Une nouvelle base de données créée par l'Université Curtin sur les réactions électron-molécule est un grand pas en avant pour faire de l'énergie de fusion nucléaire une réalité, en permettant aux chercheurs de modéliser avec précision des plasmas contenant de l'hydrogène moléculaire.

L'étude Curtin, publié dans la revue Atomic Data and Nuclear Data Tables, fournit des données au réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER), l'un des plus grands projets scientifiques au monde visant à développer une technologie de fusion pour la production d'électricité sur Terre.

Chercheur principal, doctorat Liam Scarlett, candidat et boursier Forrest du groupe de physique théorique de la Curtin's School of Electrical Engineering, Computing and Mathematical Sciences a déclaré que ses calculs et la base de données sur les collisions qui en résulteraient joueraient un rôle crucial dans le développement de la technologie de fusion.

« Notre modélisation de collision électron-molécule est une étape passionnante dans la poussée mondiale pour développer l'énergie de fusion - un nouveau, source d'électricité propre. La fusion est la réaction nucléaire qui se produit lorsque des atomes entrent en collision et fusionnent, libérant d'énormes quantités d'énergie. Ce processus est ce qui alimente le Soleil, et le recréer sur Terre nécessite une connaissance détaillée des différents types de collisions qui ont lieu dans le plasma de fusion - c'est là qu'interviennent mes recherches, " a déclaré M. Scarlett.

"Nous avons développé des modèles mathématiques et des codes informatiques, et a utilisé le Pawsey Supercomputing Center de Perth pour calculer les probabilités de différentes réactions se produisant lors de collisions avec des molécules. Les molécules que nous avons examinées ici sont celles qui sont formées d'atomes d'hydrogène et de ses isotopes, car ils jouent un rôle important dans les réacteurs à fusion.

"Jusqu'à présent, les données disponibles étaient incomplètes, Cependant, notre modélisation de collision moléculaire a produit une base de données précise et complète de plus de 60, 000 probabilités de réaction électron-molécule qui, pour la première fois, a permis à une équipe en Allemagne de créer un modèle précis pour l'hydrogène moléculaire dans le plasma ITER.

"C'est important car leur modèle sera utilisé pour prédire comment le plasma rayonnera, conduisant à une meilleure compréhension de la physique des plasmas, et le développement d'outils de diagnostic indispensables au contrôle de la réaction de fusion."

Le projet de recherche a été financé par le United States Air Force Office of Scientific Research dans le cadre d'un effort de recherche international visant à exploiter l'énergie de fusion comme future source d'énergie.

Directeur de recherche et co-auteur Professeur Dmitry Fursa, de l'École de génie électrique de Curtin, Informatique et Mathématiques, cette puissance de fusion est attrayante en raison de son approvisionnement en combustible pratiquement illimité (hydrogène) et de l'absence de déchets radioactifs à vie longue ou d'émissions de carbone.

"La fusion est l'un des plus grands projets au monde en ce moment. Vous pouvez exploiter une énorme quantité d'énergie de la réaction qui se produit lorsque vous prenez des atomes d'hydrogène et les fusionnez ensemble, " dit le professeur Fursa.

"Cette nouvelle modélisation complète des collisions électron-molécule a fourni une base solide à d'autres chercheurs pour poursuivre leurs travaux de développement d'un réacteur efficace pour recréer le processus de fusion du Soleil ici sur Terre."