FR2987161A1 - Procede et dispositif pour realiser la fusion nucleaire - Google Patents

Abstract

Améliorations aux procédés permettant de réaliser la fusion nucléaire consistant à remplacer des chambres de réaction de grand diamètre et de grand volume par un ou des TUBES (1) de faible section, entre 1 et quelques décimètres carrés, à paroi (9) très résistante pour supporter les importantes pressions Coulombiennes engendrées par les noyaux combustibles (10) , Deutérium, Tritium et autres, épluchés de leurs électrons et portant donc d'importantes charges positives, ces tubes forment des cages de Faraday reliées à la terre afin que des charges négatives (12) provenant de la terre, et réparties sur la surface interne de la paroi des Tubes, puissent équilibrer les charges positives des noyaux de combustibles (10) contenus dans le tube, la longueur de ces TUBES (1) atteint plusieurs kilomètres, ils sont refermés sur eux mêmes en forme de polygone, des aimants de courbure (13) et de focalisation (14) permettent aux particules actives primaires (11) injectées par un accélérateur annexe (5) et aux particules de haute énergie (11) engendrées par l' Hélium d'énergie 3,6 MeV créé par les fusions (17) de suivre la trajectoire imposée, plusieurs Tubes (1) peuvent être disposés concentriquement ou en couches superposées, des chambres d'accélération (4) peuvent maintenir l'énergie des particules actives (11) si nécessaire, un seul Tube (1) peut développer une puissance égale ou supérieure à 1.000 MW électriques, le refroidissement des Tubes (1) est calculé pour qu'une température de 500 à 600 degrés Celsius y soit maintenue en permanence et en tous points, la charge thermique supportée par les parois est proche de 1 à 2 MW par mètre carré.

Description

La présente invention est relative aux améliorations apportées à un Réacteur de Fusion Nucléaire afm de permettre l'exploitation industrielle et commerciale à brève échéance, à des fins uniquement pacifiques, de la fusion nucléaire contrôlée, cette invention concerne des modifications capitales aux procédés et dispositifs ayant fait l'objet de demandes de brevets Français déposés par Mr BOURGOGNE pour la France N° 0805526 déposé le 07.10.2008, N° 08 07168 déposé le 19.12.2008, N° 09 02486 déposé le 25.05.2009 et 09 04751 déposé le 06.10.2009 , N° 10/ 03569 déposée le 08.09.2010 ainsi qu'à la demande de brevet international PCT N°2009/001185 déposée le 06.10.2009 ( Cette dernière demande a été publiée 1e15.04.2010 sous le N° 2010/040912 ) Dans l'état des techniques connues les réactions de fusion se produisent dans un PLASMA à très haute température confiné par de puissants champs magnétiques comme pour le prototype ITER, ou grâce à l'utilisation de pressions énormes obtenues par l'action de nombreux faisceaux Laser de grande puissance comprimant des pastilles de matériaux susceptibles de fusionner ensemble tels le Deutérium, le Tritium... ( prototype NIF ) ces techniques posent des problèmes considérables de mise au point en raison des énormes 15 températures ou pressions nécessaires, de ce fait une mise en service industrielle d'installations de ce type n'est pas prévue avant plusieurs dizaines d'années. Une nouvelle technique beaucoup plus récente a été décrite dans les brevets précités dans laquelle les particules à haute énergie, c'est à dire celles constituant les faisceaux issus du des accélérateurs, ainsi