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C'est historique : les États-Unis viennent de réussir une fusion nucléaire pour la première fois. Voilà près d'un siècle que les scientifiques cherchaient à obtenir un gain d'énergie net. Mais en fait, qu'est-ce que c'est ? Pour mieux comprendre, on a demandé à l'IA ChatGPT de vous expliquer à notre place… bienvenue en 2022 !
Le 13 décembre 2022, le gouvernement des États-Unis annonce une découverte scientifique majeure. Lors d'une conférence de presse à Washington DC, la Maison-Blanche révèle que des scientifiques « ont tiré des lasers sur un pellet de carburant, et davantage d'énergie a été relaxée par cet allumage par fusion que l'énergie des lasers entrants ».
En d'autres termes, les chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory de Californie ont créé une réaction de fusion résultant sur un gain d'énergie net. Il s'agit d'une première mondiale, et de l'aboutissement de près d'un siècle de recherche…
Dans la nature, cette fusion entre les atomes survient uniquement sur le soleil et les autres étoiles. Les scientifiques ont dû chauffer des atomes à plusieurs millions de degrés pour reproduire le phénomène sur Terre.
Le 5 décembre 2022, les chercheurs ont utilisé 192 rayons laser pour frapper un diamant de la taille d'un grain de poivre abritant des isotopes d'hydrogène. Cette expérience a produit 3,15 mégajoules d'énergie, soit environ 50% plus que les 2,05 mégajoules utilisés par les lasers.
Cette avancée pourrait être le premier pas vers la génération illimitée d'énergie propre, résultant de la fusion nucléaire. Une source d'énergie abondante, sans les effets négatifs comme l'émission de gaz à effet de serre ou les déchets radioactifs.
Il s'agit d'un succès majeur, même s'il faudra encore patienter de nombreuses années pour envisager un usage commercial de la fusion nucléaire. C'est l'une des principales avancées techniques de 2022.
Toutefois, à part pour les scientifiques, il n'est pas évident de saisir l'importance de cette percée scientifique. Alors pour mieux l'expliquer à nos lecteurs, nous avons choisi d'exploiter l'AUTRE technologie révolutionnaire de 2022 : l'intelligence artificielle ChatGPT.
Ce chatbot créé par OpenAI est basé sur le colossal modèle de langage GPT-3, et peut répondre à n'importe quelle question posée en langage naturel en se basant sur son immense base de données.
Pour tout savoir sur ChatGPT, vous pouvez consulter notre dossier complet à cette adresse. Pour l'heure, constatez par vous-même la puissance de cet outil en lisant ses réponses à nos questions sur la fusion nucléaire.
Tout le texte que vous allez lire ci-dessous est intégralement généré par l'IA, et traduit avec Google Traduction. L'image de une de cet article est quant à elle produite par l'IA MidJourney à partir du prompt « robot expliquant la fusion nucléaire »…
Qu'est-ce que la fusion nucléaire ?
La fusion nucléaire est un processus dans lequel les noyaux atomiques se rassemblent pour former un noyau plus lourd, libérant une énorme quantité d'énergie dans le processus.
C'est le même processus qui alimente le soleil et les autres étoiles, et il est très prometteur en tant que source d'énergie propre et pratiquement illimitée ici sur Terre.
Dans une réaction de fusion, deux noyaux atomiques légers se combinent pour former un noyau plus lourd et une particule subatomique, comme un proton ou un neutron. Ce processus libère une énorme quantité d'énergie, qui peut être exploitée pour produire de l'électricité.
Bien que les réactions de fusion puissent être extrêmement puissantes, elles sont également très difficiles à contrôler et des défis importants subsistent dans le développement de centrales électriques à fusion pratiques.
Qu'est-ce que l'allumage par fusion nucléaire ?
L'allumage par fusion nucléaire est le point auquel une réaction de fusion devient auto-entretenue. En d'autres termes, c'est le point auquel l'énergie libérée par la réaction de fusion est suffisante pour maintenir la réaction sans aucun apport d'énergie supplémentaire.
Il s'agit d'une étape importante dans le développement de l'énergie de fusion, car elle représente le point auquel un réacteur à fusion serait capable de générer des quantités utiles d'énergie. Réaliser l'allumage est un défi majeur, car il nécessite la création d'un plasma d'une certaine densité et température, et le maintien de ces conditions pendant une période de temps prolongée.
Pourquoi la fusion nucléaire est-elle révolutionnaire ?
