Re: La propulsion à fusion

**lambda0** Messages : 4877 Inscrit le : 22/09/2005

Henri a écrit:Il y ça :
http://minilien.com/?kkQL8m3u7O
mais l'auteur (Lerner) est assez critiqué pour ne pas avoir tenu compte des pertes par radiations cyclotroniques dans des champs aussi forts, il est aussi un propagandiste anti-Big Bang, anti-Trou noir, toutes choses qui ne peuvent que le desservir...

La news de Sandia n'est pas très précise... C'est du grand public de chez grand public.
http://minilien.com/?jZ1a0C7npq

Une comparaison entre les résultats du labo chilien (Lerner) et ceux de sandia :
http://minilien.com/?mo1FPPnGJV
ou
http://www.focusfusion.org/what/z-pinch.html

PS : consulte ta boîte perso...

Henri a écrit:Il y ça :
http://minilien.com/?kkQL8m3u7O
mais l'auteur (Lerner) est assez critiqué pour ne pas avoir tenu compte des pertes par radiations cyclotroniques dans des champs aussi forts, il est aussi un propagandiste anti-Big Bang, anti-Trou noir, toutes choses qui ne peuvent que le desservir...

La news de Sandia n'est pas très précise... C'est du grand public de chez grand public.
http://minilien.com/?jZ1a0C7npq

Une comparaison entre les résultats du labo chilien (Lerner) et ceux de sandia :
http://minilien.com/?mo1FPPnGJV
ou
http://www.focusfusion.org/what/z-pinch.html

PS : consulte ta boîte perso...

La Focus Fusion de Lerner est encore un autre principe, je ne sais pas du tout ce que ça vaut, et ça ressemble à une manip de laboratoire très amont.

Par contre, la fusion inertielle par striction axiale étudié à Sandia est un sujet bien plus avancé et qui semble crédible, il y a déjà par exemple des projets de recherche sur l'utilisation pour la production d'énergie et un concept de centrale (le projet ZP3).
Sans rapport avec la propulsion spatiale pour l'instant, mais ça me semble quand même intéressant à surveiller :
http://www.fusion.ucla.edu/neil/Publications/DevelopmentPathForZ-pinch.pdf
http://www.sandia.gov/pulsedpower/prog_cap/pub_papers/003132j.pdf
http://www-pub.iaea.org/MTCD/Meetings/PDFplus/fusion-20-preprints/OV_3-5Ra.pdf
http://www.cfn.ist.utl.pt/20IAEAConf/presentations/T1/4T/Talk_OV_3_5Ra.pdf
http://www.llnl.gov/tid/lof/documents/pdf/312569.pdf
A voir comment celà peut se transposer pour la propulsion spatiale.

A+

Henri a écrit:Pour la propulsion basée sur la fusion p-11B, jetez donc un coup d'œil sur ce document…
Propulsion and Power Generation Capabilities of a Dense Plasma Focus (DPF) Fusion System for Future Military Aerospace Vehicles (POSTPRINT)
http://stinet.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA446973&Location=U2&doc=GetTRDoc.pdf
(Attention, le pdf s'ouvre directement dans Acrobat dont la fenêtre peut se retrouver sous celle de votre navigateur)

En complément, l'article de Lerner sur la fusion p-11B avec une meilleure qualité typographique, des tableaux correctement alignés, des intégrales lisibles etc... à :
http://www.lawrencevilleplasmaphysics.com/PROSPECTS_FOR_P11B_FUSION.htm

Henri a écrit:Pour la propulsion basée sur la fusion p-11B, jetez donc un coup d'œil sur ce document…
Propulsion and Power Generation Capabilities of a Dense Plasma Focus (DPF) Fusion System for Future Military Aerospace Vehicles (POSTPRINT)
http://stinet.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA446973&Location=U2&doc=GetTRDoc.pdf
(Attention, le pdf s'ouvre directement dans Acrobat dont la fenêtre peut se retrouver sous celle de votre navigateur)

En complément, l'article de Lerner sur la fusion p-11B avec une meilleure qualité typographique, des tableaux correctement alignés, des intégrales lisibles etc... à :
http://www.lawrencevilleplasmaphysics.com/PROSPECTS_FOR_P11B_FUSION.htm

Merci pour ces références. J'ai peut-être un peu sous-estimé cette expérience de focus fusion et je vais faire quelques recherches complémentaires.
Le document de l'USAF ne dit en fait pas grand chose sur le dispositif lui-même. Les pertes par rayonnement de freinage sont assez importantes, mais il semble qu'on peut récupérer une partie de cette énergie.

A+

lambda0 a écrit:Steph : j'ai divisé le sujet pour que la discussion sur la propulsion à fusion se retrouve dans cette rubrique.

Très juste. Mettons qu'il s'agirait d'une échelle de temps de un siècle, et sur un plan plus général, il s'agit bien d'espoirs, mais quand même d'espoirs raisonnés avec des justifications rationnelles.
Je parlais de possibilités physiquement concevables à long terme dans le sens que celà doit être basé sur de la physique connue : pas de "warp drive", "générateur mu" et autres divertissements de physiciens, mais plutôt la propulsion nucléaire ou la fusion.
Il n'y a probablement aucune possibilité de colonisation importante à l'échelle d'un siècle, mais quand même peut-être une petite implantation permanente de quelques centaines de personnes sur Mars.
En ce qui concerne la fusion controlée, je connais un peu la question (j'ai travaillé sur la fusion en confinement inertiel), et de façon assez surprenante, il y a une possibilité qu'un propulseur à fusion fonctionne bien avant des centrales énergétiques terrestres, parce que les contraintes sont un peu moins fortes. Accesoirement, la NASA avait un important programme de recherche sur la fusion, qui a été cloturé en 1978, les financements étant redirigés vers la navette. Ces recherches ont quand même débouché sur le moteur plasmique Vasimr, qui peut être vu comme une étape intermédiaire.
Ce programme de recherche a repris, de façon assez discrête, il y a quelques années. Mais bon, on en a quand même bien pour 50 ans. Et en attendant, on peut avoir développé un moteur plasmique de puissance, qui serait donc une technologie intermédiaire.