que les particules de charge positive et à haute énergie, et en particulier d' Hélium, issues des premières réactions de fusion se 20 propagent, comme décrit dans le brevet N°10 / 03569 précité, dans le VIDE ou lieu de se propager dans un PLASMA, de ce fait il n' y a plus aucun freinage dû à la présence d'électrons libres dans la ou les chambres de réaction, ce qui permet d'avoir, pour ces particules actives, des trajectoires longues, de l'ordre de un à plusieurs milliers de mètres après un certain nombre de rebonds sur les parois de la chambre avant que leur énergie soit devenue trop basse pour engendrer des fusions, mais ceci n'est possible qu'à la condition d'implanter des 25 électrons dans les parois ou dans des " Ronds " disposés à l' intérieur des chambres de réaction pour compenser les forces coulombiennes engendrées par la présence des noyaux de Deutérium et de Tritium chargés + ( car épluchés de leurs électrons ) et stockés dans la ou les chambres de réaction de grand diamètre. Mais étant donné le volume très important des chambres de réaction ( plusieurs milliers de m3 ) cela nécessite l'implantation de très importantes quantités d'électrons, égales à celle des charges +, avec les problèmes de 30 tenue des isolants séparant les charges + des charges - et nécessite de stocker dans les chambres des volumes très importants de noyaux D et T. La présente invention a pour objet d'éliminer les difficultés mentionnées ci dessus grâce aux innovations et caractéristiques essentielles suivantes qui modifient profondément les procédés et dispositifs décrits dans les 35 brevets précédents : Les chambres de réaction de plusieurs mètres de diamètre sont remplacées par un ou des " TUBES " cylindriques de faible section (un à quelques décimètres carrés ) mais de très grande longueur ( plusieurs kilomètres ) dont la forme en plan est un polygone avec sommets arrondis dont le diamètre est donc de plusieurs 40 centaines de mètres, la paroi de ce tube est réalisée dans un acier à haute performance pour pouvoir résister à la pression Coulombienne engendrée par les charges + des noyaux de Deutérium et Tritium ( D et T ), ou autres, préalablement " épluchés " de leurs électrons, stockés dans le TUBE ; la densité de ces noyaux est faible ( 1 à quelques millièmes d'équivalent atmosphère ) soit, pour donner un ordre de grandeur, de l'ordre d' environ 5 à 6 x 1016 noyaux par cc3.

Ce TUBE, relié à la terre, constitue une très bonne cage de FARADAY ce qui permet d'avoir en permanence un grand nombre de charges négatives, provenant de la mise à la terre et réparties à la surface interne de la paroi du Tube, il y a disruption des champs électriques au droit de cette même surface, ces charges - équilibrent automatiquement les charges + contenues dans le Tube se trouvant à l'intérieur, de ce fait les charges + et - sont partout en équilibre stable.

La longueur de ce tube peut être très variable mais le choix de cette longueur dépendra avant tout de la charge thermique au m2 de paroi supportable par le matériau constituant la paroi, elle sera utilement de l'ordre de 1 à 2 MW/m2 ,cette charge sera en tout état de cause plusieurs fois inférieure à celle du Divertor de ITER. Il est possible de disposer plusieurs de ces tubes concentriquement et /ou de les superposer pour produire des quantités beaucoup plus importantes d'énergie électrique sur une surface au sol inchangée.

