Plasmes de chauffage et de combustion: ITER et centrale de fusion

Cette séance de cours couvre les concepts de chauffage et de combustion des plasmas, en mettant l'accent sur le projet ITER et la route vers une centrale à fusion. Parmi les sujets abordés, mentionnons l'énergie thermique minimale, le chauffage ohmique, l'injection de faisceau neutre et le chauffage par ondes électromagnétiques. Il examine également les défis et les avantages de différentes méthodes de chauffage, comme le chauffage par faisceau neutre, le chauffage par résonance par ion cyclotron, le chauffage hybride plus faible et le chauffage par cyclotron électronique. La séance de cours s'inscrit dans les objectifs de conception d'ITER, le concept d'un plasma brûlant, et l'importance du tritium dans les réacteurs de fusion. Il se termine par une vue d'ensemble du projet DEMO et de la future feuille de route pour la réalisation de l'énergie de fusion.

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Concepts associés (202)

PHYS-424: Plasma II

This course completes the knowledge in plasma physics that students have acquired in the previous two courses, with a discussion of different applications, in the fields of magnetic confinement and co

Énergie de fusion nucléaire

vignette| L'expérience de fusion magnétique du Joint European Torus (JET) en 1991. L'énergie de fusion nucléaire est une forme de production d'électricité du futur qui utilise la chaleur produite par des réactions de fusion nucléaire. Dans un processus de fusion, deux noyaux atomiques légers se combinent pour former un noyau plus lourd, tout en libérant de l'énergie. De telles réactions se produisent en permanence au sein des étoiles. Les dispositifs conçus pour exploiter cette énergie sont connus sous le nom de réacteurs à fusion nucléaire.

Neutral-beam injection

Neutral-beam injection (NBI) is one method used to heat plasma inside a fusion device consisting in a beam of high-energy neutral particles that can enter the magnetic confinement field. When these neutral particles are ionized by collision with the plasma particles, they are kept in the plasma by the confining magnetic field and can transfer most of their energy by further collisions with the plasma. By tangential injection in the torus, neutral beams also provide momentum to the plasma and current drive, one essential feature for long pulses of burning plasmas.

ITER

Le réacteur thermonucléaire expérimental international, ou ITER (acronyme de l'anglais International thermonuclear experimental reactor, également mot latin signifiant « chemin » ou « voie »), est un projet international de réacteur nucléaire de recherche civil à fusion nucléaire de type tokamak, situé à proximité immédiate du centre d’études nucléaires de Cadarache à Saint-Paul-lez-Durance (Bouches-du-Rhône, France). Le projet de recherche s'inscrit dans une démarche à long terme visant à l'industrialisation de la fusion nucléaire.

Tokamak

thumb|Vue intérieure du tore du Tokamak à configuration variable (TCV), dont les parois sont recouvertes de tuiles de graphite. Un tokamak est un dispositif de confinement magnétique expérimental explorant la physique des plasmas et les possibilités de produire de l'énergie par fusion nucléaire. Il existe deux types de tokamaks aux caractéristiques sensiblement différentes, les tokamaks traditionnels toriques (objet de cet article) et les tokamaks sphériques.

Fusion par confinement magnétique

La fusion par confinement magnétique (FCM) est une méthode de confinement utilisée pour porter une quantité de combustible aux conditions de température et de pression désirées pour la fusion nucléaire. De puissants champs électromagnétiques sont employés pour atteindre ces conditions. Le combustible doit au préalable être converti en plasma, celui-ci se laisse ensuite influencer par les champs magnétiques. Il s'agit de la méthode utilisée dans les tokamaks toriques et sphériques, les stellarators et les machines à piège à miroirs magnétiques.

Chauffage, combustion des plasmas, ITER et route vers la centrale de fusion PHYS-424: Plasma II

Explore les plasmas de chauffage et de combustion, ITER, la voie des centrales de fusion, l'importance du tritium et les perspectives d'avenir.

Chauffage et entraînement actuel par vagues MOOC: Plasma Physics: Introduction

Explore l'utilisation d'ondes pour le chauffage et l'entraînement du courant dans les tokamaks, en mettant l'accent sur les ondes ICRH et LH, leurs mécanismes et leurs caractéristiques d'antenne.

Les principes de la fusion : la fusion thermonucléaire PHYS-325: Introduction to plasma physics

Couvre les principes de la fusion thermonucléaire, y compris les critères d'inflammation et les facteurs de qualité, en discutant des progrès de la recherche sur la fusion.

Chauffage au plasma: faisceaux neutres MOOC: Plasma Physics: Introduction

Explore les limites du chauffage ohmique dans le plasma et les avantages et inconvénients de l'injection de faisceau neutre pour le chauffage plasma supplémentaire.

De la fusion au DEMO MOOC: Plasma Physics: Introduction

Explore les progrès de la fusion par confinement magnétique, les feuilles de route vers la puissance de fusion, les composants ITER et le chemin vers DEMO.