THERMONUCLÉAIRE ÉNERGIE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Médias de l’article

Nucléon : énergie de liaison

Nucléon : énergie de liaison
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Fusion : réactions nucléaires

Fusion : réactions nucléaires
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Réacteur de fusion deutérium-tritium

Réacteur de fusion deutérium-tritium
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Tore avec lignes de forces et dérive des particules chargées

Tore avec lignes de forces et dérive des particules chargées
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Tous les médias


Le xxe siècle nous a appris que l'énergie de fusion thermonucléaire est la source d'énergie du Soleil et de la plupart des autres étoiles. C'est cette énergie qui produit le rayonnement électromagnétique X issu de la région centrale de notre étoile et qui, par diffusion, absorption et réémission, devient la lumière qui nous parvient sur la Terre. Cette lumière satisfait, à travers la photosynthèse, aux besoins vitaux des plantes et des bactéries photosynthétiques, animant ainsi la quasi-totalité de la vie sur la Terre. Ce sont aussi les flux de neutrons produits par les réactions thermonucléaires qui ont permis de passer des éléments datant du big bang, (hydrogène, hélium...) aux matériaux constituant les étoiles, matériaux à partir desquels le système solaire, notamment, s'est formé.

Puisque ce phénomène de la fusion thermonucléaire se produit dans tant d'étoiles, il doit y avoir une propension des lois de la nature à le déclencher et à l'entretenir. Peut-on le reproduire sur la Terre ? Trois points sont à considérer.

Premier point : pour leur démarrage dans le Soleil, les réactions thermonucléaires exigent outre l'hydrogène (de masse atomique 1), qui forme environ 74 p. 100 de la masse des étoiles, du deutérium (isotope de l'hydrogène de masse atomique 2). La quantité de deutérium présente initialement dans le Soleil, de l'ordre de 10—4 fois celle de l'hydrogène, c'est-à-dire proche de la quantité issue des réactions de « nucléosynthèse » lors du big bang, n'est pas suffisante pour y alimenter les réactions thermonucléaires. Mais de nombreux autres noyaux de deutérium 12D sont formés dans la région centrale du Soleil par la fusion de deux noyaux d'hydrogène 11H, selon la réaction :

e étant [...]

1 2 3 4 5…

pour nos abonnés,
l’article se compose de 29 pages




Écrit par :

Classification


Autres références

«  THERMONUCLÉAIRE ÉNERGIE  » est également traité dans :

ÉNERGIE - La notion

  • Écrit par 
  • Julien BOK
  •  • 7 640 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Énergie nucléaire »  : […] types de réactions nucléaires peuvent libérer de l'énergie : la fission de noyaux lourds (A > 200) en noyaux plus légers ou la fusion de noyaux légers (A = 1 par exemple) en noyaux plus lourds. Ce sont ces deux réactions qui sont utilisées pratiquement : la fission de l'uranium 235 libère environ 200 MeV par noyau, c'est-à-dire 0,8 . 10 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-la-notion/#i_3127

ÉTOILES

  • Écrit par 
  • André BOISCHOT, 
  • Jean-Pierre CHIÈZE
  •  • 13 469 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre «  Évolution des étoiles »  : […] La fusion thermonucléaire de l'hydrogène en hélium fournit à l'étoile une énergie de loin supérieure à l'énergie gravitationnelle déjà libérée. L'étoile adopte alors une configuration stable de longue durée : elle a rejoint la séquence principale du diagramme de Hertzsprung-Russell, sur laquelle on recense la plupart des étoiles observées […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/etoiles/#i_3127

GRAVITATION ET ASTROPHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Brandon CARTER
  •  • 8 943 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Équilibre gravitationnel et relaxation de l'énergie dans les étoiles »  : […] de la séquence principale, est fournie par la conversion de l'hydrogène en hélium par combustion thermonucléaire ; cette réaction s'effectue à la cadence requise pour avoir une température centrale située dans la gamme déduite de l'équation (5), c'est-à-dire quelques dizaines de millions de degrés. Bien qu'elle ne constitue […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gravitation-et-astrophysique/#i_3127

MATIÈRE (physique) - Plasmas

  • Écrit par 
  • Patrick MORA
  •  • 7 680 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre «  Réactions nucléaires dans les plasmas »  : […] de réalisation sur Terre (en 1951) de réactions de fusion pour produire de l'énergie. L'utilisation des réactions de fusion à des fins civiles, comme source quasi inépuisable d'énergie, est à l'origine de l'intensification ultérieure des recherches sur la physique des plasmas. La réaction la plus importante dans ce contexte est la réaction D + T […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-plasmas/#i_3127

NUCLÉAIRE - Applications civiles

  • Écrit par 
  • Pierre BACHER
  •  • 6 689 mots
  •  • 9 médias

La production d'énergie par fusion d'atomes légers – énergie dite thermonucléaire – dont le Soleil offre un exemple est très largement répandue dans l'univers. Mise en œuvre artificiellement pour la première fois en 1952 à des fins militaires (bombe H), elle fait l'objet depuis lors de recherches intensives en vue d'une […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-applications-civiles/#i_3127

NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Les principes physiques

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 3 109 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Applications énergétiques »  : […] La maîtrise des processus de fusion est un des programmes prioritaires de la recherche nucléaire appliquée. Deux voies sont explorées : la voie électromagnétique cherche à confiner un plasma de deutérium (et de tritium) dans un système de champs magnétiques intenses ; la voie inertielle essaie de tirer profit de la capacité d'effondrement d'une […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-physique-les-principes-physiques/#i_3127

