de l'impossibilite de ce cycle
sur Terre.

En fait si j'ai bien compris ce que tu voulais dire, tu voulais sans doute parle de la reaction p+p ->D+n+e+ qui est effectivement tres improbable et donc inutilisable. ( Elle est du a l'interaction faible.)

* Enfin tu dis que le Tritium sert dans les armes nucleaires et c'est la un probleme dans le developpement de ce type de reacteur.
C'est en effet correct mais un peu imprecis:cet isotope sert dans les bombe a fusion et est stocke sous forme d'hydrure avec du lithium 6 et du deuterium.
Le tritium sert aussi a exalter les armes a fission: on declenche en cours de l'implosion de la bombe des reactions de fusion qui vont rajouter les neutrons produit par cette reaction a ceux cree par la reaction en chaine. Le but est d'augmenter le rendement de la fission.

Mais je ne vois pas ou est le pb avec les tokamaks: le tritium est facile a produire. Un etat capable de produire du plutonium de qualite militaire est capable de produire du tritium: c'est le meme type de reacteur que l'on utilise dans les deux cas.

Voila: je considere que ce sont des points de details pedantesques mais bon puisque tu me l'avais demande…

Au fait il y a sans doute un lien entre la proximite du pic de Hubbert et la guerre d'Irack, non???…

Le but est sans doute moins de taper dans les reserves de ce pays, qui pour l'instant sont inexploitables du fait des 10 et qq annees d'embargo, que de disposer des bases US juste a cote de l'eponge a petrole qu'est l'arabie saoudite.

De toute facon il manque deux parametres pour determiner l'evolution futur des besoins en energie: comment vont evoluer la Chine et l'Inde?
Si leur evolution reste a peu pres la meme ( ce que je ne crois pas…) c'est mal barre!!
Si il y a des troubles sociaux tres importants, la on rentre dans le brouillard et tout le monde peut jetter ses previsions et ses plans…

Post intéressant. Ayant quitté la fac il y a plus de 10 ans, je n'avais plus trop suivi l'avancée des recherches en la matière, et je suis surpris de voir qu'on a finalement pas beaucoup progressé…

A propos des énergies soi-disant non polluantes, un texte édifiant :

<URL: http://martinwinckler.com/article.php3?id_article=173 >

Sur les réserves.
Quand j'ai bossé à Schlum (prospection de pétrole), c'était il y a 3 ans, les spécialistes situaient le pic de production de pétrole entre 2005 et 2025.
Dans une interview, Hubert Reeves prétendait que si toute la consomation d'énergie était assurée par le nucléaire (fission) il y aurait environ 100 ans de réserves.

J'ai lu avec autant d'attention que j'ai pu (l'heure tardive ne m'aidant pas dans cette tache) ton texte ruxor, j'ai repere quelque petites fautes mais passons ca n'a pas beaucoup d'importance. Il y a effectivement un gros pb de resistance des materiaux aux flux de neutrons.

Les francais ont une experience assez interessante dans ce domaine du fait du surgenerateur superphenix (meme si les energies des neutrons dans ce type de reacteur sont tout de meme inferieure a celle d'un reacteur a fusion controle…).

Mais le probleme fondamentale me semble-t-il est l'evolution des lignes de champs magnetiques dans un Tokamak.
On peut ecrire, en effet, un hamiltonien decrivant le comportement de ses lignes.
Malheureusement cet hamiltonien engendre des trajectoires chaotiques pour des pertubations qui ne sont pas forcement tres grandes.

D'ailleurs pour la petite histoire, c'est Boris Chirikov de l'Institut Landau de Novossibirsk qui le premier s'est interesse a cela dans le cadre des recherches russes sur les tokamak.
C'est ainsi qu'il fut le premier a donner un critere semi empirique permettant de caracteriser la rupture des tores KAM invariants lors de la perturbation d'un système quasi-integrable…

(Entre parenthese c'est Andrei Sakharov qui le premier a imaginé ce concept de reacteur, bien que genereusement dans ses Memoires, il l'attribue a un etudiant faisant ses classes dans la Marine Sovietique si je me souviens bien…)

Il y a un bon article de B.Chirikov dans le recueil des cours des Houches consacre au chaos:

M.-J. Giannoni, André Voros, and Jean Zinn-Justin, editors. Chaos et Physique Quantique -- Chaos and Quantum Physics, Amsterdam, 1991. Les Houches, école d'été de physique théorique 1989, session LII, North-Holland.

Sinon on peut se reporter a:
Chirikov, B. V. (1979) A universal instability of many dimensional oscillator systems. Physics Reports 52

On peut peut-etre s'en arranger cependant: j'avais assiste a Cadarache a un seminaire consacre a l'utilisation de technique de controle de chaos pour empecher les lignes de champs de diverger, mais je ne sais pas si a l'heure actuelle on peut utiliser cette astuce dans les domaines d'energie des reacteurs a fusion controle.

L'autre technique interessante est le confinement inertielle: on bombarde un glacon de Li6/tritium deterium avec des gros lasers. Malheureusement il y a quand meme pas mal de problemes avec cette technique. L'un des premier est que dans ce domaine d'energie, le plasma devient un ecran a la propagation des faiseaux lasers ce qui oblige a augmenter leur puissance…
Il y a de plus une montagnes de turbulence a l'interieur du plasma et du glacon qui perturbent les transfert d'energies et entrave alors l'isotropie du probleme.
Enfin il y a des pb politiques, notamment de proliferation de moyen de simulations et d'armes a faisceaux d'energie qui rendent precaire le developpement de programmes internationaux dans ce domaine la.
Il ne faut tout de meme pas exagerer ce point la: le Lawrence Livermore Laboratory a declassifie les resultats de fusion controle inertielle il y a quelques annees, preuve de la bonne volonte des americains malgres tout.

Mais bon, il faut quand meme voir que la plupart des pays travaillant dans ce domaine sont des puissances nucleaires, a l'exception notable du Japon…

Oui, c'est difficile de trouver un parti plus absurde que celui qui s'étiquette "écologiste" (en France au moins, mais apparemment aussi dans beaucoup de pays d'Europe). Je serais bien incapable de citer une seule action positive de ces gens en faveur de la santé publique menacée par l'industrie. Ils se sont excités obsessionnellement contre les centrales nucléaires mais jamais contre les industries qui font chaque année des centaines de morts de maladies respiratoires. Ils sont obsédés par les OGM mais n'ont jamais agi contre les engrais ou les pesticides qui rendent l'eau non potable et les aliments médiocres. Ils n'ont rien dit contre les farines animales alors qu'ils auraient pu au moins imposer un étiquetage. D'ailleurs, dans le gouvernement Jospin, ils n'on rien fait pour enfin exiger des filtres et un réglage adéquat des échappements des diesels, au moins pour les gros véhicules. etc.

Sinon, je trouve que les investissements sur ITER sont assez dérisoires (5 Md € sur 10 ans?). Pour une source d'énergie qui pourrait résoudre d'un coup plein de problèmes: l'eau, avec dessalement de l'eau de mer; la pollution CO2 avec la pile à combustible…
On aurait pu par exemple, construire deux réacteurs, à quelques années d'intervalle. Estime-t-on que actuellement, de toute façon, ça ne servirait à rien de dépenser plus? que ça n'accélérerait pas puisqu'on serait de toute façon coincé par le nombre insuffisant de chercheurs? ou que les technologies ne sont pas disponibles et qu'on ne sait même pas où les chercher?