Dans tous les cas, je pense qu'il ne faut pas aller sur Mars tant qu'on ne dispose pas du système de propulsion permettant de réduire le temps de vol à moins de 2 mois, même s'il faut 40 ans pour que ce système fonctionne.
Donc : pour l'exploration à finalité de colonisation, mais sans précipitation.
Et en particulier, je ne suis pas très partisan de plans du type "Mars Direct" : surement plus coûteux qu'il n'y parait et trop dangereux avec les techniques actuelles.

A+

Tout t'a fait d'accord...avec cette vision ;
...Il ne faut pas"griller les étapes"...et avant de" fictionner" sur les réacteurs à antimatière et les voyages vers les exoplanètes...réfléchissons sur les récteurs à fusion...du domaine possible pour le XXll... et qui permettra aux hommes de rejoindre leurs prédécesseurs sur Mars ..avec des durées de voyage raisonnables.. et l'inendance suffisante...donc lourde !
Giwa

giwa a écrit:
lambda0 a écrit:Steph : j'ai divisé le sujet pour que la discussion sur la propulsion à fusion se retrouve dans cette rubrique.

Très juste. Mettons qu'il s'agirait d'une échelle de temps de un siècle, et sur un plan plus général, il s'agit bien d'espoirs, mais quand même d'espoirs raisonnés avec des justifications rationnelles.
Je parlais de possibilités physiquement concevables à long terme dans le sens que celà doit être basé sur de la physique connue : pas de "warp drive", "générateur mu" et autres divertissements de physiciens, mais plutôt la propulsion nucléaire ou la fusion.
Il n'y a probablement aucune possibilité de colonisation importante à l'échelle d'un siècle, mais quand même peut-être une petite implantation permanente de quelques centaines de personnes sur Mars.
En ce qui concerne la fusion controlée, je connais un peu la question (j'ai travaillé sur la fusion en confinement inertiel), et de façon assez surprenante, il y a une possibilité qu'un propulseur à fusion fonctionne bien avant des centrales énergétiques terrestres, parce que les contraintes sont un peu moins fortes. Accesoirement, la NASA avait un important programme de recherche sur la fusion, qui a été cloturé en 1978, les financements étant redirigés vers la navette. Ces recherches ont quand même débouché sur le moteur plasmique Vasimr, qui peut être vu comme une étape intermédiaire.
Ce programme de recherche a repris, de façon assez discrête, il y a quelques années. Mais bon, on en a quand même bien pour 50 ans. Et en attendant, on peut avoir développé un moteur plasmique de puissance, qui serait donc une technologie intermédiaire.

Dans tous les cas, je pense qu'il ne faut pas aller sur Mars tant qu'on ne dispose pas du système de propulsion permettant de réduire le temps de vol à moins de 2 mois, même s'il faut 40 ans pour que ce système fonctionne.
Donc : pour l'exploration à finalité de colonisation, mais sans précipitation.
Et en particulier, je ne suis pas très partisan de plans du type "Mars Direct" : surement plus coûteux qu'il n'y parait et trop dangereux avec les techniques actuelles.

A+

Tout t'a fait d'accord...avec cette vision ;
...Il ne faut pas"griller les étapes"...et avant de" fictionner" sur les réacteurs à antimatière et les voyages vers les exoplanètes...réfléchissons sur les récteurs à fusion...du domaine possible pour le XXll... et qui permettra aux hommes de rejoindre leurs prédécesseurs sur Mars ..avec des durées de voyage raisonnables.. et l'inendance suffisante...donc lourde !
Giwa

PS:
...les prédecesseurs ...sont évidemment nos sympathiques robots Spirit et opportunity...qui roulent...presque...sans problème...juste...un peu éclopé...pour l'un...mais tout de même au delà de toutes les prédictions initiales.

giwa a écrit:
...Il ne faut pas"griller les étapes"...et avant de" fictionner" sur les réacteurs à antimatière et les voyages vers les exoplanètes...réfléchissons sur les récteurs à fusion...du domaine possible pour le XXll... et qui permettra aux hommes de rejoindre leurs prédécesseurs sur Mars ..avec des durées de voyage raisonnables.. et l'inendance suffisante...donc lourde !
Giwa

Encore que si tu parcours les discussions précédentes, tu verras des références sur des concepts de moteurs à antimatière pas si spéculatifs que ça...
Et pour ce qui est des vols interstellaires, il n'est pas absolument invraisemblable qu'on soit capable d'ici un siècle de lancer une petite sonde de quelques kg à 10% de la vitesse de la lumière.
En couplant les deux justement : les propulsions par fusion les plus compactes sont celles utilisant une petite quantité d'antimatière pour amorcer la réaction. Il en faut quelques microgrammes pour voyager dans le système solaire, et quelques dizaines de grammes pour envoyer une sonde vers Alpha Centauri en moins de 50 ans.

Pour la fusion, il y a une foule de possibilités théoriques, dont celle mentionnée par Henri un peu plus haut. Il semble même que ce dispositif pourrait décoller d'une surface planétaire, alors que les moteurs à fusion sont beaucoup plus souvent destinés au vol dans l'espace (trop massif pour décoller d'une planète en général).

A+

lambda0 a écrit:
giwa a écrit:
...Il ne faut pas"griller les étapes"...et avant de" fictionner" sur les réacteurs à antimatière et les voyages vers les exoplanètes...réfléchissons sur les récteurs à fusion...du domaine possible pour le XXll... et qui permettra aux hommes de rejoindre leurs prédécesseurs sur Mars ..avec des durées de voyage raisonnables.. et l'inendance suffisante...donc lourde !
Giwa

Encore que si tu parcours les discussions précédentes, tu verras des références sur des concepts de moteurs à antimatière pas si spéculatifs que ça...
Et pour ce qui est des vols interstellaires, il n'est pas absolument invraisemblable qu'on soit capable d'ici un siècle de lancer une petite sonde de quelques kg à 10% de la vitesse de la lumière.
En couplant les deux justement : les propulsions par fusion les plus compactes sont celles utilisant une petite quantité d'antimatière pour amorcer la réaction. Il en faut quelques microgrammes pour voyager dans le système solaire, et quelques dizaines de grammes pour envoyer une sonde vers Alpha Centauri en moins de 50 ans.

