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L’énergie de fusion

Titiasyl, samedi 16 avril 2016

SG-1 est revenue d’Euronda sans les détails de la technologie employée, mais il devrait être possible de reproduire les résultats des eurondiens concernant l’énergie de fusion. Les scientifiques du SGC enquêtent sur cette forme de production d’énergie.

Au cours des 100 dernières années, l’utilisation de combustible fossile a transformé le mode de vie des Terriens. Elle a apporté d’énormes avancées technologiques et un confort accru, mais aussi généré une pollution importante et une dépendance à l’égard des sources d’énergie non renouvelables. Il sera bientôt nécessaire d’effectuer des changements radicaux dans la manière dont nous nous procurons notre énergie.

L’énergie des étoiles

Depuis plus de 50 ans, les scientifiques tentent de découvrir le « Graal » de la production d’énergie, la fusion contrôlée. La fusion est la réaction thermonucléaire qui alimente notre Soleil, comme les autres étoiles. C’est une source d’énergie propre et inépuisable. Beaucoup espèrent que la maitriser réduirait les tensions politiques et donnerait accès à l’électricité aux millions de Terriers qui ne l’ont pas encore.
La fusion est une r »action thermonucléaire lors de laquelle les noyaux des atomes légers (en général d’hydrogène) se combinent pour former un noyau plus massif. Pendant ce processus, une partie de la masse est perdue et se transforme en énergie, comme le prévoyait l’équation d’Einstein, E=mc2. Pour que la fusion se produise, des pressions et des températures énormes sont nécessaires, afin de vaincre les forces répulsives normales des noyaux. L’intérieur du Soleil est un des endroits où peut se produire le processus de fusion. La quantité d’énergie libérée est incroyable : une tonne de combustible de fusion équivaut à 29 milliards de tonnes de charbon.
Les Tokamaks

Pour le moment, un seul environnement sur Terre fournit les conditions nécessaires à la fusion : le centre d’une explosion atomique. Une bombe à fusion, ou à hydrogène, est en effet produite par l’explosion d’une bombe atomique « normale ». Mais il est évident que ce n’est pas une source d’électricité idéale. Depuis quelques dizaines d’années, les physiciens nucléaires examinent différentes techniques pour générer la fusion. Le « tokamak » est l’appareil de recherche le plus utilisé dans les laboratoires. Ce dispositif en forme de beignet est destiné à produire la fusion nucléaire.

En l’absence de techniques permettant de reproduire les pressions internes équivalentes à celles d’une étoile, il faut compenser en amenant le combustible de fusion à une température bien supérieure à celle du Soleil. Le combustible (devenu du plasma ionisé) est alors trop chaud pour n’importe quel conteneur. La solution consiste à le suspendre dans l’espace, par confinement magnétique. Ainsi, à l’intérieur d’un tore magnétique très puissant, le plus grand tokamak du monde – le JET (Joint European Torus), situé dans l’Oxfordshire, en Angleterre – produit des températures de l’ordre de 30 millions de degrés Celsius. Le développement de cette technique est limité par la quantité d’énergie nécessaire à la création de l’environnement. La plupart des tokamaks consomment plus d’énergie qu’ils n’en restituent, ce qui exclut une production rentable. Le but est de créer un réacteur générant assez d’énergie pour auto-entretenir la réaction de fusion (seuil d’ignition du plasma) sans autre apport qu’une alimentation régulière en combustible.

L’avenir

Dans 10 à 15 ans, l’ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor, Réacteur thermonucléaire expérimental international) sera probablement opérationnel. Depuis longtemps à l’étude, ce projet aboutira au plus grand et au plus sophistiqué des tokamaks. Les partisans de l’énergie de fusion souhaitent qu’il ouvre la voie vers des réacteurs fournissant l’électricité de consommation courante. Le délai d’exploitation prévu signifie que l’énergie du fusion pourrait être disponible vers 2050. Un réacteur à fusion ne provoque pas d’effet de serre et se base sur des combustibles bon marché et pratiquement inépuisables. Comparé aux réacteurs à fission, il produirait moins de déchets radioactifs et serait beaucoup moins dangereux en cas d’accident.

Hélas, il reste encore de nombreux obstacles technologiques et politiques à surmonter. Longtemps du domaine de la fiction, l’énergie de fusion contrôlée deviendra pourtant une réalité au moment où les habitants de la Terre en auront le plus besoin.

Le combustible de la fusion

Il y a deux types de réactions nucléaires : la fusion et la fission. La plupart des appareils à fusion expérimentaux ont pour combustible deux isotopes de l’hydrogène : le deutérium et le tritium. Lors de la fusion, les noyaux s’unissent pour créer un noyau d’Hélium (ou particule alpha), libérant un neutron. Le deutérium se trouve à l’état naturel dans l’eau de mer. Le tritium peut être créé dans un réacteur à partir du lithium, assez courant sur Terre. La réserve de combustible du réacteur est donc théoriquement inépuisable.

Notes du dossier : Dep. De Physique et de Géologie du SGC
L’alimentation par la fusion : Les installations souterraines des Eurondiens sont alimentées par la fusion, y compris le générateur de bouclier. Lors de M04.02, ils espéraient accéder aux réserves d’eau lourde de la Terre pour compenser le manque de combustible sur Euronda.
Le Naquadah : C’est un minerai rare, inconnu sur Terre. Son pouvoir d’absorption de l’énergie en fait le matériau idéal des structures à énergie élevée (porte des étoiles ou miroir quantique). Il constitue aussi un combustible pour la production d’&énergie ou pour améliorer le rendement explosif des armes thermonucléaires. Lors de M03.05, Carter a appris à concevoir le premier réacteur à naquadah de la Terre.
Le Naquadria : Il s’agit d’une version instable mais plus puissante du naquadah. Il y a des milliers d’années, le Goa’uld Thanos aurait fait des expériences sur Kelowna provoquant la transformation des gisements de naquadah en naquadria.
La fusion à froid : Linéa, scientifique brillante mais anormale, a développé un moyen de produire la « fusion à froid » pendant sa détention sur la planète prison Hadante. Quand elle a appliqué son « activateur » liquide sur des racines, les matériaux ont fusionné et produit de l’énergie au niveau atomique. SG-1 a utilisé le processus de fusion de Linéa pour alimenter la porte des étoiles d’Hadante et s’enfuir de la planète.
L’alimentation à énergie ionique : Les moteurs hyperspatiaux du vaisseau mère asgard consomment d’énormes quantités d’énergie, fournie par quatre générateurs d’énergie ionique. Chacun peut produire 1 milliard de kilojoules. On ignore les lois physiques gouvernant cette production d’énergie.

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