Dans tout ce qui suit ce terme de " TUBE " désignera toujours le dispositif décrit ci dessus. Les réactions de fusion sont amorcées dans ce ou ces tubes en injectant des protons ou des noyaux lourds d'énergie égale par exemple à une ou quelques dizaines de MeV ( produits par un accélérateur annexe linéaire, ou un synchrotron, ou par toute autre source accélératrice) qui servent en quelque sorte d' "allumette " pour initier un petit nombre de fusions avec production d'Hélium, réactions qui se multiplient et s'auto entretiennent par collision avec les noyaux D et T préalablement " épluchés "de leurs électrons stockés dans le Tube. Les réactions de fusion produisent des neutrons très énergétique de 13,6 MeV qui transmettent aux parois la plus grande partie de l'énergie produite. Il n'est absolument pas nécessaire de porter à 100 millions de degrés la totalité des noyaux D et T contenus dans le Tube puisque l'énergie nécessaire à l'allumage des premières réactions est fournie, à peu de frais, par une source accélératrice annexe, qui est une machine simple et connue depuis des dizaines d'années et ne nécessitant ni matériaux ni techniques d'exception, et que dès que quelques premières fusions ont été obtenues la réaction s'auto entretient et ne nécessite dont plus d'apport spécifique d'énergie. Le refroidissement de ce tube est calculé de façon à maintenir une température de l'ordre de 500 à 600 degrés Celsius dans le fluide caloporteur évacuant l'énergie provenant des fusions ceci afin de produire de la vapeur à 30 une température optimale pour un bon rendement des turbines des alternateurs produisant l'énergie électrique. Les fiisions se produisent aléatoirement en n'importe quel point du TUBE ; les particules à haute énergie, issues de ces fusions, sont dénommées ci dessous ACTIVES pour les distinguer des particules PASSIVES que sont les noyaux D et T remplissant le TUBE qui servent de combustible et dont la faible vitesse n'est conditionnée que par leur seule agitation thermique de l'ordre de 500 à 600 ° Celsius. 35 Les particules issues de ces fusions s'éloignent du point de collision à grande vitesse et dans toutes les directions, dont une part non négligeable dans des directions formant un angle variable proche de la perpendiculaire au grand axe du TUBE. Pour que ces particules puissent parcourir de très longs trajets sans avoir besoin de rebondir un grand nombre de fois sur la paroi, ce qui, bien qu'il s'agisse de chocs élastiques avec donc une très faible perte d'énergie, leur ferait perdre un pourcentage non négligeable de leur énergie, il est 40 prévu de disposer des aimants quadripolaires sur les parties droites du TUBE afin de focaliser ces particules actives parallèlement à l'axe du Tube et donc de limiter les rebonds au strict minimum. Il est évidemment également prévu de disposer des aimants de courbure au droit des sommets du polygone pour obliger la trajectoire décrite par les particules ACTIVES à suivre un trajet grossièrement circulaire proche de l'axe du Tube, ces dispositions sont analogues à celles qu'on trouve dans les synchrotrons, mais il n'est nul 5 besoin d'avoir un faisceau de particules actives de très faible diamètre, un diamètre proche de celui du Tube convient parfaitement. Les aimants de focalisation ont en outre l'avantage de resserrer les particules passives autour de l'axe ce qui provoque un accroissement local de la densité du milieu et favorise donc les chances de collision et de fusion. Il est également possible, pour le cas où les particules ACTIVES seraient trop freinées avant d'avoir eu le temps 10 de fusionner, de les ré-accélérer à l'aide de chambres accélératrices par exemple à Radio Fréquence comme on en trouve dans les anneaux de stockage des synchrotrons. Le calcul montre que pour les densités de noyaux envisagées ci dessus, les particules ACTIVES, pour avoir 100 % de chances d'entrer en collision avec d'autres particules, actives ou passives, devront effectuer quelques centaines de tours du circuit, ceci en quelques millièmes ou centièmes de seconde en fonction de leur énergie. 15 Une " Couverture Tritigène " est également prévue comme dans ITER, à la périphérie du Tube, afin de produire le TRITIUM nécessaire aux réactions de fusions, étant de technique connue elle n'est pas représentée sur les dessins. Le fluide caloporteur et tout les systèmes de refroidissement ressortant de techniques connues, ne sont pas représentés sur les dessins. 20 D'autres réactions que celles D + T peuvent être utilisées, telles : 2D+ 2D , 2D + 3Hé , 3Hé + 3Hé Un seul tube comme décrit ci dessus pourra produire une énergie thermique d'au moins 3.000 MW soit une énergie électrique d'environ 1.000 MW mais rien n'empêche d'adopter des dimensions plus ou moins importantes, ceci en fonction des besoins. 