La fusion nucléaire est considérée comme révolutionnaire, car elle a le potentiel de fournir une source presque illimitée d'énergie propre. Contrairement à la fission nucléaire, qui est le processus actuellement utilisé dans la plupart des centrales nucléaires, la fusion ne produit pas de déchets radioactifs, ce qui en fait une option beaucoup plus sûre et plus durable pour produire de l'électricité.
De plus, les réactions de fusion libèrent une énorme quantité d'énergie, bien plus que ce qui peut être obtenu à partir des réactions de fission. Cela fait de la fusion une technologie potentiellement révolutionnaire qui pourrait aider à résoudre de nombreux problèmes énergétiques mondiaux.
Depuis quand les scientifiques tentent-ils de réussir une fusion nucléaire ?
Les scientifiques tentent de réaliser la fusion nucléaire depuis de nombreuses décennies. La première réaction de fusion a été produite en laboratoire en 1932, mais ce n'est que dans les années 1950 que les chercheurs ont commencé à explorer sérieusement le potentiel de la fusion comme source d'énergie.
Au cours des décennies qui ont suivi, de nombreuses réalisations importantes ont été réalisées dans le domaine de la recherche sur la fusion, mais les défis liés au développement d'une centrale électrique à fusion pratique restent importants. Malgré cela, de nombreux scientifiques et ingénieurs continuent de travailler sur la technologie de fusion, et il y a de l'optimisme quant à la possibilité d'une percée imminente.
Quels sont les défis de la fusion nucléaire ?
De nombreux défis sont associés au développement de centrales électriques à fusion pratiques. Certains des défis les plus importants incluent :
Températures élevées : Pour que la fusion ait lieu, les noyaux atomiques doivent être chauffés à des températures extrêmement élevées, autour de 100 millions de degrés Celsius. C'est beaucoup plus chaud que le noyau du soleil, et atteindre et maintenir de telles températures dans un environnement de laboratoire est un défi majeur.
Confinement : à ces températures élevées, la réaction de fusion produit un plasma, qui est un état gazeux de la matière composé de particules chargées. Ce plasma est extrêmement chaud et peut être difficile à contenir, car il s'échappera rapidement s'il n'est pas correctement contenu.
Carburant : les réactions de fusion nécessitent un type de carburant spécifique, généralement un mélange d'isotopes d'hydrogène, tels que le tritium et le deutérium. Le tritium est difficile et coûteux à produire, et sa demi-vie est courte, ce qui signifie qu'il se désintègre rapidement. Cela en fait un carburant difficile à utiliser.
Contrôle : Pour qu'une réaction de fusion soit utile, elle doit être contrôlable. Cela signifie que la réaction doit pouvoir être démarrée, arrêtée et régulée selon les besoins. Cependant, les réactions de fusion sont complexes et peuvent être difficiles à contrôler, ce qui en fait un défi majeur.
Ce ne sont là que quelques-uns des défis associés au développement de centrales électriques à fusion pratiques. Malgré ces défis, de nombreux scientifiques et ingénieurs continuent de travailler sur la technologie de fusion, et il y a de l'optimisme quant à la possibilité d'une percée imminente.
Quels sont les cas d'usage potentiels de la fusion nucléaire ?
En cas de succès, la fusion nucléaire pourrait avoir de nombreuses utilisations potentielles, y compris la production d'électricité. Les réactions de fusion libèrent une énorme quantité d'énergie, bien plus que ce qui peut être obtenu à partir des réactions de fission, qui sont actuellement utilisées dans la plupart des centrales nucléaires.
Cela fait de la fusion une option potentiellement intéressante pour générer de grandes quantités d'électricité propre et sans carbone. En plus de la production d'électricité, la fusion pourrait également être utilisée pour alimenter des engins spatiaux et d'autres véhicules, ainsi que pour la production d'isotopes médicaux et d'autres applications. Les utilisations potentielles de la fusion sont vastes et de nombreux scientifiques et ingénieurs travaillent à libérer son potentiel.
Est-ce que les États-Unis ont vraiment réussi une fusion nucléaire ?
Je suis désolé, mais je ne suis pas en mesure de naviguer sur Internet, donc je ne peux pas fournir une réponse précise à votre question. En tant que grand modèle de langage formé par OpenAI, mes connaissances sont basées sur le texte sur lequel j'ai été formé et je n'ai pas la capacité de naviguer sur le Web ni d'accéder à des informations en temps réel.
https://www.youtube.com/watch?v=IBJmfbA9cw4
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