Physique des réactions de fusion nucléaire - Comment fonctionnent les réacteurs de fusion nucléaire, HowStuffWorks
les réacteurs nucléaires actuels utilisent la fission nucléaire pour produire de l'énergie. Dans la fission nucléaire, vous obtenez l'énergie de diviser un atome en deux atomes. Dans un réacteur nucléaire classique, neutrons à haute énergie divisé atomes lourds d'uranium, ce qui donne de grandes quantités d'énergie, les radiations et les déchets radioactifs qui durent pendant de longues périodes de temps (voir Fonctionnement nucléaires).
Dans la fusion nucléaire. vous obtenez l'énergie lorsque deux atomes se rejoignent pour former un. Dans un réacteur de fusion, des atomes d'hydrogène sont réunis pour former des atomes d'hélium, de neutrons et de grandes quantités d'énergie. Il est le même type de réaction qui alimente les bombes à hydrogène et le soleil. Ce serait une source plus propre, plus sûr, plus efficace et plus abondant de l'énergie que la fission nucléaire.
Il existe plusieurs types de réactions de fusion. La plupart concernent les isotopes de l'hydrogène appelé deutérium et de tritium:
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- réactions deutérium-tritium - un atome de deutérium et un atome de tritium se combinent pour former un atome d'hélium-4 et d'un neutron. La plupart de l'énergie libérée est sous la forme du neutron à haute énergie.
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Conceptuellement, exploitation de la fusion nucléaire dans un réacteur est une évidence. Mais il a été extrêmement difficile pour les scientifiques de trouver un moyen contrôlable, non destructive de le faire. Pour comprendre pourquoi, nous devons examiner les conditions nécessaires à la fusion nucléaire.
Les isotopes sont des atomes d'un même élément qui ont le même nombre de protons et d'électrons, mais un nombre différent de neutrons. Certains isotopes communs en fusion sont les suivants:
- Protium est un isotope de l'hydrogène avec un proton et aucun neutron. Il est la forme la plus courante de l'hydrogène et de l'élément le plus commun dans l'univers.
- Le deutérium est un isotope de l'hydrogène avec un proton et d'un neutron. Il n'est pas radioactif et peut être extrait de l'eau de mer.
- Le tritium est un isotope de l'hydrogène avec un proton et deux neutrons. Il est radioactif, avec une demi-vie d'environ 10 ans. Tritium ne se produit pas naturellement, mais peut être fait en bombardant du lithium avec des neutrons.
- L'hélium-3 est un isotope d'hélium avec deux protons et un neutron.
- Helium-4 est la plus courante, la forme naturelle de l'hélium, avec deux protons et deux neutrons.