En quoi la fusion nucléaire peut elle se présenter en tant qu'énergie du futur ?

Thèmes abordés

Fusion nucléaire, énergie du futur, combustion du carbone, fission nucléaire, atomes d'hydrogène, noyau lourd, soleil

Résumé du document

Aujourd'hui, force est de constater que l'utilisation d'énergie détient un rôle prépondérant dans la société du XXIème siècle. Nous vivons à une époque où l'Homme se bat pour s'approprier les dernières traces de « l'or noir », et où les formes d'énergies les plus utilisées se révèlent coûteuses et parfois dangereuses. En effet, il existe à ce jour deux grandes méthodes pour « créer » de l'énergie :
D'une part, la combustion du carbone. Cependant, les conséquences qui découlent de cette technique sont extrêmement dangereuses. En effet, d'énormes masses de CO2 sont dégagées dans l'environnement, ce qui favorise le réchauffement climatique. D'autre part, la fission nucléaire des atomes lourds. Elle utilise les réactions en chaînes permises par ces atomes. Outre pour la conception de bombes très efficaces, la fission nucléaire peut également provoquer de très grands dégâts par l'intermédiaire des centrales nucléaires. En effet, du fait des réactions successives, en cas de perturbations, ces centrales risquent d'exploser, à l'image du réacteur japonais de la ville de Fukushima. Face à cela, il semble donc nécessaire d'innover. Ainsi, une solution est envisagée : la fusion nucléaire.
La fusion nucléaire consiste en l'association de deux noyaux légers, pour former un noyau plus lourd. Au cœur du Soleil, une réaction de fusion a lieu continuellement entre les atomes d'hydrogène. Fusion à l'origine du maintien d'une température permettant la vie sur Terre, et de la lumière nécessaire au développement de l'activité vivante sur notre planète.

Extraits

[...] De plus, lors de la fission de l'uranium, on constate une perte de masse entre les réactifs et les produits : = 10-28 kg (admis) Donc, pour 10,0 kg, on a : = x 10-28 = 10-3 kg . Calcul de l'énergie libérée E : E = . = 10-3 x ( = J Soit, par conversion : E = MeV On peut donc constater que pour une même quantité, la fusion apporte bien plus d'énergie que la fission et que la combustion du pétrole. En effet, la fusion nucléaire libère une énergie fois supérieure à la combustion du pétrole, et fois supérieure à la fission du deutérium. [...]

[...] L'énergie libérée par une fusion Comment établir une réaction de fusion ? II. Les enjeux Avantages Inconvénients III. Les différents projets liés à la fusion L'histoire de la recherche sur la fusion L'utilisation militaire Conclusion Bibliographies et Table des illustrations Remerciements : Nous remercions les professeurs qui nous ont aidé, ainsi que les quatre scientifiques qui ont répondu à nos questions, à savoir, Jean-Marie Brom et Stéphane Lhomme (Sortir du Nucléaire), Michel Claessens (ITER), Jean Robieux (Docteur ès Sciences) Aujourd'hui, force est de constater que l'utilisation d'énergie détient un rôle prépondérant dans la société du XXIième siècle. [...]

[...] En quoi la fusion nucléaire peut elle se présenter en tant qu'énergie du futur ? Au terme de cette étude, nous avons vu que les différentes recherches sur la fusion nucléaire sont justifiées par la quantité immense d'énergie que pourrait procurer cette méthode, ainsi que par l'absence de nuisance à l'environnement, ce qui marque une rupture idéale avec les différents types d'énergies que l'on utilise actuellement avec les conséquences graves qui en découlent, parmi lesquelles nous pouvons citer le réchauffement climatique ainsi que les risques de perturbations sur l'environnement. [...]

[...] En quoi la fusion nucléaire peut elle se présenter en tant qu'énergie du futur ? Qu'est ce que la fusion nucléaire ? Pour établir le même modèle sur Terre que sur le Soleil, on utilise des atomes aux propriétés similaires à celles de l'hydrogène : Le Deutérium 21D et le Tritium ³1T. D'une part, le Deutérium est un isotope naturel de l'hydrogène présent en grande quantité sur notre planète. Il est obtenu par distillation de l'eau de mer. Chaque litre d'eau contient une masse m de 33x10-³ g de cet élément, A noter que cette seule quantité apporterait une énergie équivalente à celle de 300 litres de pétrole. [...]

[...] En effet, il est admis que pour que la fusion soit viable économiquement le rapport Q entre la quantité d'énergie fournie et la quantité d'énergie dégagée doit être supérieure ou égale à 40 ( Q 40 De plus, à long terme, le dessein d'ITER est d'atteindre Q = 5 ou Q = 10 pendant environ 400 secondes. Or, le breakheaven état dans lequel Q = 1 n'a pour le moment jamais été atteint (le record est actuellement Q = 0.65 On est donc loin d'un quelconque avenir industriel (dans l'optique d'une exploitation commerciale du projet) pour le moment. [...]