les noyaux ultra lourds/prop spatiales ?

[jérôme38Culture Scientifique]

Voila voila, ces derniers mois en m'interessant activement sur divers sujets des technologies nucléaires, d'accéleration particules, et bombardement d'ions en labo ...

Je me suis rendu compte, que certains scientifique, par rapport au développement des technologies électro-nucléaire (production d'électricité) de type "4 ème génération" attendaient beaucoup des futurs réacteurs de type "accéléré" qui seront normalement capables de transmuter les pires déchets nucléaires a très fortes activité radiologique, avec l'aide d'un accélérateur de particule

Mais au de la des bienfaits pour l'avenir du nucléaire franco-européen et cette question des déchets dont on ne sait que faire, nombre de scientifiques attendent ces technologies de réacteur "pilotés" par accélérateur de particule, voudraient en profiter pour travailler sur de tout autres domaines qui seront potentiellement atteignables avec ces nouvelles technologies du nucléaire

Notamment dans le domaine des noyaux super lourds encore inconnus, et qui pourrait potentiellement être une faune infinie de noyau a vie courte, voir potentiellement : trouver certains d'entres eux stables ... Après tout une étoile a neutron étant la preuve qu'un atome peut avoir un noyau a l'infiniment grand (les étoiles a neutron pouvant être décrite comme un noyau d'atome géant)

Beaucoup attendent de cette technologie donc, de pouvoir tenter de trouver des nouveaux noyaux super lourds potentiellement stables (avec des demi vie bien + longue que le millième de seconde comme la plupart des noyaux lourds découverts en accélérateur bombardant des cibles d'ions pour assembler ces "lourds" connus jusqu'au aujourd'hui) et parlent d'éventualité de pouvoir trouver des noyaux stables au de la de 300 nucléons, qui pourraient devenir de formidable sources d'énergie concentrée si possible de les maitriser au niveau "chimique" et application au de la, de leur découverte physique

En effet, si de tels noyaux super lourds, stables (mais qui seraient par contre normalement très rayonnants malgré la relative stabilité) des batteries électrique comme on peut en voir en science fiction comme par exemple dans "terminator" (les fameuses batterie nucléaires des T800 de la taille d'un téléphone portable, capable de les faire fonctionner + de 20 ans en une charge unique) sortiraient alors du domaine de la SF pour devenir réalité : car il serait alors assez aisé potentiellement d'exploiter la très forte capacité radioactive et thermique de ces noyaux a faible densité, sécurisés chimiquement pour disposer d'une très forte densité énergétique électrique dans une "pile"

Mieux encore, ces mêmes scientifiques attendent de ces technologies de réacteurs pilotés, de pouvoir trouver des noyaux lourds qui pourraient se réveler de véritables, carburant de "post combustion" a fission nucléaire (se servir uniquement de leur fission, car ils seront très aisément fissibles) très énergétique, pour complêter les capacités théorique que l'on saurait maitriser et mettre en oeuvre dès aujourd'hui : des propulsions a fusion nucléaire/plasma

(pour rappel, il existe des vaisseaux sur plan, a propulsion a fusion nuke/plasma réellement faisables, et dont les premières ébauches de plan date des années 70 ... Il existe par exemple sur plan un vaisseau de 2000 tonnes, a fusion simple capable par exemple de raccourcir un voyage habité ou non habité peu importe, vers Jupiter a quelques mois l'aller a environ 200/300 km/s de vitesse ... Ces vaisseaux sont faisables déja dès aujourd'hui, mais en théorie ... En pratique on a pas les infrastructures nécessaires pour ça : comme une station spatiale crédible pour servir de chantier en orbite pour les réaliser ou mieux encore : l'ascenseur spatial pour ne pas avoir a satelliser par fusée les milliers de tonnes de matériaux nécessaire, mais globalement : une frégate a fusion nuke, n'est absolument pas de la SF)

Des découvertes futures sur les noyaux super lourds, pourraient apporter de très sérieux "coups de pouce" aux capacité technique poussées jusqu'au bout, qu'on peut mettre en oeuvre théoriquement sur un vaisseau humain ... Pour aller + loin en vitesse et faciliter l'appropriation du système solaire pour les humains de "demain" (d'ici a une cinquantaine d'année, si on se donne la peine de réaliser les infrastructures de base nécessaire : tout deviendrait "possible")

Il suffirait par exemple, de trouver un noyau super lourds qui serait stable sur quelques secondes, dizaines de seconde ... Pour avoir a disposition sur la propulsion nucléaire a fusion (deutérium/helium/tritium tout ce qu'on veut : c'est pas les possibilités qui manquent au niveau fusion, ce qui manque surtout c'est les performances d'embouteillages magnétiques poussés un peu + loin pour avoir de meilleurs rendement et user le moins possible de carburant) une post combustion en tuyère des réacteurs a fusion : une fission des noyaux super lourds ... Qui y seraient acheminé sous forme de plasma gaz chaud


