Les chercheurs de l'Institut Polytechnique Rensselaer de New York ont développé un accélérateur de particules "de table" capable de produire une réaction de fusion nucléaire à température ambiante, fournissant ainsi la confirmation d'une expérience antérieure entreprise à l'Université de Californie de Los Angeles (UCLA), tout en offrant des améliorations considérables sur la conception initiale.
Vue interne de la chambre à vide contenant le dispositif de fusion.
Deux cristaux "pyro-électriques" produisent un puissant
champ électrique en chauffant ou en refroidissant
Le dispositif est essentiellement un petit accélérateur de particules. Son coeur est constitué de deux cristaux "pyro-électriques" en opposition qui produisent un champ électrique intense par chauffage ou refroidissement. Le dispositif est rempli de gaz de deutérium. Le champ électrique arrache des électrons au gaz, ce qui produit des ions deutérium et les accélère vers une cible de deutérium dans l'un des cristaux. Lorsque les particules atteignent la cible, des neutrons sont émis, ce qui est le signe qu'une fusion nucléaire s'est produite.
Des chercheurs de l'UCLA avaient conçu un appareil semblable en 2005, mais deux caractéristiques importantes distinguent le nouveau dispositif: d'une part l'utilisation de deux cristaux au lieu d'un seul double le potentiel d'accélération et d'autre part l'installation n'exige pas de refroidir les cristaux à des températures cryogéniques, ce qui réduit la complexité et le coût du matériel. L'étude a également permis de vérifier la physique fondamentale se cachant derrière l'expérience. Elle suggère que les cristaux "pyro-électriques" sont en fait des moyens viables de produire une fusion nucléaire, et que ses applications pourraient être plus proches qu'on ne le pensait.
La fusion nucléaire n'est pas considérée ici comme source potentielle d'énergie, expliquent les chercheurs. L'étude devrait conduire au développement d'un générateur de neutrons portatif et fonctionnant sur batteries pour une grande diversité d'applications, depuis les tests non destructifs jusqu'aux détecteurs d'explosifs ou les scanners de bagages dans les aéroports. Le concept pourrait également être utilisé pour élaborer un générateur portable de rayons X. Un tel générateur existe déjà, mais il ne produit pas assez d'énergie pour fournir les 50.000 électrons-volts nécessaires à l'imagerie médicale. Le nouveau dispositif est capable de générer environ 200.000 eV, ce qui pourrait répondre à cette exigence.