Pour la fusion, il y a une foule de possibilités théoriques, dont celle mentionnée par Henri un peu plus haut. Il semble même que ce dispositif pourrait décoller d'une surface planétaire, alors que les moteurs à fusion sont beaucoup plus souvent destinés au vol dans l'espace (trop massif pour décoller d'une planète en général).

A+

...Effectivement...c'est ce que je venais de faire ;) ...et je revenais ...pour tempérer mes propos sur le côté "hard"fiction ...de l'antimatière...surtout si on arrive à la stocker...çà serait alors le moyen idéal ...D'ailleurs les antiprotons seront peut- être aussi utiliser dans d'autres domaines comme la médecine pour le traitement des tumeurs.
Giwa

**Socrates** Messages : 557 Inscrit le : 27/06/2006 Localisation : Bordeaux

Henri a écrit:En fait, je subodore que c'est vers le positronium que se dirigent les travaux les plus "discrets" : pas d'activation des noyaux par les photons de 512 KeV, rendement de "conversion" de l'énergie cinétique en paires e- e+ ralenties beaucoup plus élevé que pour p pbarre, stockage théoriquement possible sous forme de BEC si la luminosité de la source de positronium est suffisante, absorption des photons d'annihilation par 4 mm de Tungstène ou 90 m d'air seulement…
A suivre dans les années à venir.

C'est aussi ce que je pense. J'ai lu quelque part (difficile à retrouver) il y a quelques mois que l'alluminium serait préssenti pour constituer les parois d'un container pour positrons. Mis simplement sous H.T. (mais à seulement quelques degrés K), il laisserait peu ou pas d'électrons susceptibles de s'annihiler dans ces conditions. On se demande donc si un champ magnétique sera toujours requis pour le confinement.
Si cette solution était confirmée (absence de champ magnétique de confinement) alors la densité énergétique (relativement à la masse du dispositif de confinement) pourrait devenir vraiment très intéressante!
La plus grande difficulté résiderait alors dans les moyens de ralentir ou refroidir les positrons produits avant de pouvoir les stocker.
Les positrons sont faciles à produire (rendement énergétique pouvant atteindre 10 à 15%) et lorsque (si) nous maîtriserons un jour ces techniques
alors ça nous ouvrira des horizons dingues... comme, par exemple, la production de positrons dans l'espace à partir du photovoltaïque... et le transport de cette forme d'énergie pour usage terrestre ou autre...

Reponse lambda0 : oui le Prof Bussard… affirmait il y a à peine trois mois (dans un forum que je surveille, un forum de passionnés d’IEC) qu’il avait enfin trouvé… et être probablement le seul sur la planète Terre a savoir comment réaliser une centrale à fusion… (voir les deux liens PDF au bas de son intervention)
http://fusor.net/board/view.php?site=fusor&bn=fusor_announce&key=1143684406

Socrates a écrit:
Henri a écrit:En fait, je subodore que c'est vers le positronium que se dirigent les travaux les plus "discrets" : pas d'activation des noyaux par les photons de 512 KeV, rendement de "conversion" de l'énergie cinétique en paires e- e+ ralenties beaucoup plus élevé que pour p pbarre, stockage théoriquement possible sous forme de BEC si la luminosité de la source de positronium est suffisante, absorption des photons d'annihilation par 4 mm de Tungstène ou 90 m d'air seulement…
A suivre dans les années à venir.

C'est aussi ce que je pense. J'ai lu quelque part (difficile à retrouver) il y a quelques mois que l'alluminium serait préssenti pour constituer les parois d'un container pour positrons. Mis simplement sous H.T. (mais à seulement quelques degrés K), il laisserait peu ou pas d'électrons susceptibles de s'annihiler dans ces conditions. On se demande donc si un champ magnétique sera toujours requis pour le confinement.
Si cette solution était confirmée (absence de champ magnétique de confinement) alors la densité énergétique (relativement à la masse du dispositif de confinement) pourrait devenir vraiment très intéressante!
La plus grande difficulté résiderait alors dans les moyens de ralentir ou refroidir les positrons produits avant de pouvoir les stocker.
Les positrons sont faciles à produire (rendement énergétique pouvant atteindre 10 à 15%) et lorsque (si) nous maîtriserons un jour ces techniques
alors ça nous ouvrira des horizons dingues... comme, par exemple, la production de positrons dans l'espace à partir du photovoltaïque... et le transport de cette forme d'énergie pour usage terrestre ou autre...

Reponse lambda0 : oui le Prof Bussard… affirmait il y a à peine trois mois (dans un forum que je surveille, un forum de passionnés d’IEC) qu’il avait enfin trouvé… et être probablement le seul sur la planète Terre a savoir comment réaliser une centrale à fusion… (voir les deux liens PDF au bas de son intervention)
http://fusor.net/board/view.php?site=fusor&bn=fusor_announce&key=1143684406

Comme un de mes autres dada...çà serait de se positioner à proximité ( à quelques dizianes de millions de km) du Soleil pour lui ponctionner un peu de son énergie radiante ...ce qui m'embêter un peu...c'était comment stocker cette énergie...voilà la solution idéale!
Giwa

giwa a écrit:
Socrates a écrit:
Henri a écrit:En fait, je subodore que c'est vers le positronium que se dirigent les travaux les plus "discrets" : pas d'activation des noyaux par les photons de 512 KeV, rendement de "conversion" de l'énergie cinétique en paires e- e+ ralenties beaucoup plus élevé que pour p pbarre, stockage théoriquement possible sous forme de BEC si la luminosité de la source de positronium est suffisante, absorption des photons d'annihilation par 4 mm de Tungstène ou 90 m d'air seulement…
A suivre dans les années à venir.