Pour le reste, leur fabrication s'assumerait assez aisément a bord du vaisseau, qui nécessiterait de toute façon quoiqu'il arrive au vu des besoins électrique majeur pour la propulsion a fusion nuke : un réacteur nucléaire de production d'électricité (comme ceux a bords des sous marins nucléaires j'entends), même très certainement pour la redondance système : DES réacteurs nucléaires ... Réacteurs qui assumeraient tout les besoins électriques pour ne pas avoir a dépendre du soleil et des inconvénients du photovoltaique spatial (qui bien que bien + performant dans le domaine spatial : n'est clairement pas suffisant pour de tels besoins électrique comme assumer l'énergie nécessaire des conduites magnétiques de la fusion nucléaire controlée, embouteillage magnétique divers, accélérateur de lithium pour la production des noyaux lourds dans les réacteurs de bords d'électricité, et diverses machineries annexes indispensables avec de tels systèmes, et de fortes redondances)

L'idée serait d'obtenir une propulsion crédible de type : fusion/plasma (quelque soit le carburant fusion) + fission noyaux super lourds acheminé en plasma chaud et qui n'a que quelques secondes éventuellement de durée de vie, selon le type de noyaux que cela sera ... Ces technologies réclamerons des performances encore inconnues en conduites magnétiques et bouteille magnet ... Mais pourraient permettre d'espérer de propulser des engins largement supérieur a 1000/2000 tonnes de masse (voir bien au de la, si besoin d'assumer des transports lourds de matériaux, engins ou pièces a livrer ect dans le système solaire) et traverser le système solaire a des vitesses de l'ordre des 500, peut être 1000 km/s ...

Et mettre alors, des lieux comme Pluton et la ceinture de Kuiper, les géantes de gaz et leurs satellites a seulement quelques mois de voyage ... Avec de belles charges utiles (pour réaliser des stations orbitales, voir bases sur des planetissimaux ect)

La ceinture d'asteroïdes/Mars a quelques semaines voir 1 mois ou 2, idem avec de belles charges utiles

Partir explorer les nombreuses planètes naines qui restent a découvrir au dela de la ceinture de Kuiper (elles devraient être des centaines, qu'on ne voit pas et qu'on va progressivement découvrir encore en partie avec les progrès télescopes : depuis Eris et Sedna de toute façon maintenant c'est une certitude : elles sont forcément un nombre considérable de petites planètes naines évoluant entre ceinture Kuiper et nuage de Oort

Et évidement et surtout : assurer de façon crédible une exploitation claire et nette du système solaire, et de ses matériaux a l'infini (dont ceux rares) a exploiter en surface de nombreux corps, et planetissimaux ...


Une chose est certaine, nombre de scientifique attendent des progrès nets dans le domaine des noyaux lourds, avec le développement des réacteurs piloté par accélérateurs, et franchir grace a cela des barrière énergétiques et technologiques qu'on aurait pas soupçonné : le domaine des noyaux artificiels super lourds, est un domaine très attendu :

Le seul problème, c'est que pour avancer : la science est très fortement dépendante de la question du nucléaire de 4 ème génération qui lui est lié : car en l'état, il est quasi impossible pour eux de se faire financer des réacteurs de ce type uniquement pour ce genre de recherche ... (surtout dans une période ou par exemple ITER assomme toute la finance en science avec les milliards d'euros nécessaire pour réaliser un réacteur qui sera même pas capable de se rentabiliser un peu en produisant un peu de courant quand il sera maitrisé ...) Du coup la plupart des scientifiques qui veulent travailler dans les domaines des noyaux super lourds qui ne sont pas atteignable avec les accélérateurs classiques (bombardement de ions lourds en labo) sont contraints d'attendre le saint graal : un premier projet concret de centrale nucléaire a réacteur piloté par accélerateur a lithium, qui est exactement ce qu'il leur faut pour espérer découvrir des nouveaux noyaux super lourds inconnus au tableau périodique des éléments : et trouver une faune d'atomes artificiels qui pourraient nous faire faire de jolie bonds en avant technologique dans les propulsions et énergies stockées

[MaximusEquipe du forum]

Sympa comme sujet.

L'ascenceur spatial est une idée géniale, couplé avec un champ de panneau solaire orbital et c'est le saint Graal de notre civilisation en terme de collecte dans le système solaire. Le quèsaco de cet hypothétique projet serait: Ou et comment les placer (Sécurité, intérêt, rendement...)?

Le problème c'est que dès qu'il s'agit de développer dans le tout petit (Atomes et particules.) ca demande un effort considérable à cause de la finance et aussi du côté de la politique qui pour nous ont déjà fuit le MHD qui aurait pu nous donner une avance certaine pour l'époque. Ils disent que ca coûte cher mais ca ne nous empêche pas de bruler en carbone certaines ressources comme le diamant pour que sa cote ne baisse pas...