La fusion nucléaire est l'union de petits noyaux atomiques, qui formeront un noyau plus grand et plus stable.
La fusion est plus facile avec les petits noyaux car, puisque deux noyaux doivent entrer en collision et se joindre, la répulsion de charge positive de ces noyaux sera moindre. Même ainsi, il faut une énergie cinétique très élevée pour surmonter cette répulsion et générer la collision.
Voici un exemple de fusion nucléaire dans laquelle deux noyaux fusionnent, un deutérium et un tritium, produisant des atomes d'hélium :
Ce type de réaction est la source d'énergie d'étoiles comme le Soleil. Il est composé de 73 % d'hydrogène, 26 % d'hélium et 1 % d'autres éléments. Cela s'explique par le fait que des réactions se produisent dans son noyau, comme indiqué ci-dessus, dans lequel des atomes d'hydrogène fusionnent pour former des atomes d'hélium.
Les réactions de fusion d'hydrogène sont la source d'énergie des étoiles, y compris le Soleil.
La quantité d'énergie libérée dans cette réaction est des millions de fois supérieure à l'énergie d'une réaction chimique ordinaire, et elle est deux millions de fois supérieure à l'énergie libérée par la fission nucléaire. En 1952, le monde a pu voir la puissance de cette réaction nucléaire lorsque les États-Unis ont largué la première bombe à hydrogène (« Mike ») sur un atoll du Pacifique; celui-ci avait une puissance mille fois supérieure aux bombes d'Hiroshima et de Nagasaki. L'atoll s'est littéralement vaporisé.
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En raison de cette haute énergie libérée, le rêve de nombreux scientifiques est de produire de l'énergie grâce à ce type de réaction. Cependant, cela n'est pas encore possible, car des réactions de ce type ne se produisent qu'à des températures très élevées, comme dans le Soleil. Et il n'est pas encore possible de travailler de manière contrôlée avec des matériaux à des milliers de degrés Celsius.
Mais les scientifiques n'abandonnent pas. Ci-dessous, nous avons une image et une vraie photo d'un type de réacteur, appelé un tokamak. Ces types de réacteurs sont capables de résister à des températures élevées, en gardant un plasma éloigné des parois pendant une courte période et en utilisant des techniques de confinement magnétique.
Ces types de réacteurs sont à l'essai. Et les tentatives ne s'arrêtent pas, après tout la fusion de seulement 2. 10-9 % de deutérium suffiraient à fournir de l'électricité au monde entier pendant un an.
Illustration à gauche et image réelle à droite du type réacteur tokamak, qui est testé pour générer de l'énergie par fusion nucléaire.
Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie
Équipe scolaire du Brésil
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "La fusion nucléaire"; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fusao-nuclear.htm. Consulté le 27 juin 2021.
