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le terme l'énergie de fusion Il est défini comme le 'énergie, sous une forme utilisable (habituellement sous la forme de énergie électrique), Obtenu par réaction de la fusion nucléaire.
Le terme est généralement utilisé pour indiquer une réaction de fusion nucléaire obtenu artificiellement et d'une manière contrôlée. Ils sont, cependant, de nombreuses sources d'énergie par fusion nucléaire. la soleil, par exemple, il est réacteur nucléaire naturel. L'énergie produite par un procédé de fusion nucléaire qui se produit dans le noyau peuvent être collectées sur le terrain par les modules photovoltaïques. L'énergie elle-même permetévaporation tout eaux marin et la formation de nuages. Je suis en cours de nombreuses expériences sur la fusion nucléaire, mais n'a pas encore été réalisé dans tout système capable de générer et d'utiliser l'énergie de fusion de manière avantageuse et en toute sécurité.

Concepts de base

Dans une réaction de fusion nucléaire, deux les noyaux atomiques Ils sont obligés de se combiner entre eux pour former un seul noyau.
Cela nécessite une grande quantité d'énergie, légèrement inférieure à la somme des masses de la première deux noyaux de départ.
Lors de la fusion nucléaire, cette différence de masse est transformée en énergie, après la fameuse équivalence entre la masse et l'énergie définie par Einstein: E = mc² (où et est l'énergie, m la masse et c la vitesse de la lumière en vide).
Les noyaux des atomes plus légers peuvent être condensés les uns aux autres avec une plus grande facilité (moins est en fait la répulsion électromagnétique qu'il est nécessaire de gagner au cours de l'approche). Pour cette raison, le 'hydrogène, le plus largement élément dell 'univers, Il est considéré comme le meilleur combustible nucléaire.
L'énergie qui peut être obtenu à partir de la fusion de deux isotopes un atome d'hydrogène en tant que deutérium et tritium Il est beaucoup plus grande que l'énergie nécessaire pour démarrer le processus de fusion. Ceci est également la raison pour laquelle la fusion de deutérium et de tritium est actuellement l'objet de nombreuses recherches sur la fusion contrôlée. Ceci est cependant pas la seule fusion qui est possible (au moins théoriquement) pour obtenir dans un environnement contrôlé.
Certaines fusions possibles actuellement à l'étude même possible d'éviter l'émission de neutrons au cours du processus de fusion (combustibles aneutronici). Un flux de neutrons produit par la fusion pourrait conduire à une pollution des composants radioactifs du réacteur, comme cela est déjà le cas pour les réacteurs qui exploitent le processus de la fission nucléaire.
La première étape de la recherche dans ce domaine, cependant, implique la construction d'un réacteur nucléaire capable de générer la fusion contrôlée du deutérium et du tritium.

Exploitation commerciale des réacteurs de fusion

La fusion nucléaire est considérée par beaucoup comme la solution à long terme des problèmes d'énergie de la Terre.
Certains des avantages de l'utilisation de cette technologie sont les suivants:

  • Le combustible (hydrogène) est pratiquement inépuisable et est à la disposition de toutes les nations qui ont un débouché sur la mer. Deuterium peut être extrait de l'eau, bien que les coûts d'énergie ne sont pas indifférents; par exemple, un dé à coudre complète de deuterium est équivalent à 20 tonnes de charbon en termes d'énergie. Un lac de taille moyenne contient suffisamment de deuterium pour fournir une nation d'énergie pendant des siècles en utilisant la fusion nucléaire (en supposant bien sûr exploiter tout). Les réacteurs expérimentaux actuels et les réacteurs de puissance hypothétiques première génération en utilisant comme combustible un mélange de deutérium-tritium (D-T), dont la production nécessite l'utilisation d'un métal largement disponible[citation nécessaire], la lithium. les réacteurs deuxième génération travailler avec deuterium seulement (D-D).
  • Aucune chance de accidents comme ceux de Tchernobyl ' ou Three Mile Island parce que le réacteur ne contient pas de substances radioactives telles que le 'uranium ou de déchets de fission. Mais vous ne pouvez pas exclure d'autres incidents tels que les fuites de tritium ou de fuite de liquide de refroidissement.
  • Aucun produit chimique de combustion (le dioxyde de carbone par exemple) comme entrée dans résiduel 'atmosphère et presque aucune contribution au réchauffement climatique.
  • Impossibilité d'utilisation des réacteurs pour la production de matières à des fins militaires ou terroristes
  • Le faible niveau de radioactivité résiduelle et la production de substances à court vie (Le temps où la radioactivité est rapidement réduite). Au cours de la partie D-T de fusion des neutrons émis rend progressivement le récipient de réacteur radioactif (facteur critique dans le temps de l'évacuation du réacteur lui-même), mais cette radioactivité peut être considérablement réduite en utilisant matériaux à faible activation, qui est insensible à devenir radioactif. Ces matériaux peuvent avoir la vie moyenne (soit quelques dizaines d'années de leur temps de réduction) dangerosité, alors que des milliers d'années, les déchets radioactifs des réacteurs à fission. La solution de ce problème, à savoir la production de matériaux récemment activé , Il comprend la création de substances dont la composition chimique inhabituelle, qui doit être soumis à de longues expériences ayant pour tenir compte du fait que la composition chimique a un impact sur les propriétés mécaniques, et donc la résistance des matériaux.

L'une des questions non encore résolues est de savoir si la production d'énergie par fusion nucléaire est économiquement compétitive par rapport à d'autres systèmes. En effet, dans la face d'un combustible (hydrogène) est extrêmement répandu et disponible, investissement pour construire un réacteur de fusion hypothétique et les usines de production de carburant (deux D-T et D-D) sont estimés très élevés. Il est vrai aussi que dans le cas de combustibles fossiles aux coûts économiques purs, il faut ajouter les « coûts » d'une autre nature, comme les tensions internationales et les guerres résultant du contrôle des sources de carburant.

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Malheureusement, en dépit de l'optimisme généré en la cinquantaine avec des plans pour voir atteints dans quelques années, les premiers réacteurs, il existe encore des obstacles importants entre les connaissances scientifiques et les capacités technologiques, les obstacles qui remettent en question la possibilité pratique d'utiliser cette forme d'énergie, mais en dépit des difficultés considérables du la recherche se poursuit. Un problème majeur non résolu est de trouver un matériau qui peut résister à l'intense flux de neutrons qui est généré dans la réaction de fusion, ce flux estimé à 100 fois supérieure à celle produite par réacteurs à fission genre PWR. L'étude de ces matériaux est actuellement (2005) Toujours dans ses premiers stades.

Cette situation signifie que près de années nonante Il a donné beaucoup d'importance à des nouvelles en ce qui concerne la possibilité d'obtenir la fusion nucléaire à basse températures, le soi-disant fusion à froid. Des recherches plus poussées par de nombreux université, aussi italien, Ils ne, cependant, conduit à aucun résultat définitif, ni des prévisions cohérentes de l'utilisation du béton.

L 'Union européenne Il a obtenu le projet ITER à développer le premier fonctionnement du réacteur de fusion. la France il bat Japon dans la course pour remporter le chantier de construction, soutenue par Russie, de Chine et de la même UE. Le site choisie Cadarache, dans le sud du pays.

Même le 'Italie Il étudie la possibilité de créer un réacteur expérimental de fusion nucléaire à confinement magnétique. Le projet en question est appelé IGNITOR et il a été réalisé par 'ENEA; sa construction n'a pas encore commencé.

Articles connexes

  • fusion des réacteurs nucléaires
  • Fission réacteur nucléaire

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