La fusion nucléaire stable est plus proche... grâce à la mayonnaise : la découverte d'une étude scientifique
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La recherche sur les nouvelles sources d'énergie est plus dynamique que jamais, et elle ne se limite pas à l'abandon des énergies fossiles ou au développement des énergies renouvelables. Bien que la fusion nucléaire stable et efficace soit l'objectif ultime, tous les progrès ne se font pas de la même manière. Par exemple, une équipe de chercheurs de l'Université Lehigh a découvert un lien surprenant entre la fusion nucléaire... et la mayonnaise, qui s'avère être un "ingrédient" clé dans cette recherche. Voyons comment cela est possible.
Mayonnaise et fusion nucléaire
Si le terme "ingrédient" est utilisé de manière métaphorique, la mayonnaise possède effectivement des propriétés utiles pour la recherche sur la fusion nucléaire. Grâce à ses caractéristiques viscoélastiques, elle peut être utilisée pour étudier des phénomènes complexes se produisant lors de la fusion. En d'autres termes, la mayonnaise peut simuler le comportement du plasma dans certaines conditions de pression. Mais comment cela fonctionne-t-il?
Normalement, la mayonnaise se comporte comme un solide qui, sous un gradient de pression, passe de l'état solide à l'état liquide, d'une manière similaire à la transition du plasma dans les réacteurs de fusion. Deux études scientifiques ont donc utilisé des modèles basés sur la mayonnaise pour explorer la physique de la fusion nucléaire sans avoir à recréer les conditions extrêmes de cette dernière, obtenant ainsi des résultats particulièrement intéressants.
La mayonnaise comme modèle de fusion nucléaire
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Publié en 2019 dans la revue Physical Review E, une première étude menée par les chercheurs de l'Université Lehigh s'est concentrée sur la compréhension des principes physiques sous-jacents à la fusion nucléaire. En général, on parle de fusion par confinement inertiel, où des réactions nucléaires se produisent dans des capsules remplies d'hydrogène. Ces capsules sont chauffées et comprimées pour initier la formation de plasma, ce qui permet de générer de grandes quantités d'énergie. Cependant, un problème persiste : la fusion par confinement inertiel engendre des instabilités hydrodynamiques qui peuvent perturber la réaction. Que faire alors ?
L'étude examine comment l'utilisation de la mayonnaise permet de modéliser le comportement du plasma dans les bonnes conditions de pression. Ainsi, avant même que le flux ne devienne instable, il est possible d'observer plusieurs phases de transition où la mayonnaise reste stable.
La fusion nucléaire enfin stable ?
Comprendre les phases de transition de la mayonnaise, puis du plasma, pourrait réellement permettre de prévoir et de contrôler les instabilités lors de la fusion nucléaire. En jeu, comme nous le savons, se trouve la possibilité de produire une énergie propre en très grande quantité. Pour cette raison, l'équipe de chercheurs a publié une nouvelle étude dans la revue Physical Review E, où elle approfondit l'analyse des instabilités durant les réactions, en particulier les instabilités de Rayleigh-Taylor.
Toujours en étudiant la mayonnaise, les scientifiques ont découvert comment maximiser le recouvrement du matériel et supprimer totalement l’instabilité. Il s'agit d'une avancée nécessaire dans la recherche sur la fusion nucléaire, bien que la mayonnaise et le plasma soient deux choses très différentes. En somme, il est peut-être encore prématuré de parler d'une fusion nucléaire véritable, source d'énergie aujourd'hui à la fois utile et nécessaire. Pourtant, les deux études de l'équipe de l'Université de Lehigh ont montré qu'il est possible d'atteindre ce résultat par étapes… et avec un peu de mayonnaise.
