On entend énormément parler de nos jours du nucléaire et surtout de ses déchets radioactifs. Il faut cependant savoir que l’on parle dans ce cas là de la fission nucléaire et non de la fusion ! Il existe en effet deux principaux types de réactions nucléaires et aujourd’hui, on s’intéresse à la réaction qui est notamment faite dans les étoiles à savoir la fusion nucléaire.
Quésako ?
Le principe de la fusion est relativement simple à comprendre. Comme son nom l’indique, ça consiste à faire fusionner des atomes ensemble pour créer des atomes plus lourds a contrario, la fission consiste à casser des atomes lourds pour en faire des plus légers.
Pourquoi ?
La fusion de ces atomes dégage d’énormes quantités d’énergie. L’objectif est donc de la récupérer pour alimenter nos besoins. Les plus gros avantages de la fusion sont qu’elle ne crée pas de déchets radioactifs et qu’elle fonctionne avec une ressource inépuisable. Malheureusement, il n’existe à ce jour pas encore de réacteurs permettant de réaliser cette réaction. Plusieurs travaux de recherche sont en cours et permettront peut-être un jour d’en construire ce qui offrirait à l’humanité une source d’énergie écologique et infinie.
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La réaction de fusion fait intervenir deux isotopes d’hydrogène (un isotope est un atome un peu spécial qui a nombre de neutron différent des atomes classiques) le deutérium (1 neutron supplémentaire) et le tritium (2 neutrons supplémentaires). La fusion de ces atomes produit un atome d’hélium, un neutron ainsi que beaucoup d’énergie. La masse de l’atome d’hélium résultant n’est pas la somme exacte de la masse des atomes d’origine. La grande quantité d’énergie produite vient de cette différence de masse. Elle peut être quantifié grâce à la fameuse équation d’Einstein E=mc² : la minuscule différence de masse (m) multipliée par le carré de la vitesse de la lumière (c²) donne une bonne estimation de la quantité d’énergie dégagée.
La difficulté à réaliser cette réaction réside en fait à faire entrer ces atomes en collision avec une vitesse suffisante que pour surmonter la répulsion électrostatique naturelle entre les atomes d’hydrogène (tous deux des charges positives). Plus concrètement, ça serait comme essayer de lancer suffisamment fort un très gros aimant sur un autre très gros aimant afin qu’ils se touchent.
La fusion nucléaire n’est pas seulement une source d’énergie infinie. Elle est aussi à l’origine de la vie sur Terre. Ce que nous voyons et ressentons comme de la chaleur est le résultat d'une réaction de fusion dans le noyau de notre Soleil. Toutes les étoiles consument l’hydrogène contenu dans leur noyau et produisent par conséquent des quantités astronomiques d’énergie sous forme de chaleur et de lumière. Notre Soleil par exemple consomme 600 millions de tonnes d’hydrogène par seconde, ce qui permet d’alimenter tout notre système solaire en chaleur et en lumière.
Source : https://www.iter.org
http://fusionforenergy.europa.eu/
http://www.ccfe.ac.uk/index.aspx
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