C'est aussi ce que je pense. J'ai lu quelque part (difficile à retrouver) il y a quelques mois que l'alluminium serait préssenti pour constituer les parois d'un container pour positrons. Mis simplement sous H.T. (mais à seulement quelques degrés K), il laisserait peu ou pas d'électrons susceptibles de s'annihiler dans ces conditions. On se demande donc si un champ magnétique sera toujours requis pour le confinement.
Si cette solution était confirmée (absence de champ magnétique de confinement) alors la densité énergétique (relativement à la masse du dispositif de confinement) pourrait devenir vraiment très intéressante!
La plus grande difficulté résiderait alors dans les moyens de ralentir ou refroidir les positrons produits avant de pouvoir les stocker.
Les positrons sont faciles à produire (rendement énergétique pouvant atteindre 10 à 15%) et lorsque (si) nous maîtriserons un jour ces techniques
alors ça nous ouvrira des horizons dingues... comme, par exemple, la production de positrons dans l'espace à partir du photovoltaïque... et le transport de cette forme d'énergie pour usage terrestre ou autre...

Reponse lambda0 : oui le Prof Bussard… affirmait il y a à peine trois mois (dans un forum que je surveille, un forum de passionnés d’IEC) qu’il avait enfin trouvé… et être probablement le seul sur la planète Terre a savoir comment réaliser une centrale à fusion… (voir les deux liens PDF au bas de son intervention)
http://fusor.net/board/view.php?site=fusor&bn=fusor_announce&key=1143684406

Comme un de mes autres dada...çà serait de se positioner à proximité ( à quelques dizianes de millions de km) du Soleil pour lui ponctionner un peu de son énergie radiante ...ce qui m'embêter un peu...c'était comment stocker cette énergie...voilà la solution idéale!
Giwa

...pardon pour la faute de conjugaison qui m'embête un peu:
~~embêter~~...non ...m'embêtait

**Socrates** Messages : 557 Inscrit le : 27/06/2006 Localisation : Bordeaux

Dans cet article il est d'abord question de la "Z" machine. Mais je pense qu'il est préférable que je donne cette adresse ici dans la section "propulsion" et parce qu'il est aussi question de propulsion spatiale par fusion thermonucléaire dans cet excellent article:

http://french.epochtimes.com/news/6-7-17/4604.html

Excellent, excellent.. c'est vite dit !
Cet article, et le site de son auteur, est truffé d'erreurs scientifiques, de suppositions gratuites basées sur des opinions personnelles, etc.
Si tu cherches des sources fiables sur la fusion nucléaire, mieux vaut oublier ça.

**Socrates** Messages : 557 Inscrit le : 27/06/2006 Localisation : Bordeaux

J'ai tiré l'adresse d'un forum où ils sont plutôt bien au courant... si j'ose dire:
par exemple cet extrait:

"""Concernant le court historique de la fusion nucléaire par confinement inertiel électromagnétique (z-pinch à multifilaments métalliques), on sait que les laboratoires de Sandia ont déjà réussi à faire fusionner des cibles de deutérium-tritium dans la Z-machine, dès 2003.

En conséquence, ce laboratoire a déjà lancé un projet de centrale électrique de recherche (le programme Z-IFE)
Lien
pour tester les solutions d'ingénierie et la faisabilité de la génération d'électricité issue de la fusion par z-pinch, toutes les 10 secondes dans ce dispositif.

Vous pouvez lire un article complet de présentation du projet de fusion par striction axiale sur le site du Laboratoire de Physique des Plasmas de Princeton (PDF).

Ce projet a été initié alors qu'en 1999, les laboratoires de Sandia avaient obtenu un "fantastique" 1,6 millions de degrés, et espéraient ainsi "bientôt obtenir les 2 ou 3 millions de degrés requis pour des réaction de fusion". [source]

Mais par la suite, et de plus en plus fort entre 2003 et 2005, la température a été multipliée par un facteur mille de manière totalement inattendue car non prévue par la théorie, simplement en remplaçant les fils de tungstène par des fils en acier inox (on conjecture encore sur cette température qui auraît du être en principe 4 fois moins élevée).

Sandia a alors obtenu un plasma chauffé à un maximum de plus de 3 milliards de degrés. Cette température a été doublement confirmée :
- tout d'abord indirectement via la classique "formule de Bennet" en partant de l'énergie des rayons X émis, qui donne la vitesse d'agitation thermique des électrons, qui permet de connaître la valeur du champ magnétique (4500 teslas soit dit en passant...) et dont enfin on déduit la température ionique.
- mais aussi directement, par spectroscopie à élargissement des raies qui donne précisément la température pour chaque type d'ion (maximum de 3,94 milliards de degrés pour les ions manganèse par exemple).

Cette perspective ouvre la voie, du moins l'hypothèse, pour d'autres types de fusion, telles que deutérium-deutérium (D-D), lithium-hydrogène (Li7-p), ou bore-hydrogène (B11-p). Ces deux dernières réactions sont particulièrement intéressantes puisqu'elles génèrent uniquement de l'hélium et pas de neutrons rapides (elles sont a-neutroniques) et donc pas de radioactivité.

Ces réactions a-neutroniques n'ont pas encore été testées. Le problème étant que si la réaction LiH fonctionne, les résultats risquent forcément de ne pas être publiés, car classés secret défense. C'est en effet de l'hydrure de lithium qui est précisément le combustible utilisé dans les bombes H. D'où l'idée de monter une expérience civile ailleurs qu'à Livermore ou Los Alamos.

Mais ce n'est pas fini, parce que ZR (le successeur de la Z-machine) est prévu pour être opérationnel à Sandia au tout début 2007. ZR ira encore plus haut en température. La Z-machine débite 18 millions d'ampères, ZR en débitera 1,5 fois plus (27 MA). Comme la température dans ce type de dispositif croît en gros comme le carré de l'intensité, on peut espérer dépasser les 5 milliards de degrés d'ici 6 mois, et pourquoi pas continuer vers les 10 milliards ensuite.