25 Du fait de la basse température des Tubes ( 500 à 600° ), à comparer aux 100 millions de degrés C des tokamaks, il n'est nul besoin d'utiliser des matériaux aux caractéristiques exceptionnelles et donc coûteux pour construire la machine, tous les matériaux, et en particulier les aciers habituellement utilisés pour la construction des centrales à vapeur, conviendront parfaitement d' où d'énormes gains de temps et d'argent, ces matériaux sont connus et utilisés de longue date et sont d'un coût raisonnable. 30 Une usine de fabrication d'hydrogène alimentée par le surplus d'électricité produite peut être prévue Description du mode de fonctionnement On réalise un vide très poussé dans le ou les TUBES, à l'aide de pompes à vide classiques, avant leur 35 remplissage par les noyaux de D et T , ou autres, passifs afin d'éviter que les particules de haute énergie, issues des fusions, et destinées à provoquer d'autres fusions, ne soient freinées prématurément par des molécules résiduelles ceci afin que ces particules ACTIVES aient le temps de parcourir un trajet suffisamment long pour avoir 100 % de chances de provoquer de nouvelles fusions avant d'avoir perdu trop d'énergie. Lors de la première mise en service de l'installation on injecte dans le ou les Tubes des noyaux de D et T ( ou 40 autres ), après les avoir épluchés " de leurs électrons selon des techniques connues, ces noyaux se déplacent à des vitesses très faibles puisqu' ils ne sont animés que par leur seule agitation thermique à basse température ( de l'ordre de 500 à 600 degré Celsius ), le nombre de ces noyaux pouvant être utilement compris entre 5 et 6 x 1016 par cc3 ce qui correspond à une densité atmosphérique équivalente proche de 0.002 atmosphère. Puis, en service normal et continu, il suffit d'injecter chaque jour quelques centaines de grammes de noyaux de 5 Deutérium et/ou Tritium, ou autres, " épluchés " de leurs électrons, pour remplacer les combustibles brûlés par des neufs. L' accélérateur annexe, comme indiqué ci dessus, par exemple un petit synchrotron, injectera dans le ou les Tubes des particules de haute énergie pour provoquer quelques premières fusions. 10 Cette énergie, de quelques MeV ou dizaines de MeV, est très supérieure à celle nécessaire pour briser la liaison entre les deux ou les trois nucléons des noyaux de D et de T qui est de 1,5 MeV en moyenne. Toutes les collisions aux énergies supérieures à 1,5 Mev briseront la liaison des nucléons constitutifs des noyaux D ou T et libéreront en moyenne 3,5 nucléons ( D = 2, T = 3, moyenne 2,5 + 1 P incident ), d'énergie 3,5 fois plus faible, il ne devrait pas se produire de Fusions dans cette gamme d'énergie car les nucléons Protons 15 ou Neutron sont dissociés , par contre il y a une multiplication du nombre de particules/projectiles capables de provoquer des fusions quand les énergies seront dans la fourchette utile, c'est à dire en dessous de 1,5 MeV, ce qui est le but recherché. Donc la TOTALITE des nucléons ( P et N) qui auront été heurtés par les protons ( ou noyaux plus 20 lourds ) primaires incidents sera transformée en projectiles pouvant briser la liaison entre nucléons P et N, ceci jusqu'à ce que leurs pertes d'énergie cumulées les ramène dans la zone d'énergie inférieure aux 1,5 MeV en dessous de laquelle ils ne briseront plus les liaisons. La section efficace dans cette zone ( en dessous de 1,5 MeV ) où les fusions se produiront est comprise entre 10 25 et 100 femto2, elle est particulièrement favorable pour les énergies comprises entre 300 et 10 KeV Chaque collision PRIMAIRE entre proton incident et noyaux D ou T libérera 2 nucléons pour D et 3 pour T , il y aura donc multiplication du nombre de particules, mais les neutrons ne participeront que très peu à cette multiplication car ils seront rapidement absorbés par la paroi , ils ne sont donc pas pris en compte dans ce qui 30 suit : Pour D : 1P incident + 1 dissocié = 2 particules ACTIVES + 1 N, l'énergie se répartira elle entre les 3 nucléons Pour T : 1P incident + 1 dissocié = 2 particules ACTIVES + 2 N, l'énergie se répartira elle entre les 4 nucléons Cette multiplication se fera selon une progression géométrique utile de Raison moyenne 2 . 35 L'énergie du proton incident est elle divisée en moyenne par 3.5 à chaque collision . Si l' on désire accroître ce processus de multiplication des collisions primaires il est possible de le faire en augmentant l'énergie de la source annexe d'accélération ce qui ne pose pas de problèmes. Une fois parvenus dans la plage d' énergie utile ( 1,5 MeV à 10 KeV) les noyaux ne seront plus dissociés 40 et deviendront des projectiles qui en se en se heurtant engendreront des fusions.

