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  • Energie de fusion et machine Z : un espoir pour la Terre ?

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Besoin d'explication sur des notions de physique, d'astrophysique ou de chimie ? Posez votre question ici !
 #23546    par yoyo
 vendredi 11 janvier 2013 à 22:15
C'est drôle à dire, et encore plus à écrire, amis bongo et manuelarm.
Je pense exactement les mêmes choses vis-à-vis de certains locuteurs en ce forum . . .
Les "on dit" ont souvent bons dos !
Il faut des preuves afin de prouver et satisfaire nos sens humains de la logique.
Mais il faut aussi pouvoir ouvrir son esprit afin d'évoluer.
Il faut aussi oser se dire que ce qui est vrai en ce jour peut paraître vraiment idiot demain.
Vous en conviendrez avec moi, oui ou non ?
Un peu d'ortographe pour manuelarm : "épist(é)mologie".
Quant à Karl Popper : http://fr.wikipedia.org/wiki/Karl_Popper . . . Nous pouvons en parler dans un autre topic, mais ici, on est hors sujet.
Ma "mauvaise" foi est l'expression de ce que me dicte ma conscience, et si telle est ma conscience, je suis de mauvaise foi pour celui qui refuse mon opinion, mais j'ai le droit d'exprimer ce que me dicte ma conscience, et cela, sans aucune mauvaise foi.
Dans la vie, vous apprenez ou bien vous interprétez librement selon vos convenances, vos croyances ou vos compétences.
Avez-vous seulement lu les avancées de la fusion froide, de la Z-Machine, et puis aussi des autres sources d'énergie surnuméraires ?
Elles existent, et sont en avance de 50 ans sur vos visions de la physique dite "moderne", . . . comme à une certaine époque (1965) où le CD laser de Sony & Phillips avait été mis au point pour faire les B.U informatiques lors de la mission d'Apollo 11 de 1969.
La science et la technologie de pointe sont du domaine "Top Secret" et vous parlez pour ne pas souvent dire grand chose de nouveau car en ce bas monde, il y a des lobbys qui cherchent à cacher ce que vous allez découvrir demain en calculant financièrement leurs secrets pour leurs futurs bénéfices.

Bien à vous Y-20

Yoyo
 #23550    par kyss191
 vendredi 11 janvier 2013 à 23:30
On arrête là les hostilités. Vous êtes priés de régler vos conflits par MP Y-1
 #23580    par bongo
 dimanche 13 janvier 2013 à 13:24
Modération : le sujet de ce topic est bien la fusion chaude avec la Z-machine, toute autre dérive vers la fusion froide entraînera la fermeture de ce topic.

Rappels scientifiques :

La structure de la matière

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Une molécule est la plus petite entité de matière que l'on peut trouver à l'état libre, dans les conditions normales de température et de pression (si l'on excepte les gaz rares), qui elle-même est constituée d'atomes. Les atomes sont répartis en plusieurs éléments chimiques, qui ont tendance à se lier à d'autres atomes par affinité électrique et quantique, on parle de covalence d'un atome.

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Certaines substances ont une structure ionique, lorsque deux éléments d'électronégativité trop différente sont associés (l'électronégativité est une tendance des atomes à s'accaparer des électrons, par exemple la famille des halogènes aiment bien s'accaparer un électron supplémentaire dans son cortège électronique, alors que les métaux alcalins préfèrent délaisser un électron).
Ces différentes propriétés s'expliquent assez bien avec la règle de l'octet (dernières sous-couches complètes).

La structure de l'atome

C'est seulement au début du siècle dernier que Rutherford a compris la structure des atomes. En effet, il a bombardé une fine feuille d'or avec des particules alpha (rayonnement émis par des atomes radioactifs, dont on apprendra plus tard que ce sont des noyaux d'hélium).
Ces particules traversent la feuille d'or, mais certaines rebondissent sur un objet ponctuel et très dense et reviennent en arrière.

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C'est pourquoi Rutherford a déduit le fait que l'atome est constitué :
- d'un cortège électronique composé d'électron "orbitant" autour d'un objet dense central
- un noyau chargé positivement, où est concentrée toute la masse de l'atome

Les dimensions atomiques sont de l'ordre de un dix milliardième du mètre, ce qui veut dire que si la distance terre lune représentait 1 mètre, alors un atome ne ferait que 3.8 cm de rayon
Les dimensions du noyau sont 100 000 fois inférieures à celle de l'atome. Ceci veut dire que si un atome fait la taille d'un terrain de foot, alors le noyau ne représenterait qu'un grain de sable de 1 millimètre de rayon au centre du terrain de football où se concentre la plus grande partie de la masse d'un atome (99.99%)

La structure du noyau atomique

Un noyau atomique est composé de protons chargés positivement, et de neutrons chargés négativement. Comment un noyau peut subsister à l'état stable, alors qu'il y a des particules de charges positives se repoussant ?