Et il y a toujours un déclic de retard technologiques sur les découvertes.
Savez-vous que la Z-machine n'a jamais été conçue au départ pour faire du z-pinch ? C'était un accélérateur radial de faisceaux d'ions, convergeant vers une cible centrale. La focalisation n'étant pas satisfaisante, elle a été reconvertie au milieu des années 80. Et paf, 3 milliards de degrés, alors qu'on espérait jamais dépasser 100 millions et que ce n'était pas le but.

ZR (pour "Z Refurbishment") est en fait une mise à niveau de la Z-machine, sur le même lieu, avec un retrofit de 6 mois pour la "mettre à niveau". C'est un upgrade et pas intégralement une nouvelle machine, mais au moins elle sera prévue à 100 % pour le z-pinch. ZR est la concrétisation du "programme X-1", mais qui avait été initié avant qu'on sache pouvoir obtenir ces ultra hautes températures.

Alternativement, les Français qui bossaient sur l'ECF de Gramat (la" Z-machine française") dans le cadre des projets Sphinx et Syrinx (principalement les Dr. Jean-François Léon et Mathias Bavay), sont partis il y a un an ou deux aux USA, emportant là-bas leurs plans pour un générateur à autocompression de flux pouvant débiter 60 millions d'ampères en 100 nanosecondes dans une Z-machine. On leur a en effet refusé ici les crédits pour sa réalisation, alors qu'il était prévu à l'origine pour mettre à niveau le réacteur ECF-2, désormais quasiment à l'abandon.

Ainsi après ZR à l'horizon 2010, son successeur pour produire la fusion s'apelle Z-ETF (Z-pinch Engineering Test Facility), de classe 60 MA et 500 MJ, single-shot pour la "Phase 1" tout comme Z et ZR.

Z-ETF "Phase 2" sera par contre le modèle à tir répétitif, à 0,14 Hz, avec une puissance d'injection de 70 MW. Ce sera le dernier prototype avant la "Phase 3 Demo" démonstrateur technologique d'une véritable centrale électrique à fusion.

Gardez cependant en tête que cette roadmap concerne la fusion faisant intervenir le tritium, et qu'elle a été développée avant les 3 milliards de degrés, ce qui peu faire changer pas mal de choses."""

**Socrates** Messages : 557 Inscrit le : 27/06/2006 Localisation : Bordeaux

lambda0 a écrit:Excellent, excellent.. c'est vite dit !
Cet article, et le site de son auteur, est truffé d'erreurs scientifiques, de suppositions gratuites basées sur des opinions personnelles, etc.
Si tu cherches des sources fiables sur la fusion nucléaire, mieux vaut oublier ça.

???
"""Jean-Pierre Petit est ancien Directeur de Recherche au Cnrs et spécialiste de physique des plasmas."""
quand même!...

**Socrates** Messages : 557 Inscrit le : 27/06/2006 Localisation : Bordeaux

Jean-Pierre Petit est une très grosse pointure qui fait de gros efforts de
vulgarisation. Loin de me détourner de ces questions, je vais bien plutôt approfondir!

Socrates a écrit:...Loin de me détourner de ces questions, je vais bien plutôt approfondir!

Il ne s'agit pas de se détourner de la question mais plutôt de ne pas avaler telles quelles les affirmations de quelqu'un qui ne connait rien à la fusion. Il est spécialiste des plasmas froids, ce qui n'a rien à voir avec une hypothétique fusion dans les conditions produites par le dispositif dont il parle. Il fait de gros efforts de vulgarisation sur un sujet qu'il connait assez mal et mélange des faits réels avec des opinions personnelles pour le moins douteuses.
Si tu veux en savoir plus sur ce dispositif, je te conseille plutôt de lire les articles originaux, et surtout pas les bétises et affirmations fantaisistes qui trainent sur les forums.
Si tu veux approfondir, voici un bon point d'entrée :
http://en.wikipedia.org/wiki/Z_machine
On trouve également des articles scientifiques, thèses, etc.

A+

**Socrates** Messages : 557 Inscrit le : 27/06/2006 Localisation : Bordeaux

Oui, oui, il le dit lui-même: "à l'origine, je ne suis pas un spécialiste en plasma à fusion" ... à l'origine...
et lorsqu'ill E-mail avec Chris Deney qui est le responsable de la manip montée à Sandia c'est pour discuter de la météo locale...
enfin, le lien que tu donnes, il le donne lui-même pour des amateurs comme moi.
Mais j'ai trouvé son "reportage" tout aussi excellent que l'article précédemment cité et pour lequel je serais curieux que tu nous dises quelles sont ces énormes et impardonnables erreurs qu"il aurait faites...
Petit "reportage" bien sympa:
http://www.jp-petit.com/science/Z-machine/z_machine2.htm
Au plaisir,

Socrates a écrit:
Mais j'ai trouvé son "reportage" tout aussi excellent que l'article précédemment cité et pour lequel je serais curieux que tu nous dises quelles sont ces énormes et impardonnables erreurs qu"il aurait faites...

Tout d'abord, il y a le titre racoleur. En réalité, toutes les réactions nucléaires envisagées pour la fusion produisent des radiations et au final des déchets radioactifs, même si certaines en produisent moins que d'autres.
Voir ici par exemple :
http://en.wikipedia.org/wiki/Aneutronic_fusion
"If we assume 0.1% of the energy is carried off by neutrons, even a "kitchen-sized" reactor with 30 kW of fusion power will produce 30 W of neutrons. If there is no significant shielding, a worker in the next room, 10 m away, might intercept (0.5 m2)/(4 pi (10 m)2) = 4×10-4 of this power, i.e., 0.012 W. With 70 kg body mass and the definition 1 gray = 1 J/kg, we find a dose rate of 0.00017 Gy/s. Using a quality factor of 20 for fast neutrons, this is equivalent to 3.4 millisieverts. The maximum yearly occupational dose of 50 mSv will be reached in 15 s, the fatal (LD50) dose of 5 Sv will be reached in half an hour. For an industrial size (100 MW) reactor under the same assumptions, the dose rate would be thousands of times higher, and anyone standing nearby would receive a fatal dose in a fraction of a second. The neutrons would also activate the structure so that remote maintenance and radioactive waste disposal would be necessary."

