Le combustible aneutronique et les machines compactes qui lui conviennent

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TAE Technologies et l'Institut national japonais des sciences de la fusion ont produit la première fusion proton-bore-11 à l'intérieur d'un plasma confiné magnétiquement, en injectant de la poudre de bore au bord du Large Helical Device et en tirant trois faisceaux d'hydrogène de 2 MW à 160 kilovolts ; un détecteur au silicium hors de la ligne de visée directe du plasma a compté environ 150 000 produits de fusion par seconde en présence de bore et moins d'un millier sans (First measurements of p11B fusion in a magnetically confined plasma, 2023). Leur propre conclusion nomme le levier qui intéresse ce site : le taux peut être poussé en concevant la distribution des particules plutôt qu'en élevant seulement la température. Le focus à plasma dense de LPPFusion rapporte une énergie ionique confinée moyenne de 240 kiloélectronvolts — dans la plage que nécessite le proton-bore-11 — issue d'un plasmoïde de seulement quelques dizaines de microns de large portant une large part de l'énergie totale de la machine, les produits émergeant sous forme d'un faisceau d'ions d'un côté et d'un faisceau d'électrons de l'autre, si bien qu'un courant est induit directement dans une bobine (Focus Fusion: Overview of Progress Towards p-B11 Fusion with the Dense Plasma Focus, 2023). L'ordre de mission pour les premiers tirs au décaborane, avec les instruments déjà installés, est Preparations for pB11 tests in the FF-2B dense plasma focus (2024). Du côté compact, la configuration à champ inversé de Princeton tient son plasma à l'intérieur de lignes de champ fermées que le plasma fabrique largement lui-même, dans un tube de quatre à huit mètres de long, chauffé par un champ magnétique rotatif de parité impaire ; PFRC-2 a chauffé des électrons au-delà de 500 électronvolts et tenu des plasmas pendant 300 millisecondes (The Princeton Field-Reversed Configuration for Compact Nuclear Fusion Power Plants, 2023), et Samuel Cohen plaide pour toute cette classe de taille devant le comité qui fixe les priorités de la décennie dans FESAC Decadal Study: Clean, multi-purpose fusion power from small field-reversed configuration reactors (2024).

L'expérience ou la construction

L'échelon à court terme est la conversion directe, non l'allumage. Prendre une machine existante qui produit des produits de fusion chargés à n'importe quel taux, et instrumenter la collecte : placer une bobine ou un jeu de grilles polarisées sur le trajet des produits et mesurer l'énergie électrique récupérée par événement de fusion. La mesure qui tranche est le nombre de joules d'électricité produits par joule d'énergie de produit de fusion, sur une vraie machine, avec le rendement de collecte indiqué séparément du rendement de fusion. Ce chiffre est tout l'argument économique en faveur du combustible aneutronique et il n'est presque jamais publié.