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En effet si l'on calcule la force que s'exerce deux protons dans un noyau d'hélium, alors la valeur est : F = 2 Newtons. Cela peut paraître minuscule, puisque c'est la force qu'exerce une masse de 200 grammes sous l'effet de la pesanteur. Cependant, il faut comprendre que c'est une force qui agit sur un composant minuscule.
Ramené à l'accélération (puisque lorsqu'une force s'exerce sur une masse, cette masse subit une accélération), elle vaut : a = 1e29 m/s², ce qui est énorme puisque l'accélération de la pesanteur n'est que de 9.81 m/s².

Il doit donc forcément exister une force qui maintient les protons aussi proches, des forces bien plus colossales que l'interaction électromagnétique (qui cela dit en passant sont 1e38 fois plus intense que la gravitation dans le cas de deux protons).

Existence de 4 interactions fondamentales

Au XXème siècle, tous les phénomènes sont expliqués par 4 interactions fondamentales :

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- la gravitation, qui est sans doute la plus familière est responsable de l'orbite de la lune autour de la terre, de la terre autour du soleil, ainsi que de la balistique (pourquoi les objets restent sur terre, et pourquoi la terre est ronde)
- la force électromagnétique, qui est également familière de tous, qui est une force qui s'applique sur toutes particules chargées, elle est répulsive pour les particules de même charge, et attractive dans le cas contraire

Ces 2 interactions ont une portée infinie. Il reste deux autres interactions découvertes très tardivement, (avec la découverte du noyau atomique) :
- l'interaction forte qui explique pourquoi le noyau atomique est stable malgré la forte répulsion électrique s'exerçant entre les protons du noyau (de portée 1e-15 mètre)
- l'interaction faible, responsable de la radioactivité beta, qui permet de transformer l'identité de certaines particules en d'autres (de portée 1e-18 mètre)

Qu'est-ce que la transmutation du Plomb en Or des alchimistes ?

Pendant le Moyen-Âge, les alchimistes rêvaient de découvrir la pierre philosophale, qui aurait des propriétés magiques permettant la transformation du plomb en or.

Mais qu'est-ce que le plomb ? qu'est-ce que l'or ?
Il est clair que ces 2 métaux diffèrent par leur propriétés chimiques. L'un est plutôt noble, l'autre est très répandu.

Le noyau de l'atome de plomb est constitué de 82 protons, et d'environ 126 neutrons. Ses propriétés chimiques sont déterminées par son numéro atomique (le nombre de proton), puisque cela détermine le nombre de charge positive du noyau, qu'il faut compenser avec autant d'électron dans son cortège électronique.

Le noyau d'or est constitué de 79 protons, et environ 117 neutrons.

Une réaction chimique est un changement de molécules. Dans une réaction chimique, les atomes d'une molécule conservent leur nature, mais échangent de partenaire.

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Réaction de Strecker

Pour changer un noyau de plomb en or, il faut une réaction qui change le noyau atomique, c'est à dire une réaction nucléaire.

Pourquoi le soleil brille ?

Le soleil est une étoile, qui nous déverse d'énergie tous les jours depuis l'aube des temps. Depuis combien de temps le soleil brûle-t-il ?
Des preuves géologiques montrent que le soleil brille pratiquement avec la même intensité depuis plusieurs milliards d'années.

Si toute la masse du soleil était constitué de charbon, et que l'espace était rempli d'oxygène, combien de temps pourrait brûler le soleil ? Environ 5 000 ans. Cela est en accord avec le livre le plus vendu, mais... contredit tout de même toutes les preuves archéologiques, puisque nous avons des preuves que les civilisations babyloniennes ou sumériennes existaient bien avant -9 000 ans.

La source chimique du combustible du soleil est un mystère. Il faudrait au moins que le soleil puisse vivre 1 million de fois plus longtemps.

Fusion thermonucléaire

Le soleil est constitué principalement d'hydrogène. En son coeur, la température (15 millions de degrés) est tellement élevée qu'un atome ne puisse exister à l'état stable. En fait la température est une grandeur macroscopique caractérisant le degré, la violence, d'agitation interne de ses entités.

Donc la température représente une sorte de vitesse moyenne des particules. Par exemple à température ambiante, les molécules constituant le dioxygène que l'on respire a une vitesse d'environ 1 km/s.

Au coeur du soleil, la vitesse moyenne est plutôt de 500 km/s. C'est une température moyenne, cela veut dire qu'il y a une proportion de particules (les protons, puisque ce sont des noyaux d'hydrogène dépouillés de son cortège électronique) ayant une énergie plus élevée.

