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Réacteurs à fusion nucléaire J'ai entendu dire par plusieurs personnes que personne ne sait vraiment comment ça marche, est-ce vrai ? Et aussi , quelle est la signification de celui utilisé en deux jours ? Désolé si c'est une mauvaise question. S'il vous plaît, expliquez-moi comme si j'avais cinq ans.
gpt
> J'ai entendu dire par plusieurs personnes que personne ne sait vraiment comment ça marche, est-ce vrai ? Pas du tout, nous savons très bien comment ces choses fonctionnent. Sinon, il ne serait pas possible de les concevoir. Quoi qu'il en soit , voici un ELI5 pour une réaction nucléaire à confinement magnétique . Le monde est fait de matière. Souvent, cette matière est attachée à une autre matière, par des trucs appelés liens. Vous pouvez le considérer comme une colle qui maintient les choses ensemble. Au fur et à mesure que vous chauffez la matière, elle fondra. Pensez à la fonte de la glace dans l'eau. Vous pouvez chauffer assez de matière pour que toute la colle se brise et qu'il ne vous reste plus que les plus petits morceaux. Nous appelons ces atomes . Les atomes sont vraiment très petits. Si vous en mettiez 100 millions bout à bout, ils seraient à peu près aussi longs que votre doigt est large (en supposant qu'un doigt de 5 ans mesure 1 cm). Les atomes sont comme des ballons bizarres. Au centre se trouve une roche dure appelée noyau. Bien que ce rocher soit vraiment petit. Si vous pouvez imaginer qu'un atome a la taille d'un terrain de football, le noyau aurait la taille d'un caillou. Le noyau est composé de boules encore plus petites appelées protons et neutrons. Les protons sont des boules qui ont ce qu'on appelle une charge positive, les neutrons n'ont aucune charge. Tout ce qui est important, c'est que les charges positives n'aiment pas être proches les unes des autres, à moins qu'elles ne soient vraiment proches. Ils sont un peu étranges comme ça . Vous les rapprochez un peu et ils s'écartent, mais si vous vous mettez l'un à côté de l'autre, ils se serreront l'un contre l'autre. Mais même deux protons s'écarteront s'il n'y a pas de neutrons pour s'aider. Comme le noyau n'a qu'une charge positive, il est également chargé positivement. Le reste de l'atome n'est cependant pas vide. Il est rempli d'électrons, généralement exactement un électron pour chaque proton du noyau. Les électrons ont une charge négative, donc si vous avez la même quantité de protons et d'électrons, vous obtenez une charge totale nulle. Les électrons sont vraiment rapides et vraiment petits donc ils tournent autour de l'atome entier très vite, si vite qu'à tout moment vous n'avez vraiment aucune chance de savoir exactement où se trouve l'électron. Ils restent proches de l'atome parce que les choses chargées négativement aiment les choses chargées positivement, donc les électrons aiment le noyau. Vous pouvez les imaginer comme nous sur terre, étant maintenus à la surface de la terre à cause de la gravité. Ok, toujours avec moi ? Maintenant, c'est là que ça devient amusant. Si vous chauffez encore plus vos atomes, alors les électrons ont assez d'énergie pour « s'échapper », tout comme une fusée s'enfuyant dans l'espace. Si vous avez beaucoup d'électrons libres, cela signifie que beaucoup d'atomes n'ont plus autant de protons que d'électrons. Nous appelons cela un plasma. Un plasma est donc composé de noyaux chargés positivement (plus d'un noyau sont appelés noyaux) qui sont vraiment petits et vraiment légers, et d'électrons chargés négativement qui sont encore plus petits et plus de 1000 fois plus légers ! Le but de la fusion est de rapprocher suffisamment deux noyaux pour qu'ils s'apprécient suffisamment. Si vous ne les approchez pas très près, ils verront seulement que l'autre noyau a une charge positive, et ils rebondiront. Si vous les rapprochez suffisamment , et qu'ils sont du bon type de noyaux , ils formeront un autre noyau , et dans le processus ils créeront de l' énergie . (ELI10 à part : En réalité, le nouveau noyau pèsera moins que les deux noyaux séparés, et la différence de masse est ce qui crée l'énergie.) Comment les rapprocher suffisamment ? Une façon est de les rendre vraiment chauds. S'ils sont vraiment chauds, ils sont vraiment rapides. Et s'ils sont vraiment rapides, cela signifie qu'ils pourraient juste se percuter avant de se rendre compte que l'autre noyau est également chargé positivement ! Quelle chaleur ? Actuellement, les choses ont tendance à mieux fonctionner lorsque nous sommes environ dix fois plus chauds que le centre du soleil ! Maintenant, nous voyons le problème. Le soleil est si chaud qu'il fait fondre tout ce avec quoi il entre en contact. Donc, si nous mettons notre plasma chaud dans une boîte, cela ne fera que fondre la boîte. Alors, comment tient-on le plasma ? La réponse est que nous profitons du fait que le plasma est chargé. Et les particules chargées agissent étrangement autour des aimants. Plus précisément , si vous placez un noyau dans un champ magnétique , il [ tournera autour de lui comme un tire - bouchon ] ( URL_2 ) . Le noyau est libre de se déplacer * le long * du champ , mais il est vraiment difficile de se déplacer * à travers * celui - ci . Cela nous amène donc à la première solution. Prenez des champs magnétiques et transformez-les en cercles. Un peu comme [ ceci ] ( URL_1 ) . Voir cette ligne pointillée au milieu. Si vous avez un noyau assis sur cette ligne, il suivra toujours la ligne. Peu importe la chaleur qu'il fait, il ne touchera jamais les murs ! C'est pourquoi beaucoup d'appareils de fusion ressemblent à de gros beignets. Il s'avère que ce n'est pas tout à fait suffisant. Vous savez quand vous êtes dans la voiture et que vous tournez dans un virage et que vous glissez sur votre siège ? Eh bien, les mêmes choses arrivent aux noyaux sur les lignes de champ magnétique (ELI20 c'est plus compliqué, mais c'est le résultat final). Donc, si vous les placez simplement dans un simple beignet comme nous l'avons montré ci-dessus, ils finiront par glisser et heurter le mur. Pas bon ! Il y a plusieurs façons de contourner ce problème, mais vous avez mentionné la grosse machine en Allemagne qui démarre bientôt, appelée « stellarator ». La solution du stellarator est de faire en sorte que les champs se courbent autour du beignet. C'est difficile à voir , mais cette [ image ] ( URL_0 ) pourrait vous aider . La chose bleue au milieu du beignet est le plasma. Si vous le regardez attentivement, vous pouvez voir une ligne verte. Si vous suivez cette ligne verte, elle se déplacera de l'extérieur vers l'intérieur et reviendra. Cela signifie qu'il est parfois poussé vers le mur et d'autres fois vers le centre. Donc, dans l'ensemble, il reste à l'intérieur de la machine et ne touche pas le mur. Cela signifie que vous pouvez le chauffer aussi chaud que vous le souhaitez sans tout faire fondre.