PLANÈTES

  • Écrit par 
  • Thérèse ENCRENAZ
  •  • 3 741 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Comment définir une planète ? »  : […] en partant de ses propriétés physiques et plus seulement orbitales. Alors que le Soleil rayonne sa propre énergie à partir des réactions thermonucléaires responsables de la nucléosynthèse, les planètes, infiniment moins massives, en sont dénuées. Leur énergie interne propre (due à la radioactivité dans le cas des planètes telluriques, ou à […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/planetes/#i_3127

RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons X cosmiques

  • Écrit par 
  • Monique ARNAUD, 
  • Robert ROCCHIA, 
  • Robert ROTHENFLUG
  •  • 6 550 mots
  •  • 15 médias

Dans le chapitre « Sources transitoires, sources à bouffées »  : […] » thermonucléaire quand la quantité de matière capturée est suffisante. Le transport de l'énergie vers la surface se traduit par la bouffée de rayons X. Les caractéristiques de ces bouffées calculées avec ce modèle (temps de montée, pic de luminosité, durée, intervalle entre les bouffées) correspondent assez bien aux valeurs observées […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-cosmique-rayons-x-cosmiques/#i_3127

SAKHAROV ANDREÏ DIMITRIEVITCH (1921-1989)

  • Écrit par 
  • Hubert CURIEN
  •  • 1 341 mots
  •  • 1 média

C'est en particulier dans la continuité de sa thèse qu'il réalise les premiers travaux théoriques en U.R.S.S. concernant la production d'énergie par fusion contrôlée à partir d'un plasma très chaud de deutérium et de tritium. Ces résultats, qui remontent au début des années 1950, n'ont été rendus publics qu'en 1958 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/andrei-dimitrievitch-sakharov/#i_3127

SOLEIL

  • Écrit par 
  • Pierre LANTOS
  •  • 5 474 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Structure interne »  : […] , dont la densité est dix mille fois supérieure. Dans ce noyau ont lieu les réactions thermonucléaires qui fournissent son énergie au Soleil. L'hydrogène qui, à la surface, représente 71 p. 100 de la masse, est réduit dans le noyau à 34 p. 100 en raison de sa transformation en hélium. Les modèles indiquent aussi que les réactions nucléaires du […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/soleil/#i_3127

Voir aussi

ABSORPTION physique  •  ACCÉLÉRATEURS DE PARTICULES  •  AMPLIFICATION D'IMPULSION À DÉRIVE DE FRÉQUENCE  •  BREMSSTRAHLUNG ou RAYONNEMENT DE FREINAGE  •  BREMSSTRAHLUNG INVERSE  •  CHAMP MAGNÉTIQUE  •  CHAUFFAGE  •  CIBLE physique  •  COEFFICIENT DE DIFFUSION  •  CŒUR génie nucléaire  •  COMPRESSION physique  •  CONDUCTION THERMIQUE  •  CONFINEMENT INERTIEL  •  CONFINEMENT MAGNÉTIQUE  •  COOPÉRATION INTERNATIONALE  •  COOPÉRATION INTERNATIONALE espace  •  DENSITÉ  •  DEUTON ou DEUTÉRON  •  ÉCHANGE DE CHARGE  •  LOIS D'ÉCHELLE  •  RELATION D'EINSTEIN  •  ÉLECTRON  •  PRODUCTION D'ÉNERGIE  •  ÉNERGIE DE LIAISON  •  ÉNERGIE DE MASSE  •  ÉNERGIE SOLAIRE  •  FACTEUR DE SÉCURITÉ énergie thermonucléaire  •  FAISCEAUX optique  •  FRÉQUENCE CYCLOTRON  •  GAIN THERMONUCLÉAIRE  •  IGNITION physique  •  IMPLOSION  •  IMPULSION physique  •  IMPURETÉS  •  INSTABILITÉS physique des plasmas  •  IONISATION  •  IONS  •  I.T.E.R.  •  J.E.T.  •  EFFET JOULE  •  J.T.-60  •  LASER MÉGAJOULE  •  LASERS À NÉODYME  •  CRITÈRE DE LAWSON  •  L.L.N.L.  •  MIROIR MAGNÉTIQUE  •  N.I.F.  •  NOYAU ATOMIQUE  •  RÉACTIONS NUCLÉAIRES  •  NUCLÉONS  •  ONDES RADIOÉLECTRIQUES ou ONDES HERTZIENNES  •  OSCILLATION DE PLASMA  •  PLASMAS  •  PUISSANCE physique  •  SECTION EFFICACE  •  SIMULATION  •  S.N.L.  •  STELLARATOR  •  TEMPÉRATURE  •  T.F.R.  •  T.F.T.R.  •  TOKAMAK ou TOKOMAK  •  TORE  •  TOKAMAK TORE-SUPRA  •  TRITON physique nucléaire  •  VITESSE DE DÉRIVE physique

Pour citer l’article

Robert DAUTRAY, Michel GRÉGOIRE, Guy LAVAL, Jean-Paul WATTEAU, Joseph WEISSE, Pascal GARIN, « THERMONUCLÉAIRE ÉNERGIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 octobre 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-thermonucleaire/