Fusion nucléaire

La fusion nucléaire est une réaction atomique dans laquelle plusieurs atomes se combinent pour créer un seul atome plus massif. L'atome résultant a une masse légèrement inférieure à la somme des masses des atomes d'origine. La différence de masse est libérée sous forme d'énergie pendant la réaction, selon la formule d'Einstein E = mc 2 , où E est l'énergie en joule s, m est la différence de masse en kilogramme s et c est la vitesse de la lumière (environ 300 000 000 ou 3 x 10 8 mètres par seconde). C'est la réaction de fusion nucléaire la plus populaire et celle qui intéresse le plus les scientifiques. Elle implique la fusion de noyaux d'hydrogène en noyaux d'hélium. Ce phénomène se produit à l'intérieur des étoiles, y compris le soleil. L'immense énergie produite par les étoiles est due à la fusion de l'hydrogène. La réaction se déroule en trois étapes. Tout d'abord, deux protons se combinent pour former un noyau de deutérium, qui se compose d'un proton et d'un neutron . C'est dans cette partie qu'un positron, également appelé antiélectron, et un neutrino sont créés. Ces particules ont une masse négligeable et un fort pouvoir de pénétration. La deuxième étape est celle où le noyau de deutérium se combine avec un autre proton, créant ainsi un noyau appelé hélium 3. Ce noyau contient deux protons ainsi qu'un neutron. Cette partie du processus produit un photon énergétique dont la longueur d'onde se situe dans la partie gamma du spectre électromagnétique. Deux noyaux de l'hélium 3 sont combinés pour créer un noyau appelé hélium 4. Ce noyau est constitué de deux protons et de deux neutrons. Deux protons, également appelés noyaux d'hydrogène ordinaires, sont alors libérés. Ils peuvent être impliqués dans un autre type de réaction de fusion. La fusion nucléaire nécessite des températures extrêmement élevées, de l'ordre de dizaines de millions de degrés Celsius. En outre, une force d'attraction intense, comme la gravitation de l'ampleur de celle qui existe au centre des étoiles, est nécessaire pour surmonter la répulsion électrostatique entre les noyaux chargés positivement. La bombe à hydrogène est un exemple notable d'un scientifique capable de produire les températures et les forces extrêmes nécessaires à la fusion incontrôlée de l'hydrogène. Cependant, il s'est avéré difficile de maintenir ces températures et ces forces indéfiniment, afin de construire un réacteur de fusion de l'hydrogène capable de générer de l'énergie utile. En juin 2005, un nouveau réacteur de fusion expérimental a été annoncé en France. Cette annonce a fait progresser de manière significative la recherche dans ce domaine.