La fusion nucléaire est l’une des réactions les plus puissantes connues de l’humanité. C’est le processus qui alimente le Soleil et les étoiles et qui aboutit à une production d’énergie élevée. Cependant, réaliser la fusion nucléaire en laboratoire est assez difficile, car cela nécessite des conditions de température et de pression extrêmes, difficiles à contrôler et nécessitant une énergie considérable pour être créées.
Une nouvelle étude révèle une alternative plus pratique à la fusion nucléaire. Il démontre que le décapage d'un neutron peut produire une énergie similaire ou supérieure à celle d'une réaction de fusion, en particulier dans les régions de basse énergie proches du seuil d'énergie minimum requis pour une réaction nucléaire.
Le décapage des neutrons est un type de réaction nucléaire dans laquelle un noyau atomique perd un ou plusieurs neutrons suite à une interaction avec un autre noyau. Ce phénomène se produit lorsqu'un noyau de projectile, se déplaçant à grande vitesse, touche un noyau cible. Au cours de l'interaction, le noyau du projectile peut « arracher » un ou plusieurs neutrons du noyau cible, sans qu'une fusion complète des deux noyaux ne se produise.
Comparé à la fusion nucléaire, le décapage nucléaire est beaucoup plus facile à réaliser en laboratoire. Par conséquent, ces découvertes ouvrent une voie nouvelle et réalisable pour atteindre nos objectifs en matière d’énergie nucléaire.
"En comprenant mieux le comportement des noyaux dans ces conditions, nous pouvons améliorer nos approches en matière de production d'énergie nucléaire et de radiothérapie", a déclaré Jesús Lubián, l'un des auteurs de l'étude et professeur agrégé à l'Université fédérale Fluminense du Brésil.
L'équipe de recherche
Décoder le transfert d'un neutron
Le décapage des neutrons est un type de réaction de transfert de neutrons. Lors de cette dernière, le neutron éjecté (du noyau en mouvement) est absorbé par le noyau cible.
Depuis des décennies, les scientifiques tentent de comprendre le mécanisme qui conduit au transfert de neutrons dans des noyaux faiblement liés. Il est important de décoder ce mécanisme, car il peut grandement améliorer notre compréhension de la physique nucléaire, notamment de diverses réactions nucléaires.
Les auteurs de l’étude ont réalisé une expérience intéressante à cet effet. Ils ont étudié le processus de stripping neutronique entre le Li-6 (un isotope du lithium) et le Bi-209 (un isotope du bismuth). Ils ont ensuite comparé son résultat avec celui de la réaction de fusion complète impliquant les mêmes isotopes.
Ils ont utilisé le GALILEO Array (un détecteur de rayons gamma) en combinaison avec le 4π Si-ball EUCLIDES (un détecteur laser avancé) pour étudier les émissions de rayons gamma et détecter les particules chargées lors des réactions.
L'instrument Galilée
Ils ont également utilisé une méthode spéciale connue sous le nom de coïncidence gamma-gamma, pour étudier plusieurs rayons gamma identifiés lors du décapage d'un neutron. "La coïncidence gamma-gamma a été essentielle pour isoler des canaux de réaction spécifiques, permettant à l'équipe d'identifier avec précision le comportement des noyaux dans différentes conditions", notent les chercheurs.
Les résultats du transfert de neutrons entre Be et Li ont surpris les chercheurs.
Le décapage des neutrons a un immense potentiel
Dans la réaction mentionnée ci-dessus, le Li-6 lié par l’interaction faible entre en collision avec le Bi-209, beaucoup plus lourd. Le résultat de cette interaction montre que le transfert d'un neutron est capable de produire une production similaire à celle d'une réaction de fusion.
« Le processus de décapage d'un neutron produit des résultats comparables à ceux des réactions de fusion complète, notamment dans les régions énergétiques proches des barrières nucléaires. Contrairement aux attentes précédentes, les résultats indiquent que le transfert de neutrons joue un rôle dominant aux basses énergies, dépassant la production de réactions de fusion », ont déclaré les auteurs de l'étude.
Ces découvertes pourraient ouvrir de nouvelles possibilités d’utilisation du transfert de neutrons dans des domaines tels que la recherche sur l’énergie nucléaire.
« Le processus met en évidence la nature complexe et nuancée des réactions nucléaires, fournissant ainsi un tremplin pour de futures avancées scientifiques dans le domaine de la science et de la technologie nucléaires », ajoutent les auteurs de l’étude.
Aurons-nous donc une énergie similaire à la fusion nucléaire sans les problèmes de fusion elle-même ? Seul l’avenir nous le dira.
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L'article « Décapage des neutrons » : la réaction nucléaire qui peut fournir de l'énergie de fusion nucléaire sans ses problèmes provient de Scénarios économiques .
Cet article est une traduction automatique de la langue italienne d’un article publié sur le site Scenari Economici à l’URL https://scenarieconomici.it/stripping-di-neutroni-la-reazione-nucleare-che-puo-fornire-lenergia-della-fusione-nucleare-senza-i-suoi-problemi/ le Sat, 22 Jun 2024 15:25:49 +0000.