L'énergie de chaque nucléon après ce choc sera = 1,5 MeV / 3,5 = 0,428 MeV et celle d'un noyau susceptible de fusionner issu de cette première cascade = 0,428 x 2,5 =1,07 MeV en moyenne. Après cette nouvelle cascade de collisions ce sont donc deux NOYAUX qui se heurteront soit 2 + 3 nucléons /2 = 2,5 nucléons venant heurter 2,5 nucléons ( en moyenne ).

Cette collision aboutira à la FUSION de ces noyaux avec création d'un Hélium de 3,6 MeV + 1 Neutron + 14,08 MeV. Le noyau de 4Hélium ainsi créé, animé d'une énergie de 3,6 MeV viendra à son tour heurter un noyau D ou T et le brisera puisque son énergie est supérieure à 1,5 MeV libérant ainsi 2,5 nucléons capables de communiquer leur énergie à des noyaux de D ou de T et de les faire fusionner, énergie de l'ensemble Hélium + D ou T ( 4 + 2,5 soit 6,5 particules ) sera égale à 3,6 MeV qui se partageront entre 6,5 nucléons soit 0,554 MeV par nucléon soit x 4 -= 2,215 MeV pour l'Hé et x 2,5 - 1,385 pour le D ou le T, le noyau de cet Hé ne devrait pas être brisé mais son énergie diminuée, et ramenée de 3,6 MeV à 3,6 - 1,385 = 2,215 MeV, il pourra donc à nouveau briser la liaison des nucléons d'un D ou d'un T . A l'issue de cette collision on aura donc 1 Hé supplémentaire de 2,215 MeV et 2,5 nucléons de 0,554 MeV et 15 ainsi de suite jusqu'à ce que les énergies soient tombées à 10 KeV Il suffira donc de quelques cascades créant des noyaux d'Hélium pour atteindre et dépasser le nombre des fusions journalières nécessaires pour obtenir les 3.000 MW thermiques nominaux.

20 On voit que l'on a ainsi affaire à une réaction en chaîne de rendement très nettement supérieur à 1 risquant de devenir explosive aussi ces réactions de fusion étant auto entretenues il est nécessaire de les réguler finement pour éviter tout risque d'emballement , cette régulation se fait préférentiellement, clans la présente invention, par un contrôle fm du nombre de noyaux D et T injectés régulièrement pour remplacer les noyaux brulés par les réactions de fusion, en effet le rendement des fusions est proportionnel à la densité des noyaux D et T 25 susceptibles de fusionner, en cas de risque d'emballement on injectera moins de noyaux de remplacement d'où stabilisation de la réaction. En cas, très improbable, d'extrême urgence il suffirait d'introduire un peu d' air dans le TUBE pour stopper immédiatement la réaction.

