9.3 Processus cinétiques
341
|p 0 | = |p|. Le polynôme d’ordre l décrit des détails angulaires de l’ordre de 2p/l, sa
contribution décroît exponentiellement ; la fonction s’isotropise donc exponentiellement lorsque t → +∞.
p
θ
p
p
z
y
x
p
p 0
Figure 9.15 Isotropisation d’une distribution initialement monocinétique p 0 = p 0 u.
Les deux études précédentes sur le ralentissement ion-électrons et l’isotropisation
électron-ions sont complémentaires. En effet, le phénomène d’isotropisation des
vitesses électroniques est un processus de destruction d’une vitesse dirigée sur un
fond neutralisant d’ions massifs au repos et le phénomène de ralentissement ionique
est aussi un processus de destruction de vitesse dirigée dû aux collisions des ions
avec un fond neutralisant d’électrons thermiques. Dans les deux dernière études de
processus cinétiques que nous allons présenter ces deux processus, le ralentissement
et l’isotropisation, seront pris en compte simultanément et non plus séparément.
Deux populations sont particulièrement importantes dans les plasmas thermonucléaires :
• les particules alpha, possédant une énergie de l’ordre de 3, 5 MeV à 50 keV, qui
constituent la source d’énergie de la combustion thermonucléaire,
• les électrons rapides, possédant une énergie de l’ordre de 10 MeV à 100 keV, qui
dans les tokamaks sont utilisés pour générer le courant assurant le confinement
(dans les schémas avancés de confinement inertiel ces électrons sont aussi utilisés
pour allumer la combustion thermonucléaire à travers un dépôt d’énergie rapide et
localisé).
Nous allons donc étudier en détail la cinétique de ces deux populations qui contrôlent
la dynamique de la combustion thermonucléaire.
9.3.3 Alphas thermonucléaires
Les particules alpha, issues de la réaction de fusion entre le deutérium et le tritium
(4.32), naissent avec une énergie m a v
2
0 /2 ≈ 3.5 MeV. Puis, elles subissent un processus de ralentissement sur les électrons et d’isotropisation sur les ions. Enfin, elles
se thermalisent et doivent être extraites pour ne pas étouffer la combustion dans les
tokamaks.
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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|p 0 | = |p|. Le polynôme d’ordre l décrit des détails angulaires de l’ordre de 2p/l, sa
contribution décroît exponentiellement ; la fonction s’isotropise donc exponentiellement lorsque t → +∞.
p
θ
p
p
z
y
x
p
p 0
Figure 9.15 Isotropisation d’une distribution initialement monocinétique p 0 = p 0 u.
Les deux études précédentes sur le ralentissement ion-électrons et l’isotropisation
électron-ions sont complémentaires. En effet, le phénomène d’isotropisation des
vitesses électroniques est un processus de destruction d’une vitesse dirigée sur un
fond neutralisant d’ions massifs au repos et le phénomène de ralentissement ionique
est aussi un processus de destruction de vitesse dirigée dû aux collisions des ions
avec un fond neutralisant d’électrons thermiques. Dans les deux dernière études de
processus cinétiques que nous allons présenter ces deux processus, le ralentissement
et l’isotropisation, seront pris en compte simultanément et non plus séparément.
Deux populations sont particulièrement importantes dans les plasmas thermonucléaires :
• les particules alpha, possédant une énergie de l’ordre de 3, 5 MeV à 50 keV, qui
constituent la source d’énergie de la combustion thermonucléaire,
• les électrons rapides, possédant une énergie de l’ordre de 10 MeV à 100 keV, qui
dans les tokamaks sont utilisés pour générer le courant assurant le confinement
(dans les schémas avancés de confinement inertiel ces électrons sont aussi utilisés
pour allumer la combustion thermonucléaire à travers un dépôt d’énergie rapide et
localisé).
Nous allons donc étudier en détail la cinétique de ces deux populations qui contrôlent
la dynamique de la combustion thermonucléaire.
9.3.3 Alphas thermonucléaires
Les particules alpha, issues de la réaction de fusion entre le deutérium et le tritium
(4.32), naissent avec une énergie m a v
2
0 /2 ≈ 3.5 MeV. Puis, elles subissent un processus de ralentissement sur les électrons et d’isotropisation sur les ions. Enfin, elles
se thermalisent et doivent être extraites pour ne pas étouffer la combustion dans les
tokamaks.
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit