Qu'est-ce que le Farnsworth Fusor?
Un fuseur Farnsworth-Hirsch est un appareil permettant de générer des réactions de fusion nucléaire. Les fuseurs Farnsworth-Hirsch utilisent des champs électriques puissants pour contenir le plasma de fusion, contrairement à la conception plus courante du tokamak, qui utilise des champs magnétiques. Les fuseurs Farnsworth sont généralement simples à construire et de nombreux amateurs ont construit les leurs, souvent à partir de pièces détachées. Bien qu'un fuseur Farnsworth ne puisse pas générer d'énergie nette à partir de la fusion, plusieurs conceptions connexes montrent un potentiel, et des recherches sont en cours pour déterminer si certaines d'entre elles sont viables en tant que sources d'énergie.
Le principe de base du fuseur Farnsworth, le confinement électrostatique inertiel (IEC), a été remarqué pour la première fois dans les tubes à vide de télévision. Si vous appliquez un champ électrique à un plasma, les ions chargés positivement dans le plasma seront attirés par le champ électrique, et les ions se rassembleront tous autour de la région ayant le potentiel électrique le plus bas. En agençant les fils en forme de «grille», puis en appliquant une tension, le fusor de Farnsworth attire les ions dans un creux central. Si la tension est suffisamment élevée, l'attraction électrique fera que les ions zoomeront à travers la cavité centrale à grande vitesse; les ions entrent alors en collision avec d'autres ions se déplaçant également à travers le creux, induisant une fusion nucléaire.
Comme le mécanisme de confinement est si simple, ne nécessitant que des fils et une alimentation haute tension, les fuseurs Farnsworth sont relativement simples à construire. Les plans et instructions de fabrication d'un fuseur sont disponibles sur Internet et ne nécessitent souvent que des connaissances de base des techniques utilisées et des pièces de rechange d'une valeur de plusieurs milliers de dollars. Notez que ces fuseurs fabriqués à la maison ne peuvent pas être utilisés comme sources d'énergie en raison du faible nombre de réactions de fusion, bien qu'ils puissent être utilisés comme sources de rayonnement neutronique.
La puissance produite par un fuseur est limitée par la densité des ions; Au fur et à mesure que plus d'ions sont injectés dans le fuseur, ils commencent à se repousser, ce qui limite le nombre de collisions. Les ions entrent également en collision avec la grille, absorbant leur énergie et produisant de la chaleur indésirable. De nombreuses solutions de contournement ont été proposées pour résoudre ces problèmes, et plusieurs efforts de recherche sont en cours pour développer une source d'énergie de fusion viable. Parmi les variantes proposées, citons le système Polywell, qui utilise un réseau de bobines magnétiques ainsi qu'un champ électrique, ainsi qu'un piège de Penning modifié, qui utilise un champ électrique et magnétique constant pour confiner les particules chargées. Bien qu'aucun logiciel n'ait encore produit de puissance utilisable, les chercheurs espèrent qu'un appareil viable pourra être construit.