30 Les dessins annexés illustrent l'invention : Il y a lieu de noter que les proportions relatives des divers constituants du dispositif n'ont pu être respectées en raison des très grandes différences d 'échelles entre les divers dessins. Les systèmes de refroidissement ainsi que la couverture tritigène ne sont pas représentés car il s'agît d'éléments classiques connus de longue date 35 - La figure 1 est une vue en plan générale très schématique montrant deux TUBES concentriques avec un petit synchrotron annexe ( les dispositifs accessoires tels aimants de courbure et de focalisation, chambres d'accélération, etc n' y sont pas représentés en raison de l'échelle ). - La figure 2 est une coupe transversale sur un TUBE, perpendiculaire à son grand axe. - La figure 3 est une coupe longitudinale sur un TUBE avec certains de ses dispositifs accessoires : aimants de 40 courbure et de focalisation, trajectoires des neutrons issus des fusions ( en tireté ), trajets de focalisation des particules ACTIVES utiles aux fusions - Figure 4 est une coupe perpendiculaire au grand axe du TUBE montrant la disposition des aimants de couverture et de focalisation. En référence au dessin Fig. 1 page 1/3, un ou plusieurs TUBES concentriques (1), ( deux sont représentés sur ce 5 dessin ), de forme globalement polygonale, dont le diamètre est de l'ordre de plusieurs centaines de mètres, comportent des parties droites (2) raccordées par des zones courbes (3). Un accélérateur primaire de particules (5) ( ici un synchrotron ) est relié aux Tubes (1) par une ou des dérivations d'injection (6). Une ou des chambres accélératrices (4) peuvent être insérées dans une ou plusieurs parties droites du ou des 10 Tubes (1). Plusieurs alternateurs (7) fournissant le courant électrique et une usine d'hydrogène (8) sont représentés. En référence à la figure 2 de la page 2/3 la paroi résistante (9) du Tube de section cylindrique, (1) contient des particules PASSIVES (10) servant de combustible aux réaction , les particules ACTIVES de haute énergie (11) 15 sont focalisées parallèlement au grand axe du Tube, sur la surface interne (12) de la paroi (9) les charges négatives provenant de la terre équilibrant les charges positives internes (10) s'accumulent sur la surface (12). En référence au dessin Fig.3 page 3/3 les aimants de courbure (13) sont disposés dans les zones courbes (3) du ou du ou des polygones formé(s) par le ou les tube (s) (1), les aimants de focalisation (14) sont disposés sur les 20 côtés droits (2), les neutrons issus d'une fusion sont projetés dans toutes les directions possibles représentées en tirets fléchés (15) , les trajectoires sinusoïdales (16) des particules ACTIVES (11) sont resserrées parallèlement à l'axe du Tube par le champ magnétique des aimants de focalisation (14) . Les Neutrons issus des fusions nucléaires (15) s'éloignent à grande vitesse des points de fusion (17). Les particules de haute énergie ACTIVES sont focalisées par les aimants de focalisation (14) pour former un 25 faisceau plus resserré (11) d' axe (16). En référence au dessin Fig.4 page 3/3, nettement agrandi, on voit en éclaté partiel la disposition des aimants (13) et (14) L' exposé détaillé de la constitution et du fonctionnement de cet dispositif a déjà été fait ci dessus dans la partie 30 " exposé de l'invention", il ne semble donc pas nécessaire de le reproduire à nouveau ici. Le rendement d'une installation de ce type est particulièrement intéressant car on n'a besoin que d'un accélérateur de faible puissance, qui du reste peut alimenter plusieurs TUBES (1), pour initier les premières réactions de fusion et qu'il n' y a pas lieu de chauffer ni les particules combustibles initiales ni celles injectées 35 journellement pour remplacer le combustible usé. Cette invention est destinée à faciliter considérablement la production d'énergie à l'échelle industrielle grâce à la fusion nucléaire, elle permettra de mettre ainsi à la disposition de tous et dans des délais très courts une énergie illimitée avec en outre une possibilité de produire économiquement et en grande quantité de l'hydrogène 40 utilisable comme carburant pour toutes sortes de véhicules.

