Plus de précision pour la fusion nucléaire : ALPACA augmente l'efficacité
Le composant le plus important est le plasma. Les isotopes d'hydrogène doivent se trouver dans ce quatrième état d'agrégation, dans lequel les noyaux et les électrons sont complètement séparés les uns des autres.
Ce n'est qu'à ce moment-là et à des températures d'environ 100 millions de degrés que la fusion nucléaire peut être provoquée. De l'hélium est créé, plus léger que ses matériaux de départ. La masse perdue peut être utilisée sous forme d'énergie - beaucoup d'énergie.
Cependant, il en faut beaucoup plus pour atteindre cet état. Il est encore plus difficile de le maintenir debout et stable. En outre, les conditions doivent être aussi idéales que possible pour la fusion souhaitée.
C'est précisément pour cette raison que le laboratoire de physique des plasmas de Princeton présente un nouvel instrument de diagnostic, appelé ALPACA, qui peut être utilisé pour collecter des données sur l'hydrogène chauffé.
Il devrait enfin être possible de mesurer la distribution des atomes d'hydrogène neutres, des noyaux chargés et des électrons libres (c'est-à-dire le plasma).
Jusqu'à présent, cette distribution, cette température et cette réactivité ne pouvaient être qu'estimées et déterminées à l'aide de calculs. ALPACA et le second instrument LLAMA, en revanche, peuvent pour la première fois "voir" exactement à quel point la concentration de plasma est élevée dans certaines zones du réacteur grâce à la raie Lyman alpha.
Cette raie spectrale, que les astronomes utilisent habituellement pour rechercher les origines de l'univers, peut être observée précisément lorsque l'électron commence à se détacher du noyau. La raie alpha a une longueur d'onde de 121 nanomètres, ce qui se situe bien dans le domaine de l'ultraviolet.
Le dispositif est actuellement testé et sera ensuite utilisé dans le tokamak du laboratoire. S'il est possible de créer le plasma de manière plus contrôlée et, bien sûr, de le stabiliser, les chances d'augmenter de manière significative l'efficacité et la durée des réactions de fusion sont bonnes.
La fusion nucléaire ne peut encore avoir lieu que pendant quelques instants, car le plasma ne doit en aucun cas sortir de son confinement. Sinon, il brûle tout sur son passage. Il serait donc extrêmement important de pouvoir la contrôler en sachant où il y a beaucoup d'hydrogène.
À terme, cette technologie sera également utilisée dans le cadre d'ITER, dans le sud de la France. Seule la date de mise en service est encore inscrite dans les étoiles. Mais une nouvelle étape semble avoir été franchie.