Mais le plus grave est qu'il est totalement faux d'écrire qu'il suffit de mettre une aiguille de lithium ou de bore au centre de la cage pour que ça marche et produise de l'énergie : les ordres de grandeur de compression et de temps de confinement n'y sont pas du tout, c'est faux dans un rapport supérieur à un million. Et quand il écrit que "tous les spécialistes du Z-pinch sont de cet avis", pour appuyer ses affirmations, c'est carrément un mensonge.
Tant qu'on parle du dispositif électromagnétique lui-même, ça va encore, c'est un domaine qu'il connait, mais pour le reste, la partie physique nucléaire, le plus important en fait, c'est n'importe quoi.
C'est truffé d'erreurs scientifiques, même sur le fonctionnement d'une bombe H (l'énergie ne vient pas du tout de la fusion du lithium).
Mais tout celà plait bien à beaucoup de lecteurs, il y a des petits dessins, des anecdotes croustillantes, même parfois de la vraie science. La technique de manipulation consiste à alterner des affirmations vraies, que chacun peut vérifier, souvent hors sujet, parfois en rapport avec l'actualité, avec des opinions personnelles et affirmations parfaitement fantaisistes.
Il se demande pourquoi il n'y a pas de réaction et imagine toute sorte de sombres complots, de presse muselée, de secret militaire, etc.
La réalité est bien plus prosaique : en l'état, l'expérience décrite a une portée très limitée pour la production d'énergie, comme j'ai pu m'en rendre compte par moi-même en étudiant plus en détail quelques centaines de pages de thèses sur la striction axiale, et en faisant des calculs.
Pour info, j'ai travaillé sur la fusion thermonucléaire.

Ce système est peut-être intéressant pour produire de l'énergie par fusion d'une capsule de D-T, et ce sera déjà pas mal, mais surement pas avec du bore ou du lithium. Mais pour l'instant, même pour D-T, on n'y est pas du tout.
Cependant, le phénomène physique responsable de cet échauffement à 2 milliards de K est intéressant à investiguer du point de vue de la recherche fondamentale, et ces expériences peuvent par exemple aider à comprendre certains phénomènes astrophysiques.

D'où mon conseil : les vraies informations et les erreurs sont tellement entremêlées qu'il vaut mieux aller chercher ailleurs, si possible à la source.

A+

**Socrates** Messages : 557 Inscrit le : 27/06/2006 Localisation : Bordeaux

Intéressantes infos et point de vue Lamda0, et merci pour tes explications.

Cependant, le titre racoleur s'explique au point d'être justifié:
La focus fusion avait déjà permis d'atteindre il y a 5 ans des températures de deux millions de degré sans qu'aucun gouvernement n'ait jusque-là emboîté le pas en finançant des recherches dans cette direction (le sentiment (justifié) et partagé par de nombreux scientifiques est qu'ITER est une catastrophe qui draine trop d'argent) ; il s'agit donc dans l'esprit de l'auteur d'agir dans l'urgence sur le politique et d'attirer l'attention.

Ensuite, pour ce qui est du critère de Lawson, au sujet du temps de confinement, il se trouve que c'est, en l'occurence, un critère inadéquat !!!
Je viens de le lire plusieurs fois, affirmé par plusieurs auteurs (pas dans un "forum") . Donc je pense que ce point devrait t'intéresser et peut-être te motiver à y regarder de plus près (dès que je retrouve un lien qui explique cela, alors je t'en ferais part) ... et ainsi donc, il est peut-être pas tant que ça dans le faux, notre JJP.

Et je ne partage pas du tout ton point de vue comme quoi il s'agirait d'une "manipulation" mais alors pas du tout;
si manipulation il y a, c'est dans l'autre sens: cet extrait parle de lui-même sur qui manimule qui:

"""" 28 May 2002: Government Official Attempts to Suppress Alternative Energy Breakthrough

Los Alamos orders physicist to recant new fusion results that promise cheap clean energy.

Two fusion physicists have been threatened with firing and forced to recant spectacular results that promise cheap clean, non-radioactive energy. The results demonstrate the achievement of temperatures of over a billion degrees in a compact fusion device called the plasma focus.

"Our experiments achieve key conditions needed to burn hydrogen-boron fuel," said Eric J. Lerner of Lawrenceville Plasma Physics, a third member of the research team. "This opens the door to a new energy source that is environmentally clean and may be a 100 times cheaper than oil and gas. Yet instead of hailing our work, a Los Alamos National Laboratory manager has threatened my colleagues with firing if they don't repudiate our results. This is outrageous"
Mr. Lerner announced the results May 28 at a scientific conference in Banff, Albert, Canada, but the scientific paper describing the results has been posted to an online physics archive for three weeks.

On May 23rd Dr. Richard Seimon, Fusion Energy Science Program Manager at Los Alamos demanded Dr. Hank Oona, one of the physicist involved in the experiment, dissociate himself from comparisons that showed the new results to be superior in key respects to those of the tokamak and to remove his name from the paper describing the results. The tokamak, a much larger and more expensive device, has been the centerpiece of the US fusion effort for 25 years.

Seimon did not dispute the data or the achievement of high temperatures. He objected to the comparisons with the tokamak, arguing that it was biased against the tokamak. In addition, Siemon pressured Dr. Bruce Freeman, another co-author of the paper, to advocate the removal of all tokamak comparisons from the paper.