Une certaine quantité de ces protons arrivent à s'approcher suffisamment pour interagir par le biais de l'interaction faible, permettant de changer un proton en neutron, obtenant un noyau d'hydrogène lourd :
(1) proton + proton --> deutéron (hydrogène lourd) + anti électron + neutrino
Réaction très difficile, parce que régie par l'interaction faible

C'est exactement ce qui se produit dans le soleil, puisque cette réaction produit des neutrinos, avec un flux qui est en accord avec le flux théorique (en fait... on en mesure seulement 1/3 de la quantité prévue, ce qui a permis de mettre en évidence le phénomène d'oscillation des neutrinos, la physique des neutrinos est un sujet passionnant, mais ne nous égarons pas).

Ensuite il se produit un certain nombre de réactions (chaîne p-p etc...) conduisant à la synthèse de l'hélium :
(2) deutéron + proton --> hélium 3
(3) hélium 3 + hélium 3 --> hélium 4 + 2 protons

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Ces réactions libèrent énormément d'énergie, cela nous permet d'estimer la durée de vie du soleil : 10 milliards d'années, ce qui est très largement en accord avec nos preuves géologiques.

Peut-on imiter le soleil ?

Aujourd'hui, étant donné les problèmes écologiques, et géo-stratégiques, peut-on imiter le soleil, étant donné la quantité considérable d'hydrogène qu'il y a sur terre ? Quels sont les obstacles techniques ?

Pour commencer la réaction (1) est bien trop lente et peu favorable pour pouvoir être exploitée. L'étude des réactions nucléaires a permis d'exhiber une autre réaction bien plus favorable :
(4) deutérium + tritium --> hélium 4 + neutron

le tritium est un isotope instable de l'hydrogène, et n'existe pas à l'état naturel. Mais c'est un produit de l'industrie nucléaire.

Donc pour initier une réaction nucléaire, le problème principal est de rapprocher suffisamment des noyaux d'hydrogène afin de la mettre à portée de l'interaction forte. Il existe plusieurs façons de le faire :
- des hautes températures (c'est ce qui est utilisé dans le soleil, ou par l'homme via le confinement magnétique ITER, le confinement intertiel LMJ ou le confinement à striction axiale Z-machine)
- en remplaçant l'électron de l'atome d'hydrogène par une particule plus massive (son cousin le muon ou le tau) dans ce cas, les deux noyaux d'hydrogène ne seraient plus à 5e-11 mètre, mais 2e-13 ou bien 1,5 e-14 mètre (mais le problème de ces leptons est leur durée de vie trop faible 1e-13 seconde pour le tau)
Dernière modification par bongo le dimanche 13 janvier 2013 à 22:48, modifié 11 fois. Raison : 1er draft
 #23586    par soralien
 dimanche 13 janvier 2013 à 16:26
Détail : Bongo a dit « La matière est composée de molécules à l'état libre, qui elles-mêmes sont constituées d'atomes. » faux, sinon les quarks et les leptons ne seraient pas de la matière, par exemple.
Important : Dans ton argumentation, tu n’as pas pris en compte que c’est la politique qui dirige la science, et que la politique est elle même dirigé par l’économie qui se moque de l’écologie ( attention ça veut pas dire que tu as tords ) .
 #23587    par bongo
 dimanche 13 janvier 2013 à 17:13
soralien a écrit :Détail : Bongo a dit « La matière est composée de molécules à l'état libre, qui elles-mêmes sont constituées d'atomes. » faux, sinon les quarks et les leptons ne seraient pas de la matière, par exemple.
Merci pour ta relecture, et merci pour tes remarques.
Je pense que ma phrase n'est pas très bien pensée, mais je ne comprends pas bien ta remarque.

Je vais plutôt reformuler comme ça :
"Une molécule est la plus petite entité de matière que l'on peut trouver à l'état libre, dans les conditions normales de température et de pression".
 #23610    par Rayon de soleil
 dimanche 13 janvier 2013 à 23:14
Salut Yoyo,

Je crois qu'on se comprend. Y-20 Tout ça me fait venir à l'esprit un dessin possible de caricature : an 2145, deux savants en blouses blanches discutent interminablement de l'impossibilité de l'énergie libre, tandis que dans le ciel autour d'eux volent des milliers d'appareils qui volent grâce à cette énergie.

Je me permets ceci suite à la lecture rapide de cette page :

http://pesn.com/2012/12/17/9602246_MSV- ... al_market/

Tous ceux qui veulent voir de vraies machines qui fonctionnent vraiment vont être satisfaits. Ce futuriste engin amphibien digne de Spirou et Fantasio sera "auto-entretenu" et pourra "voyager indéfiniment sans se recharger en carburant". Y-43

British inventor and CEO, Chris Garner, has come up with the MSV Explorer, an amphibious vehicle that not only treks on land and through water, but is powered by an exotic free energy method he calls "self-sustaining" that will enable the vehicle to travel indefinitely without stopping for fuel. Coming next month.
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