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DOSSIERS

01La chaîne de la fusion
02Comparatif des sources d'énergie
03Simulation maple
04A quand une centrale ITER ?
05Quel éclairage pour demain ?
06Historique d'ITER
07Les compensations pour le Japon
08Lancement d'une décharge
09
Le TIPE en CPGE et la fusion

 
 

I- La fusion thermonucléaire

A- La réaction
1/ Les espèces qui réagissent
2/ Les réactions
3/ L’effet tunnel
4/ Section efficace

B- Conditions de réaction
1/ Bilan énergétique
2/ Break-even
3/ Ignition
4/ Critère de Lawson
5/ Analyse des performances

II- Le Tokamak

A- Présentation
1/ Généralités
2/ Principe

3/ Les éléments
4/ Les flux
5/ Structures et matériaux

B- Confinement magnétique
1/ Attitude d’une particule dans B
 
2/ Le choix de la géométrie torique
3/ Allure des lignes de champ
4/ Simulation maple
5/ Rôle des trois bobines

C- Chauffage du plasma
1/ Effet Joule
2/ Injection de neutres
3/ Par ondes
4/ Par particules alpha

D- Gestion des flux
1/ Injection d’énergie
2/ Injection de matière
3/ Extraction de la matière et de l’énergie

E- Instabilités
1/ Présentation et MHD
2/ Valeurs caractéristiques
3/ Instabilités et tourbillons
4/ Réduction  des tourbillons

5/ Réduction des bouffées de chaleur

 
DIVERS
 

 Bibliographie
 Le groupe B.MONTEIL
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Indice YooVi

ITER : International Thermonuclear Experimental Reactor

 

1) Historique et but

Le projet a été proposé en 1985 au sommet de Genève par l’Union Soviétique.

But : démontrer la faisabilité scientifique de la fusion thermonucléaire contrôlée par confinement magnétique dans le but de réaliser des réacteur produisant industriellement de l’électricité.

2) Comparatif par rapport aux autres Tokamaks

 Le taille d’ITER sera bien plus importante que celle de JET et JT-60U 

Principaux paramètres de Tore Supra, JET, ITER

Paramètres

Tore Supra

JET

 ITER

Grand rayon du plasma (m)

 2.25

 3

 6.21

Petit rayon du plasma (m)

 0.7

 1.25

 2.0

Volume du plasma (m3)

 25

 155

 837

Courant plasma (MA)

 1.7

 5-7

 15

Champ magnétique (T)

 4.5

 3.4

 5.3

Durée des impulsions (s)

 minute(s)

 10

 > 300 s

Type de Plasma

 D-D

D-D / D-T

 D-T

Puissance thermonucléaire (P récupérée)

 ~ kW

50kW/ 10MW

 500 MW

Q = P récupérée / P injectée 

 ~ 0  

 ~1 

>10

Puissance neutronique au bord  

 20 W/m²  

 60 kW/m²

0.57 MW/m²

3) Objectifs d’ITER

Performances

 

Q>10 en régime inductif (300 à 500s)

Explorer le régime stationnaire (Q=5) et P~500 MW

Flux neutronique (14 MeV) moyen (>0,5 MW/m)

 

Fonctionnement

 

Etude du plasma

Test de modules de couverture tritigène

Test de la disponibilité des technologies essentielles : aimants supraconducteurs, maintenance robotisée, composants subissant un haut flux

Démontrer la sûreté du fonctionnement et de son faible impact sur l’environnement

4) Le prix d’ITER

Construction (10 ans)

 

Coût d’investissement total 3 960 M€

Gestion et services   610 M€

Dépenses spécifiques au site 100 M€

École internationale  50 M€

Total (hypothèse Cadarache) 4 720 M€

Exploitation (par an, pendant 20 ans)

Dépenses d’exploitation 240 M€

Provisions pour démantèlement 25 M€

Total 265 M€

 

Total de l’opération 10 G€

 

 

Construction (total pour les 10 ans)

 

Collectivités territoriales 447 M€

CG 13 :        152 M€

CR PACA :     152 M€

CPA    :          75 M€

CG 83 :          30 M€

CG 84 :          28 M€

CG 04 :          10 M€

État (dont dotation du CEA)          438 M€

Total financements France  885 M€

Exploitation (pendant 20 ans, provision pour démantèlement compris)

Collectivités territoriales      0 M€

État (dotation du CEA)       730 M€

Total                     730 M€

 


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