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Aug 25, 2023

Tracer la voie vers la fusion en comprenant la viscosité du plasma

Imaginez 60 faisceaux laser extrêmement puissants visant tous une balle de 1 millimètre. Ils l'explosent à 216 pieds de distance. L'impact impose des pressions extrêmes sur le ballon, composé de matériaux spécifiques.

Imaginez 60 faisceaux laser extrêmement puissants visant tous une balle de 1 millimètre. Ils l'explosent à 216 pieds de distance. L’impact impose des pressions extrêmes sur la balle, composée d’isotopes spécifiques de l’hydrogène. La balle implose et s'effondre sur elle-même à une vitesse de 360 ​​kilomètres par seconde. Une réaction de fusion contrôlée se déclenche. Il imite le processus même qui alimente le soleil.

Mais malgré la présence des lasers et du ballon, ce n'est pas ce qui se passe habituellement. Les chercheurs de l'expérience OMEGA veulent découvrir pourquoi. La fusion pourrait fournir une source d’énergie durable ici sur Terre si nous parvenons à trouver comment la démarrer et la maintenir.

Une partie du défi réside dans les nombreux facteurs complexes qui empêchent les lasers de comprimer suffisamment la balle pour atteindre les bonnes pressions. Par exemple, le plasma nécessaire à la réaction de fusion est très instable.

Comprendre la viscosité du plasma pourrait aider les scientifiques à démêler certains des obstacles à la fusion autonome. La viscosité est une mesure de la quantité d'écoulement d'un fluide. Cela vient du frottement à l’intérieur du fluide lui-même. Dans l’expérience, la viscosité du plasma dissipe l’énergie. À mesure que le plasma perd de l’énergie, il ne peut pas devenir suffisamment chaud pour déclencher la fusion. Si nous pouvions mieux comprendre le rôle de la viscosité, nous pourrions mieux contrôler le plasma et rendre le processus plus efficace.

Bien que la viscosité soit relativement facile à mesurer dans les liquides courants, elle est beaucoup plus difficile à mesurer dans une boule d’hydrogène surchauffée. Pour ce faire, des chercheurs du laboratoire d'énergie laser et du département de génie mécanique de l'université de Rochester travaillent avec un scientifique du laboratoire national des accélérateurs SLAC du DOE.

Cette recherche pourrait également en révéler davantage sur la formation de la Terre et d’autres planètes. En plus des cibles en plastique (comme celles des expériences de fusion), ils utiliseront également des cibles en silice qui imitent les roches des planètes.

Ces expériences pourraient révéler beaucoup de choses sur le passé de la Terre et permettre un avenir plus durable.