Alors que la demande mondiale d'énergie augmente, il en va de même des préoccupations croissantes concernant l'impact environnemental de la production d'électricité. Le besoin d'un coffre-fort, nettoyer, et une source d'énergie fiable n'a jamais été aussi clair. La puissance de fusion pourrait répondre à un tel besoin. Un article de synthèse publié dans Le Journal Physique Européen H examine l'histoire de 6 décennies de l'analyse des particules neutres (NPA), développé à l'Institut Ioffe, Saint-Pétersbourg, Russie, un outil de diagnostic essentiel utilisé dans les dispositifs de confinement du plasma magnétique tels que les tokamaks qui abriteront le processus de fusion nucléaire et généreront l'énergie propre du futur.

En tant qu'auteur correspondant de la revue, le Dr Pavel Goncharov, chef de laboratoire au Laboratoire Avancé de Recherche sur le Plasma, Université polytechnique de Saint-Pétersbourg, Russie, explique, la puissance de fusion nécessite de ramener sur terre les processus qui se produisent dans les noyaux des étoiles. "Le plasma est l'état dominant de la matière visible dans l'Univers actuel et la fusion nucléaire alimente les étoiles, " dit le physicien. " La capacité de brûler le deutérium formé au début de l'Univers et de générer de l'énergie représente un nouveau sommet pour l'humanité. "

La clé pour cela est de créer et de contraindre le plasma avec de puissants champs magnétiques. Mais, comprendre les processus de fusion avec le plasma et comment l'exploiter au mieux nécessite également des techniques de diagnostic puissantes, et NPA est une telle méthode.

Le concept de NPA trouve son origine dans les travaux de 1951 d'Andrei D. Sakharov, un lauréat du prix Nobel de la paix qui s'est rendu compte que dans un plasma, des ions d'hydrogène à déplacement rapide entreraient en collision avec des atomes d'hydrogène neutres à déplacement lent transférant leur charge. Ainsi, mesurer le flux de ces atomes neutres rapides lorsqu'ils sont éjectés du plasma est un bon moyen de diagnostiquer ses distributions ioniques.

La naissance et l'histoire du NPA sont non seulement étroitement liées à l'histoire de la physique de la fusion contrôlée, mais joueront un rôle clé dans son avenir. La technique sera l'une des principales méthodes de diagnostic employées par ITER, actuellement la plus grande expérience de fusion au monde, qui espère combler le fossé entre des expériences à plus petite échelle et une centrale à fusion nucléaire fonctionnelle.

"Trois facteurs ont joué un rôle dans notre intérêt pour la science de la fusion, " remarquent les auteurs. " D'abord, elle implique de multiples branches de la science fondamentale. Seconde, ce domaine est d'une grande importance pratique. Troisième, une nouvelle source d'énergie propre et abondante est la base d'un avenir meilleur pour l'humanité. C'est une combinaison impressionnante."