Claims (4)

1. REVENDICATIONS1) - Procédé pour réaliser la fusion nucléaire utilisant un accélérateur de particules et préférentiellement un accélérateur linéaire, un synchrotron , pour accélérer des particules diverses de haute énergie capables d'initier des réactions de fusion nucléaire qui par la suite s'auto entretiennent, dans un espace où le vide a été réalisé et dans lequel on a introduit des combustibles Noyaux " épluchés " de leurs électrons, dont la faible énergie correspond à une température d'environ 500 à 600 degrés Celsius, caractérisé en ce que cet espace est constitué d'un ou de plusieurs TUBES (1) de faible section, de l'ordre de un à quelques décimètres carrés, à parois métalliques (9) dont la résistance est supérieure à la pression Coulombienne exercée par les particules chargées qu'il contiennent, des noyaux de Deutérium, de Tritium, ou d'hélium (10), dont on a au préalable éliminé leurs électrons et qui sont donc chargés positivement, sont injectés dans le tube (1), ils servent de combustible et remplissent ce tube, dans lequel on a réalisé préalablement un vide très poussé, la densité de ces noyaux passifs (10) est de l'ordre de un à quelques millièmes d'équivalent atmosphère, un accélérateur primaire (5) y injecte des particules chargées positivement de très haute énergie (11) , de l'ordre de quelques MeV à quelques dizaines de MeV, qui collisionnent avec les noyaux combustibles (10) ; ces tubes (1) constituent des cages de Faraday reliées à la terre, des charges négatives (12) provenant de la terre apparaissent ainsi spontanément à la surface interne de la paroi (9) et équilibrent les champs électriques positifs des noyaux combustibles (10) avec disruption des champs électriques au droit de cette même surface, ces Tubes (1) ont une longueur, généralement plusieurs kilomètres, qui permet de limiter la charge thermique des parois à un ou quelques MW par mètre carré de paroi, forment en plan un polygone aux sommets arrondis, la température régnant dans ces tubes reste maintenue par le système de refroidissement aux environs des 500 à 600 degrés Celsius nécessaires pour une production optimale de la vapeur alimentant les turbo alternateurs (7) ; des aimants de courbure (13) situés au droit des parties courbes (3) et des aimants de focalisation (14) disposés dans les parties droites (2) guident la trajectoire des particules actives (11) contenues dans le tube (1) qui sont focalisées et resserrées parallèlement à l'axe du tube (1), ces aimants resserrent également les noyaux combustibles positifs (10) pour accroître les chances de collision; les particules primaires à haute énergie (11) injectées par le système accélérateur (5) provoquent quelques fusions peu nombreuses qui s'amplifient en cascades successives grâce à l'Hélium d'énergie 3.6 MeV produit, avec une progression géométrique d'environ 2, en brisant les liaisons internes protons/neutrons des noyaux combustibles (10) puis en provoquant des collisions et des fusions (17) entre noyaux (10) quand les énergies des particules ont baissé dans la fourchette comprise entre 1,5 MeV à 10 KeV ; si nécessaire une ou des chambres accélératrices (4) , en particulier à Radio Fréquence, sont intercalées dans les parties droites (2) des Tubes (1) pour maintenir l'énergie des particules actives (11) ; une couverture tritigène , non représentée, intégrée dans la paroi du tube (1) produit du tritium selon des procédés connus, un circuit caloporteur classique, non représenté, évacue la chaleur produite par les fusions (17) pour produire de la vapeur ; outre la réaction de base 2D + 3T des réactions telles 2D + 2D , 2D + 3He ,3He + 3He peuvent également être réalisées ; les combustibles brulés sont remplacés régulièrement par des noyaux " neufs " préalablement " épluchés " de leurs électrons, les réactions étant auto entretenues l'injection régulière de ces noyaux de remplacement est finement contrôlée afin d' éviter tout emballement des réactions.
