Dans une avancée significative dans la recherche sur la fusion, les scientifiques de Zap Energy ont rapporté des mesures réussies d'isotropie des neutrons provenant de leur dispositif FuZE, marquant une étape cruciale dans la quête d'une énergie de fusion durable. Publiée le 3 février 2025 dans le journal Nuclear Fusion, cette recherche valide que les pinces Z stabilisées par flux cisaillé peuvent produire une fusion thermique stable, essentielle pour atteindre des rendements énergétiques plus élevés.
L'isotropie des neutrons indique que les neutrons générés lors des réactions de fusion ont une distribution d'énergie uniforme dans toutes les directions, suggérant un équilibre thermodynamique au sein du plasma. "En gros, cette mesure indique que le plasma est en équilibre thermodynamique," a déclaré Uri Shumlak, scientifique en chef de Zap. Cet équilibre permet une mise à l'échelle potentielle de la taille du plasma sans compromettre la stabilité.
La fusion se produit lorsque des noyaux d'hydrogène fusionnent en hélium, libérant des neutrons qui transportent 80 % de l'énergie de la réaction. La fusion thermique, l'objectif des recherches de Zap, se caractérise par une production isotrope de neutrons, contrairement à la fusion cible de faisceau, qui entraîne des émissions de neutrons anisotropes et pose des défis pour la mise à l'échelle de l'énergie.
L'équipe de Zap a réalisé 433 tirs de plasma à l'aide de détecteurs de neutrons autour du dispositif FuZE, confirmant que les neutrons produits étaient presque isotropes. Ce résultat représente non seulement une référence clé en physique de la fusion, mais porte également une signification historique, car la méthode de la pince Z a été confrontée au scepticisme depuis son origine dans les années 1950 en raison des échecs précédents liés à l'instabilité.
Rachel Ryan, scientifique senior chez Zap, a souligné l'importance de ces résultats, déclarant : "Si nous voyions principalement des neutrons provenant d'une source de faisceau-cible, cela signifierait que notre machine ne serait pas évolutive." La recherche suggère que comprendre le comportement des neutrons pourrait conduire à une stabilité accrue dans le processus de fusion, ouvrant la voie à des applications pratiques dans la génération d'énergie propre.
En regardant vers l'avenir, l'équipe de Zap prévoit de réaliser d'autres tests à des énergies plus élevées sur leur dispositif FuZE-Q. Les résultats initiaux sont prometteurs, et des mesures continues aideront à déterminer la contribution de la fusion cible de faisceau à leurs rendements énergétiques.