The Spacetime Metric

De 8–12 ans · environ 6 minutes

La fusion dans un bloc de métal

Pourrais-tu faire tourner la réaction du Soleil dans un bloc de métal ?

La grande idée

Le métal n'est pas plein pour les toutes petites choses, et il se passe des choses dans les trous.

fusion
Quand deux minuscules noyaux se collent en un seul et libèrent une bouffée d'énergie.
réseau cristallin
La grille bien rangée et répétée où les atomes se placent dans un métal.
écrantage
Quand des électrons se glissent entre deux noyaux et adoucissent leur bousculade.

Pourrais-tu faire tourner la réaction du Soleil dans un bloc de métal ?

Au fond du Soleil, de minuscules noyaux se percutent et se collent. Ce collage s'appelle la fusion. C'est de là que vient la lumière du Soleil. Normalement, il faut des millions de degrés.

Les noyaux détestent se coller. Ils portent tous la même charge électrique et se repoussent très fort. C'est comme vouloir coller deux aimants qui refusent. Mais le métal se révèle un endroit très intéressant pour essayer.

Une plaque de métal bleu foncé traversée de part en part par plusieurs fines colonnes de lumière violette.
Des colonnes de lumière traversent tout droit une plaque de métal plein. Pour les plus petites choses qui existent, le métal n'est pas plein du tout. Ses atomes forment une grille, et il y a de la place entre eux.

Ce que nous savons avec certitude

Deux morceaux de physique tout à fait ordinaire font le travail ici.

Le premier s'appelle l'écrantage. Remplis une grille de métal d'hydrogène lourd et une chose utile se passe. Le métal grouille d'électrons libres. Ces électrons se glissent entre les noyaux et annulent une partie de la bousculade.

Le second a été trouvé en 1935 par Robert Oppenheimer et Melba Phillips. L'hydrogène lourd peut réagir avec un noyau à plus basse énergie que l'hydrogène ordinaire.

En 2020, des scientifiques de la NASA Glenn ont publié deux articles là-dessus. Ils sont parus dans Physical Review C, une revue sérieuse et reconnue de physique nucléaire. L'équipe comprenait Pines, Steinetz, Benyo et Forsley.

Ils ont bourré de l'erbium et du titane d'hydrogène lourd. Puis ils ont tiré des rayons gamma très énergiques sur le métal. Ils ont mesuré de nouveaux produits nucléaires qui sortaient, dont des neutrons.

Ce que les scientifiques testent en ce moment

Lis maintenant ce résultat avec attention, car cette attention est toute la leçon. La NASA a mesuré des réactions. La NASA n'a pas mesuré d'énergie nette. Ce sont deux choses différentes.

De l'énergie est entrée dans le métal sous forme de rayons gamma. Rien n'est sorti de nulle part. L'affirmation est étroite, et c'est ce qui la rend solide.

Cela compte à cause de 1989. Deux scientifiques avaient alors annoncé une fusion sur une table. D'autres laboratoires n'ont pas pu la refaire. Un nouveau test soigneux a été publié en 2019. Il n'a trouvé aucune chaleur en plus à ces vieux niveaux. Mais il désignait la physique de l'écrantage comme digne d'être étudiée. C'est justement ce que la NASA a ensuite construit.

Des entreprises la poursuivent aujourd'hui. Clean Planet, au Japon, travaille avec l'université du Tohoku. Astral Systems est plus récente. Les deux annoncent de la chaleur en plus venant du métal chargé.

La prochaine étape est claire. Un autre laboratoire doit voir les mêmes produits sous le même faisceau. Puis quelqu'un doit mesurer la chaleur et montrer que les comptes sont bons.

Pourquoi c'est important

Chaque idée de ce livre a d'abord besoin de la même chose. Une petite source d'énorme énergie.

Imagine un bloc de métal qui donne du courant sans s'arrêter. Pas de fumée, pas de camion-citerne, pas de fils venant de l'horizon. Cela changerait la vie de tout le monde sur Terre.

À toi de jouer

Pourquoi est-il si important que l'énergie soit entrée en rayons gamma ? Et comment pèserais-tu la chaleur qui sort d'un bloc de métal ?

Personne n'a encore bouclé les comptes de l'énergie. Cette mesure attend. Peut-être que tu la feras.

À essayer à la maison

Le bocal qui était déjà plein

Il vous faut : Un bocal transparent, une poignée de billes ou de pois secs de même taille, et du riz

  1. 1.Remplis le bocal de billes jusqu'à ne vraiment plus pouvoir en glisser une seule.
  2. 2.Lève-le vers la lumière et regarde bien les trous entre les billes.
  3. 3.Maintenant, verse du riz tout doucement, en secouant légèrement le bocal.

Observez : Le bocal était plein, et une quantité étonnante de riz est quand même entrée. Un métal fonctionne pareil. Ses atomes forment une grille bien rangée avec de la place entre eux. C'est exactement là que les scientifiques cachent l'hydrogène quand ils veulent de la fusion dans un solide.

Pour les adultes et les lecteurs plus âgés

Cette leçon vient du Chapitre 12: La fusion par confinement dans un réseau : le substrat énergétique et de l'unité de la carte La fusion par confinement dans un réseau.