Des scientifiques utilisent la mayonnaise pour limiter les instabilités de la fusion nucléaire

ParisDes chercheurs de l'université Lehigh ont fait des avancées inattendues pour résoudre des problèmes de fusion nucléaire grâce à la mayonnaise. Sous la direction du professeur Arindam Banerjee, l'équipe étudie la résistance des capsules pour la fusion par confinement inertiel. En utilisant la mayonnaise Hellmann's Real, ils cherchent à comprendre et maîtriser les perturbations influençant la formation du plasma.

La fusion nucléaire est le processus qui alimente le soleil. Si nous pouvions l'utiliser sur Terre, cela pourrait révolutionner la production d'énergie en offrant une source presque infinie de pouvoir sans émissions nocives. Cependant, recréer les mêmes conditions que le soleil sur Terre est extrêmement complexe. Dans la fusion par confinement inertiel, des capsules contenant des isotopes d'hydrogène sont rapidement comprimées et chauffées pour atteindre les conditions nécessaires à la fusion. Toutefois, cette méthode rencontre souvent un problème appelé instabilité de Rayleigh-Taylor, qui constitue un obstacle majeur à une production d'énergie stable.

Les chercheurs ont choisi la mayonnaise car elle simule les matériaux des capsules de fusion sans nécessiter des températures et des pressions élevées. Étudier sa réaction au stress fournit des informations cruciales.

• Se comporte initialement comme un solide
• Se déforme sous stress mais reprend sa forme lorsque celui-ci est supprimé
• Présente une phase élastique suivie d'une phase plastique stable
• Coule une fois un seuil franchi, semblable à une instabilité du plasma

L'équipe de Banerjee a conçu une roue rotative spéciale pour étudier comment le plasma devient instable. Ils ont découvert que la mayonnaise subit des modifications spécifiques, similaires aux matériaux utilisés dans la fusion par confinement inertiel. Comprendre ces changements pourrait aider à gérer les instabilités.

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Cette recherche a des implications significatives. Elle pourrait aider à concevoir des capsules de fusion futures qui évitent ou retardent les problèmes. Les données de l'équipe ont montré comment des facteurs tels que les propriétés des matériaux et les taux d'accélération influencent le moment où l'instabilité survient. Ils ont pu prédire des conditions où la récupération élastique pourrait stopper complètement l'instabilité.

L'équipe a récemment publié un article présentant les premières mesures de récupération pour l'instabilité de Rayleigh-Taylor dans la littérature scientifique. C'est une avancée significative. Cependant, des incertitudes persistent quant à l'application de ces données aux conditions réelles des réacteurs à fusion, qui comportent des températures et des pressions bien plus élevées.

Les chercheurs utilisent des données indépendantes des unités spécifiques pour que leurs résultats soient applicables dans diverses situations de plasma à haute température et haute pression. Cette approche pourrait rendre la fusion par confinement inertiel plus fiable et potentiellement réalisable. Banerjee et son équipe collaborent avec des scientifiques du monde entier pour faire de l’énergie de fusion une source d’énergie pratique.

Cette recherche se distingue par une approche originale. L'utilisation de mayonnaise pour résoudre des problèmes scientifiques complexes est à la fois ingénieuse et pragmatique. Cela démontre que des outils simples peuvent conduire à des découvertes majeures. Les résultats de l'équipe pourraient contribuer à développer une énergie de fusion stable et abordable à l'avenir.