Qu'est-ce que l'énergie de fusion?

L'énergie de fusion est l'extraction de l'énergie à partir de liaisons entre les particules dans les noyaux des atomes en fusionnant ces noyaux ensemble.Pour gagner le plus d'énergie, des éléments légers et des isotopes comme l'hydrogène, le deutérium, le tritium et l'hélium doivent être utilisés, bien que chaque élément avec un nombre atomique inférieur à celui de fer puisse produire de l'énergie nette lorsqu'elle est fusionnée.La fusion contraste avec la fission, le processus par lequel l'énergie est générée en séparant les noyaux lourds comme l'uranium ou le plutonium.Les deux sont considérés comme une énergie nucléaire, mais la fission est plus facile et mieux développée.Toutes les centrales nucléaires actuelles fonctionnent sur la base de l'énergie de fission, mais de nombreux scientifiques espèrent qu'une centrale basée sur l'énergie de fusion sera développée avant 2050.

Il y a des bombes nucléaires à la fois sur l'énergie de fission et l'énergie de fusion.Les bombes A conventionnelles sont basées sur la fission, tandis que les bombes H ou les bombes hydrogène sont basées sur la fusion.La fusion convertit plus efficacement la matière en énergie, produisant plus de chaleur et de température lorsque le processus est canalisé en réaction en chaîne.Ainsi, les bombes H ont des rendements plus élevés que les bombes A, dans certains cas plus de 5 000 fois plus élevées.Les bombes H utilisent un booster de fission pour atteindre la température requise pour la fusion nucléaire, qui représente environ 20 millions de degrés Kelvin.Dans une bombe H, environ 1% de la masse de réaction est convertie directement en énergie.

L'énergie de fusion, et non la fission, est l'énergie qui alimente le soleil et produit toute sa chaleur et sa lumière.Au centre du soleil, environ 4,26 millions de tonnes d'hydrogène par seconde sont converties en énergie, produisant 383 yottawatts (3,83 × 10 ²⁶ w) ou 9,15 × 10 ¹⁰ mégatonnes de TNT par seconde.Cela ressemble beaucoup, mais c'est en fait assez doux en prenant en compte la masse totale et le volume du Soleil.Le taux de production d'énergie dans le noyau Suns n'est qu'environ 0,3 W / m ³ (watts par mètre cube), plus d'un million de fois plus faible que la production d'énergie qui se déroule dans un filament d'ampoule.Ce n'est que parce que le noyau est si énorme, avec un diamètre équivalent à environ 20 Terres, elle génère tellement d'énergie totale.

Depuis plusieurs décennies, les scientifiques travaillent à exploiter l'énergie de fusion pour les besoins de l'homme, mais c'est difficile parce quedes températures élevées et des pressions impliquées.En utilisant l'énergie de fusion, une unité de carburant de la taille d'un petit roulement à billes peut produire autant d'énergie qu'un baril d'essence.Malheureusement, toutes les tentatives de production d'énergie de fusion en 2008 ont consommé plus d'énergie qu'ils n'en ont produit.Il existe deux approches de base - utilisez un champ magnétique pour comprimer un plasma à la température critique (fusion de confinement magnétique), ou tirer des lasers à une cible si intense qu'ils le chauffent au-delà du seuil critique de la fusion (fusion de confinement inertielle).Ces deux approches ont reçu un financement important, la National Ignition Facility (NIF) essayant pour la fusion de confinement inertielle et en ligne en 2010, et le réacteur expérimental thermonucléaire international (ITER) essayant de fusion magnétique de la fusion et en ligne en 2018.