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Concept
Z-pinch
Résumé
Les machines à striction axiale (ou appelées aussi Z-pinch) présentent l'une des méthodes de confinement inertiel en cours d'investigation pour le contrôle de la fusion nucléaire.
vignette|L'un des principes du Z-Pinch : le courant dans la direction Z provoque un champ B dans la direction θ (selon la loi d'Ampère). Ici, le courant est représenté en jaune et le champ B qu'il génère est indiqué en violet. Illustration : Dave Burke avec POV-Ray, Septembre 2006
Une petite capsule de combustible est placée au centre d'une cage constituée de fils de tungstène ou d'aluminium de diamètre micrométrique (en anglais cylindrical wire array). On utilise également une tuyère permettant de générer un flux cylindrique d'argon (gas-puff). Lors d'une forte décharge électrique, ces fils ou le cylindre de gaz se transforment sous l'effet de la chaleur en plasma conducteur du courant. Les forces de Lorentz entrainent la striction du plasma sur son axe z (d'où le nom Z-pinch). L'augmentation brutale de la pression du plasma génère alors un fort rayonnement X qui à son tour comprime la capsule contenant le mélange à fusionner.
Mode d'action : par confinement inertiel
Mode de fonctionnement : par impulsions
Le dispositif de la fusion à striction axiale est constitué d'une petite capsule de la taille environ d'un grain de poivre, constituée de combustible de deutérium et de tritium. Cette capsule est placée au centre d'un réseau cylindrique composé de fils de tungstène (environ 400) par lesquels passera une impulsion de courant.
L'ensemble de ce dispositif se trouve lui-même au centre d'une cavité permettant de piéger les rayons X.
Une impulsion de courant de 20 millions d'ampères et d'une durée de 100 nanosecondes est transmise par les fils de métal. La très grande quantité d'énergie et l'échauffement produit « vaporise » les fils ou le cylindre gazeux, ce qui les transforme en un plasma. Le champ magnétique que crée le courant comprime violemment les différents fils individuels en un tube de plasma au centre du réseau.
Source officielle
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