La NASA a trouvé une autre voie vers la fusion nucléaire

Pour les prochaines missions spatiales, la NASA produira de l'énergie à partir de la fusion nucléaire par confinement réticulaire

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Pour les prochaines missions spatiales, la NASA produira de l'énergie à partir de la fusion nucléaire par confinement réticulaire. Les scientifiques ont publié l'importante découverte scientifique en avril dernier et ont ensuite annoncé comment cela pourrait détenir la clé de l'exploration de l'espace lointain.

L'énergie est nécessaire pour l'espace, beaucoup et au moindre coût possible, et cela est d'autant plus vrai que les missions sont plus ambitieuses. Il est également important, bien sûr, que la méthode de production soit sûre et peu polluante.

La la fusion nucléaire, qui se produit lorsque deux noyaux atomiques se rejoignent pour en former un autre, est un excellent candidat car il libère d'énormes quantités d'énergie, ne déclenche pas de réactions en chaîne et ne génère pas de déchets radioactifs persistants dans l'environnement.

De nombreuses recherches au fil des années ont focalisé l'attention sur ce processus qui pourtant, jusqu'à présent, nécessitait toujours une grande quantité d'énergie pour se déclencher, rendant le gain de sortie risible sinon nul.

Maintenant, la NASA en confirme un possibilité à moindre coût, ou "forcer" les noyaux à fusionner en exploitant le soi-disant "confinement réticulaire". En particulier, le deutérium est utilisé comme combustible, un type d'hydrogène non radioactif (techniquement « isotope ») largement disponible, composé d'un proton, d'un neutron et d'un électron, confiné dans l'espace entre les atomes d'un solide métallique, généralement structuré au niveau moléculaire dans des formes géométriques précises (treillis).

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Cela semble être une bien meilleure solution que les précédentes, y compris le confinement inertiel, dans lequel le carburant est comprimé à des niveaux extrêmement élevés mais seulement pendant une courte période de nanosecondes, lorsque la fusion peut se produire, et le confinement magnétique, où le carburant est chauffé dans un plasma à des températures bien supérieures à celles du centre du Soleil.

Le confinement réticulaire a l'énorme avantage de permettre la fusion à partir de température ambiante: alors que le réseau (par exemple de l'élément chimique erbium) est chargé de deutérium, une condition est créée dans laquelle les atomes individuels atteignent des énergies suffisantes pour déclencher la fusion sans avoir à élever la température au début, ce qui impliquerait une dépense initiale et réduirait donc le gain.

Il mécanisme est illustré dans l'image et implique quelques étapes de base :

©Nasa Glenn Research Center

1. Le réseau métallique est chargé de deutérium
2. Un faisceau de rayons X hautement énergétique induit la dissociation de certains atomes de deutérium, générant des protons et des neutrons in loco
3. Les neutrons produits "accélèrent" l'approche du deutérium restant, les poussant à la fusion (tous favorisés par les nombreux électrons "autour" qui font écran aux charges positives, les protons, générés par le processus)

D'autres réactions peuvent alors se produire comme la formation d'un noyau de thulium à partir d'un erbium ayant "capturé" un proton issu de la dissociation d'un deutérium, ou la formation d'un isotope différent de l'erbium s'il capture un neutron au lieu d'un proton.

Tout cela, cependant, n'implique pas les dangers de la fission nucléaire où un noyau est littéralement bombardé de neutrons qui provoquent sa destruction avec production d'énergie. En fusion, les neutrons accélèrent la fusion des noyaux, pas leur division.

C'est une recherche relativement fondamentale, mais c'est quand même un énorme percée pour la science.

"Les découvertes actuelles ouvrent une nouvelle voie pour lancer de nouvelles études sur la fusion nucléaire au sein de la communauté scientifique - commente Bruce Steinetz, qui a dirigé l'étude - Cependant, les taux de réaction doivent être considérablement augmentés pour atteindre des niveaux de puissance appréciables. , ce qui pourrait être réalisé en utilisant divers Méthodes de "multiplication » des réactions examinées ».

Selon la NASA, les applications futures pourraient inclure des systèmes d'alimentation pour missions d'exploration spatiale de longue durée ou pour la propulsion dans l'espace. Mais cette méthode pourrait aussi être utilisée sur Terre pour produire de l'électricité de manière verte ou pour la médecine nucléaire, qui utilise des isotopes traçables en imagerie diagnostique.

La recherche a fait l'objet de deux articles publiés dans Physical Review C.

Fonti di riferimento: Nasa / Nasa/Youtube / Physical Review C 044609 / Physical Review C 044610

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