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TPE Fusion

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by

Clément S

on 17 March 2015

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Transcript of TPE Fusion

La fusion nucléaire
La solution aux problèmes énergétiques actuels et futurs ?
La consommation d'électricité depuis 1950
La fusion
Que retenir ?
Les facteurs de l'augmentation
La croissance démographique
Les solutions actuelles
Graphique de l'évolution de la consommation mondiale d'électricité en TWh entre 1950 et 2009
Histoire de la découverte
Le confinement magnétique
Le confinement inertiel
Les problèmes énergétiques mondiaux
Différentes voies pour l'industrie électrique
Principe
Des consommateurs variés : d'Internet à l'automobile
Les pays émergents
Graphique étudiant l'évolution de la population mondiale depuis 1950 jusqu'à 2050. Source : ONU
Consommation par habitant en kWh sur la période 2000-2011
Pérou
678 → 1248
Chine
993 → 3298
Maroc
491 → 826
+84%
+232%
+68%
Les data centers représentaient
1,5%
de la consommation mondiale d'électricité en 2012
À raison d'un "plein" par semaine :
+4420 kWh
de consommation
Jusqu'à
9 milliards
d'êtres humains
Les énergies fossiles
Les énergies renouvelables
Le nucléaire
Réduire sa consommation
Polluantes & disponibles en quantités limitées
Échelle INES
Graphique des différents secteurs émetteurs de GES dans le monde. Source : LeMonde.fr
Accidents graves & ressources limitées
Énergie illimitée à l'échelle humaine
La nucléosynthèse
Les étoiles fusionnent de l'Hydrogène
Différentes réactions de fusion
La fusion froide
La fusion froide est une voie abandonnée pour la production d'énergie
La bombe H
La bombe H est utilisée à des fins de dissuasion
L'énergie de fusion
La fusion permettrait d'acquérir une certaine indépendance énergétique
Bombe avant
amorçage
Amorçage de
l'étage de fission
Réflexion des
rayons X sur la paroi
interne
Début de la réaction
de fusion
Compression du
combustible de l'étage
à fusion
Le Président américain Ronald Reagan et Mikhaïl Gorbatchev, Secrétaire général du Parti communiste de l'Union soviétique, Genève 1985.
Couverture du "Financial Times" annonçant la découverte de Pons et Fleischmann
Le combustible utilisé
Deutérium & Tritium pour l'instant
D + T → He + n
Mise en évidence de la différence de masse des isotopes de l'Hydrogène
Utilisation de lasers
Fonctionnement
Le tokamak utilise plusieurs bobines pour former un circuit fermé
Schéma représentatif de la disposition des bobines et des lignes de champ d'un tokamak
Par tokamak : ITER
Projet international
Par stellarator : Wendelstein 7-X
Des machines moins puissantes mais supprimant le phénomène de disruption
Modélisation 3D des bobines du stellarator Wendelstein 7-X
Le problème de disruption
Fusion par striction axiale
La Z-Machine
Focus
1. Cathode
2. Anode
3. Nappe de courant et de plasma
4. Isolant électrique
5. Générateur d'impulsions électriques de haute puissance
Fusion en
continu
Fusion
ponctuelle
1. Compression par laser
d'une capsule
2. Transmission de la chaleur
et compression de la
bille par les lasers
3. Atteinte de la masse
critique de la microbille
4. Fusion et production d'énergie
Hélium-3 + Hélium-3 →Hélium-4 + 2 protons

Hydrogène + Litihum 7 → 2 Hélium-4

Hydrogène + Bore-11 → 3 Hélium-4
Certaines réactions sont aneutroniques
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