2. 2) - Dispositif pour réaliser la fusion nucléaire utilisant un accélérateur de particules et préférentiellementun accélérateur linéaire, un synchrotron , pour accélérer des particules diverses de haute énergie capables d'initier des réactions de fusion nucléaire qui par la suite s'auto entretiennent, dans un espace où le vide a été réalisé et dans lequel on a introduit des combustibles Noyaux " épluchés " de leurs électrons, dont la faible énergie correspond à une température d'environ 500 à 600 degrés Celsius, caractérisé en ce que cet espace est constitué d'un ou de plusieurs TUBES (1) de faible section, de l'ordre de un à quelques décimètres carrés, à parois métalliques (9) dont la résistance est supérieure à la pression Coulombienne exercée par les particules chargées qu'il contiennent, des noyaux de Deutérium, de Tritium, ou d'hélium (10), dont on a au préalable éliminé leurs électrons et qui sont donc chargés positivement, sont injectés dans le tube (1), ils servent de combustible et remplissent ce tube, dans lequel on a réalisé préalablement un vide très poussé, la densité de ces noyaux passifs (10) est de l'ordre de un à quelques millièmes d'équivalent atmosphère, un accélérateur primaire (5) y injecte des particules chargées positivement de très haute énergie (II) , de l'ordre de quelques MeV à quelques dizaines de MeV, qui collisionnent avec les noyaux combustibles (10) ; ces tubes (1) constituent des cages de Faraday reliées à la terre, des charges négatives (12) provenant de la terre apparaissent ainsi spontanément à la surface interne de la paroi (9) et équilibrent les champs électriques positifs des noyaux combustibles (10) avec disruption des champs électriques au droit de cette même surface, ces Tubes (1) ont une longueur, généralement plusieurs kilomètres, qui permet de limiter la charge thermique des parois à un ou quelques MW par mètre carré de paroi, forment en plan un polygone aux sommets arrondis, la température régnant dans ces tubes reste maintenue par le système de refroidissement aux environs des 500 à 600 degrés Celsius nécessaires pour une production optimale de la vapeur alimentant les turbo alternateurs (7) ; des aimants de courbure (13) situés au droit des parties courbes (3) et des aimants de focalisation (14) disposés dans les parties droites (2) guident la trajectoire des particules actives (11) contenues dans le tube (1) qui sont focalisées et resserrées parallèlement à l'axe du tube (1), ces aimants resserrent également les noyaux combustibles positifs (10) pour accroître les chances de collision; les particules primaires à haute énergie (11) injectées par le système accélérateur (5) provoquent quelques fusions peu nombreuses qui s'amplifient en cascades successives grâce à l'Hélium d'énergie
3. 3.6 MeV produit, avec une progression géométrique d'environ 2, en brisant les liaisons internes protons/neutrons des noyaux combustibles (10) puis en provoquant des collisions et des fusions (17) entre noyaux (10) quand les énergies des particules ont baissé dans la fourchette comprise entre 1,5 MeV à 10 KeV ; si nécessaire une ou des chambres accélératrices (4) , en particulier à Radio Fréquence, sont intercalées dans les parties droites (2) des Tubes (1) pour maintenir l'énergie des particules actives (11) ; une couverture tritigène , non représentée, intégrée dans la paroi du tube (1) produit du tritium selon des procédés connus, un circuit caloporteur classique, non représenté, évacue la chaleur produite par les fusions (17) pour produire de la vapeur ; outre la réaction de base 2D + 3T des réactions telles 2D + 2D , 2D + 311e ,3He + 3He peuvent également être réalisées ; les combustibles brulés sont remplacés régulièrement par des noyaux " neufs " préalablement " épluchés " de leurs électrons, les réactions étant auto entretenues l'injection régulière de ces noyaux de remplacement est finement contrôlée afin d' éviter tout emballement des réactions. 3) Dispositif selon revendication 2 caractérisé en ce que plusieurs Tubes (1) sont disposés concentriquement et/ou sur une ou plusieurs couches afin d'accroître considérablement la puissance produite pour une emprise au sol inchangée.40
4. 4) Dispositif selon revendications 2 et 3 caractérisé en ce que la machine est complétée par des turbines et alternateurs (7) et éventuellement une usine de fabrication d'hydrogène pour utiliser tout ou partie de la puissance électrique et thermique fournie par les alternateurs (7).