Des scientifiques créent une bulle de plasma à l’aide de lasers : un nouveau pas vers la fusion nucléaire ?

Des scientifiques de l’université d’Osaka, au Japon, ont utilisé des lasers pour créer en laboratoire des conditions magnétiques similaires à celles de la surface du soleil. Cette technologie pourrait nous permettre de progresser vers des réacteurs de fusion nucléaire productifs.

Durant l’expérience, réalisée à l’Institut d’ingénierie laser, un département de l’université d’Osaka, un laser de forte puissance, le Gekko XII, a été utilisé pour irradier un petit morceau de plastique placé au-dessus d’un aimant avec un faible champ magnétique. Le faisceau laser a été tiré pendant 500 picosecondes, soit deux milliardièmes de seconde.

Cela a créé un plasma à haute énergie qui a déformé le faible champ magnétique existant de l’aimant. Une situation connue sous le nom de « flux d’électrons purs », un phénomène très similaire à celui qui se produit dans la magnétosphère de la Terre.

Tempêtes géomagnétiques

Selon les scientifiques, ce phénomène joue un rôle important dans d’autres phénomènes astrophysiques beaucoup plus importants, tels que les tempêtes géomagnétiques à la surface du soleil. À une telle échelle, le phénomène crée ce qu’on appelle une reconnexion magnétique. En d’autres termes, les lignes de champ magnétique se « cassent » puis se rejoignent, libérant d’énormes quantités d’énergie.

Les scientifiques n’ont jamais réussi à recréer la reconnexion magnétique en laboratoire, mais les chercheurs d’Osaka pensent que leur flux d’électrons purs s’en rapproche suffisamment pour étudier le phénomène sur Terre.

Une technique initialement conçue pour la fusion nucléaire

Cette technique pourrait également être utile pour étudier d’autres phénomènes que ceux de l’astronomie. Gekko XII a été conçu à l’origine pour étudier la fusion nucléaire, plus précisément la fusion par confinement inertiel (FCI).

Il s’agit d’une forme de fusion dans laquelle les réactions sont déclenchées en comprimant et en chauffant le combustible jusqu’à ce qu’il soit suffisamment chaud au cœur du réacteur pour que les noyaux atomiques fusionnent ensemble.

En contrôlant la dynamique des électrons à petite échelle, le plasma utilisé dans ces réacteurs de fusion nucléaire pourrait être plus facilement contrôlé. Dans l’ICF, les réacteurs expérimentaux modernes utilisent généralement des lasers pour chauffer le combustible.

Le contrôle des plasmas reste un grand défi

Le contrôle du plasma est l’un des plus grands défis à relever avant que la fusion nucléaire commerciale puisse être réalisée.La plupart des réacteurs expérimentaux fonctionnent en chauffant des noyaux atomiques, généralement des isotopes d’hydrogène, à des températures qui peuvent dépasser 100 millions de degrés Celsius. De telles températures sont nécessaires pour fusionner les noyaux atomiques, libérant ainsi d’énormes quantités d’énergie utilisées ensuite pour produire de l’électricité.

Cependant, qu’il s’agisse de la FIC ou d’autres formes de fusion nucléaire, comme les tokamaks ou les stellarators, les scientifiques n’ont pas encore réussi à extraire plus d’énergie d’une telle machine qu’ils n’en ont injecté. Avec la découverte des scientifiques d’Osaka, un autre (petit) pas a peut-être été franchi vers le « Saint Graal de l’énergie. »

MB

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