1.2 Technologie des plasmas
25
N [cm −3 ]
E [eV]
1
1 0 2
10 4
10 6
10 8
10 12
10 16
W
A
M
P
a
a : Propulseurs
b : Réacteurs
c : Arc
d : Pinch
e : Tokamak
b
c
d
e
Figure 1.10 Énergétique des milieux dilués.
non physique et inaccessible, en effet un transfert important d’énergie vers une quantité importante de matière requiert, en régime stationnaire, des puissances impossibles à générer sur terre.
Ce positionnement original de la physique et de la technologie des plasmas, analysé
sous l’angle de l’énergétique appliquée, se retrouve aussi du point de vue fondamental ; en effet, dans le tableau (1.9) nous avons rappelé l’ordering en énergie des
excitations élémentaires dans un gaz moléculaire : la physico-chimie moléculaire
s’intéresse aux excitations basse énergie (vibrations, rotations, électroniques) jusqu’à la dizaine d’eV et la physique nucléaire aux excitations et réactions des noyaux
au niveau du MeV, les énergies typiques mises en jeu pour l’ionisation au sein des
plasmas sont intermédiaires (a 0 et a n sont les dimensions typiques de l’atome et du
noyau).
Compte tenu des niveaux d’énergie stockés (des gigajoules), les tokamaks occupent
une position originale dans les systèmes énergétiques avancés représentés sur la
figure 1.10.
Les tokamaks sont des configurations magnétiques utilisées pour confiner et chauffer
des plasmas en régime thermonucléaire ; en effet, la température d’amorçage et d’entretien d’une combustion thermonucléaire étant de l’ordre d’une centaine de millions
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