"Both of my colleagues in this research have been threatened with losing their jobs if they don't distance themselves from the comparisons with the tokamak," says Lerner who is lead author on the paper. "Both of them had carefully reviewed and approved the paper originally and had endorsed its conclusions. For them to be forced to recant under threat of firing is outrageous. It undermines the very basis of scientific discourse if researchers are not allowed by their institutions to speak honestly to each other. Los Alamos has no more right to tell scientists what to think or way than the Catholic Church had to tell Galileo. I cannot stand by and allow my colleagues, who did tremendous work on this experiment, to be coerced. I strongly protest Dr. Siemon's behavior."

The new results are highly important since they show that the extremely high temperatures needed for hydrogen boron fuel can be reached. Plasma focus reactors using hydrogen born fuel would be an almost ideal source of energy. No radioactive byproducts are produced and the fusion energy is released in the form of a beam of charged particles, which can be converted directly to electricity, without the use of expensive steam turbines. Plasma focus devices cost less than $500,000 to build. Once fully developed, focus-based fusion reactors would also be small, making possible decentralized sources of power. Since the reactors would be so economical, the successful development of plasma focus hydrogen boron reactors would eventually make oil and gas nearly worthless as a source of energy (although they would still be extremely valuable for other uses).

In contrast, tokamak devices cannot lead to drastically cheaper energy. Tokamaks use deuterium tritium fuel, which creates high-energy neutrons. These neutrons would then be used for conventional steam turbine generators. Most of the cost of electricity comes from the steam cycle, not the energy source, so a drastic reduction in energy costs is not possible with the tokamak.

"Dr. Seimon's actions are clearly an attempt to suppress scientific results that are important for the development of new alternative energy sources," said Mr. Lerner "The plasma focus poses a threat to existing energy sources like oil and gas."

Since funding for plasma focus research has been highly inadequate, Mr. Lerner and some colleagues have recently set up the Focus Fusion Society, which raises money from the general public for plasma focus research. "I think that the energy question is too important to leave in the hands of government funding agencies," says Lerner. "The public is vitally interested in the need for new clean and cheap energy. So we hope we can raise some of the money needed for this research through the new Society."
""""
from:
http://www.focusfusion.org/news/news.html

Au plaisir,
P.S. bien sûr, on voit tout l'intérêt que ces questionq présentent pour la propulsion spatiale!

**Socrates** Messages : 557 Inscrit le : 27/06/2006 Localisation : Bordeaux

oups... un milliard de degrés et non pas "deux millions"... désolé

Peut-être que les gens de Los Alamos sont bornés et protègent leur pré carré, peut-être aussi qu'ils sont compétents et ont essayé en vain de montrer à Lerner que son système ne pouvait pas fonctionner, et que celui-ci ne veut pas l'admettre. Je ne sais pas qui a raison.
A part ça, il est totalement faux de dire que le LANL ne travaille que sur le tokamak : ils évaluent en permanence toute sorte de dispositifs, décident d'approfondir les recherches sur certains, en rejettent d'autres.

Mais bon, 500000$, c'est peanuts pour la plupart des investisseurs, n'importe quel constructeur de centrales énergétiques, par exemple, peut prendre le risque et mettre ça sur la table, si le concept est réellement porteur.

A+

PS:

Socrates a écrit:
...
Ensuite, pour ce qui est du critère de Lawson, au sujet du temps de confinement, il se trouve que c'est, en l'occurence, un critère inadéquat !!!
Je viens de le lire plusieurs fois, affirmé par plusieurs auteurs (pas dans un "forum") . Donc je pense que ce point devrait t'intéresser et peut-être te motiver à y regarder de plus près (dès que je retrouve un lien qui explique cela, alors je t'en ferais part) ...
...

Euh, il est tout à fait correct que le critère de Lawson n'est pas toujours pertinent, mais pas dans le sens auquel tu penses : il n'est pas toujours pertinent dans le sens qu'il s'agit d'une condition nécessaire, mais pas suffisante.
Autrement dit : si le critère de Lawson n'est pas satisfait, on est certain que ça ne marchera pas. Par contre, ce n'est pas parce qu'il est satisfait que ça marchera forcément.

**Socrates** Messages : 557 Inscrit le : 27/06/2006 Localisation : Bordeaux

J'ai compris qu'ils disaient qu'avec des températures et des densités aussi hautes, le temps de confinement peut être de l'ordre de seulement quelques ns(!) et que donc un échantillon de matière fusible au centre de la "Z cage" pourrait aisément trouver les conditions pour fusionner (et c'est aussi ce que disait JJP)

**Socrates** Messages : 557 Inscrit le : 27/06/2006 Localisation : Bordeaux

A Sandia ils ont ensuite atteint non pas 2 mais 3,77 milliards de degrés !
Ils expliquent que les électrons sont jusqu'à 140 fois moins chauds que les noyaux d'atomes de fer (si j'ai bien compris, ce serait probablement à cause, principalement, du champ magnétique qui limiterait la mobilité des électrons).
@+

**Socrates** Messages : 557 Inscrit le : 27/06/2006 Localisation : Bordeaux

Tout d'abord j'informe ici que les recherches d'Eric Lerner sur la focus fusion sont financées en partie par la NASA (si ça marche alors la propulsion spatiale par ce procédé ce serait TOP) ... focus fusion qui est liée à la "Z" machine (cf. ci-dessous)

lambda0 a écrit:
Mais le plus grave est qu'il est totalement faux d'écrire qu'il suffit de mettre une aiguille de lithium ou de bore au centre de la cage pour que ça marche et produise de l'énergie : les ordres de grandeur de compression et de temps de confinement n'y sont pas du tout, c'est faux dans un rapport supérieur à un million. Et quand il écrit que "tous les spécialistes du Z-pinch sont de cet avis", pour appuyer ses affirmations, c'est carrément un mensonge.

Dans un premier temps j'ai été surpris par ta réponse que j'ai trouvé quelque peu "autoritariste" ( "j'ai travaillé sur la fusion thermo.) et j'ai pensé qu'il était inutile de relever. Mais puisque je lis et relis le contraire à longueur de journées... finalement j'ai pensé que je me devais de rémédier à tes affirmations:

"""""Sandia Reports Achieving 2 billion-degree ion temperatures in Z-Pinch

Hydrogen-boron fuel requires high ion energies or temperatures for fusion reactions. Significant burn only starts at one billion degrees or 100keV and the highest rate of burn is at 600keV. While Eric Lerner reported achieving ion energies above up to 210 keV in a plasma focus device at Texas A&M university in 2001, these results have remained controversial, with some critics thinking that they were too good to be true.
Now a second experiment, at Sandia National Laboratories, has achieved the same and even somewhat higher ion energies, up to 3 billion degrees. The Sandia results were reported in Physical Review Letters, Feb 24 (96, 075003). In the Sandia experiment, as with the plasma focus, the plasma was confined by the pinch effect—the tendency of large currents in plasma to create magnetic fields that compress or pinch them together.
However, there were significant differences from the Texas plasma focus experiments. First, a much larger machine was used. The Z-machine has a peak current and total energy 15 times larger than the Texas DPF—20 mega-amps and 2 mega-joules vs. 1.4 MA and 0.12 MJ. Also, the pinch was formed differently. In the Z-machine, a cylindrical array of fine steel wires is vaporized by the huge pulse of current. The resulting plasma, now with a 20 MA current coursing through it, then contracts toward the axis, compressed by the current's powerful magnetic field. In the DPF in contrast, the electrodes are not destroyed and the pinch gives rise to a tiny plasmoid, only microns across with high density and very high magnetic fields.
At Sandia, no plasmoids or hot spots were reported (although it is not entirely clear from the published paper that the instruments could have seen such plasmoids if they had formed). Instead, the plasma, which was 2 cm long, contracted to a minimum radius of 750 microns (0.75 mm). The peak density was 2 x10^20 ions/cm^3 and was maintained for about 5 ns (billionths of a second) while the peak ion energy reached 320 keV. The experimenters measured the ion temperature by detecting the width of certain lines in the optical spectrum. These lines were broadened by the Doppler shifts of the ions traveling at high speed. The higher the speed and thus the broader the lines, the higher the ion energy. The maximum magnetic field reached was around 50 MG (million gauss).
By comparison, the Texas DPF experiments achieved in the best shot a much higher field (400 MG), a higher ion density (3x 10^21/cm^3), and longer confinement time (55ns), but not as high an ion energy (55keV). (Other shots had less density but higher ion energies, up to 210 keV.) The temperature-density confinement time product, often considered a “figure of merit” for fusion devices, was 9x10^15 sec-keV/cm^3 for the Texas DPF and 3.2x10^14 sec-keV/cm^3 for the Sandia experiment. In addition, the confinement at Texas was fairly stable, with an average ion making thousands of orbits during the lifetime of the plasmoid, while the much larger Sandia pinch lasted only about a single orbit. However, the Sandia experiment had a far greater portion of the total input energy in the pinch—nearly 25%, as compared with only 0.0017% for Texas.
The iron plasma was able to radiate nearly all the energy in the pinch rapidly as X-rays, since X-ray production increases as the square of the atomic charge. As a result of the fast ion heating and electron cooling, the electrons were much cooler than the ions, reaching temperatures of only around 3.6keV.
The high ion energies surprised the Sandi researchers. M.G. Haines of the Imperial College, London, and colleagues at Sandia, interpreted the high ion energies as resulting from microturbulent heating in the plasma. Whether or not this is true, some process seems to be very efficiently converting magnetic field energy to thermal energy.
The Sandia machine could potentially be used to burn pB11 fuel, if a pellet containing the fuel were placed at the center of the array. However, there are serious obstacles to a Z-Pinch being used as a practical fusion reactor. For one thing, the giga-gauss fields needed for generating practical amounts of fusion energy are not achievable with the Z-Pinch unless it can be used to form plasmoids. Second, the Z-Pinch destroys the electrodes with each shot, so rapid pulsed operation is precluded.
The Sandia result does confirm two important conclusions of focus fusion research—that high ion temperature can be obtained from a pinch machine, and that huge differences between ion and electron temperatures are possible.""""
from : (à droite en haut: la newsletter du 10 mars 2006)
http://www.focusfusion.org/news/news.html

Si j'avais été celui que tu as traité de menteur... ça l'aurait pas fait...
mais puisque c'est pas moi... ;)
@+Socrates

Je crois qu'il y a une grosse confusion dans les termes : par "produire de l'énergie", j'entend évidemment "produire plus d'énergie que ça n'en consomme". Pour l'instant, ces dispositifs consomment des millions de fois plus d'énergie qu'ils n'en produisent par fusion, et il n'y a, à ma connaissance, aucune évidence que ça change l'année prochaine. C'est tout.
Et ton copier-coller ne "remédie" à rien du tout : ça dit juste qu'on a généré des températures de plusieurs milliards de degré dans la Z, et que ça pourrait potentiellement fusionner p-B11. Que du conditionnel, aucune justification théorique dans le cas de la Z. De plus, il parle bien aussi de "serious obstacle" pour produire plus d'énergie que ça n'en consomme
En fait, pour l'instant, on en est très loin, et il manque plusieurs ordre de grandeur sur le critère de Lawson : densité et temps de confinement sont beaucoup trop faibles.
Et ne me fais pas non plus dire ce que je n'ai pas dit : ma critique que tu as citée ne visait pas Lerner, qui semble compétent sur son sujet (la Focus, mais qui ne connait pas forcément les détails de la Z), mais l'auteur d'un site français dont tu relaies des affirmations non fondées et/ou non justifiées, et qui, lui, n'est pas spécialiste de la fusion. Je t'ai seulement conseillé de laisser tomber cette source douteuse, en expliquant pourquoi, et de te raccrocher aux articles scientifiques originaux. Trouve moi un vrai article scientifique sur la fusion de p-B11 dans une Z et on pourra discuter sur une base sérieuse. De mon côté, je n'en ai trouvé que pour la fusion de D-T, et même là, ce n'est pas gagné d'avance.

A+

Ven 23 Juin 2006 - 7:59

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