Brevet FR2079370A1 — publié le 19711112

i 2079370 La présente invention concerne un système à réacteur thermonucléaire et un procédé pour faire fonctionner un tel réacteur thermonucléaire. Il est connu que le soleil produit de l'énergie par des réactions thermonucléaires qui ont lieu à des températures extrêmement élevées. Ces 5 réactions ainsi que toutes les réactions thermonucléaires contrôlées résultent de collision entre des noyaux libérant de l'énergie. Il peut être montré que des températures extrêmement élevées doivent être atteintes pour obtenir une puissance thermonucléaire utile> mais à ces températures la 10 perte d'énergie par rayonnement est importante, Le deutérium et le tritérium libèrent de l'énergie à des températures relativement basses en émettant relativement peu de radiations, de sorte qu'ils sont des combustibles thermonucléaires convenables Le confinement du combustible à ces températures a été obtenu en établissant des champs magnétiques extrêmement intenses 15 entourant la cuve de confinement du combustible et différentes combinaisons ont été utilisées pour augmenter la densité des ions du combustible et l'énergie des ions de façon que les ions subissent des réactions de fusion pour produire des neutrons de grande énergie. Dans les réacteurs antérieurs fonctionnant avec du deutérium-tritérium comme combustible, il existe 20 habituellement une région fertile entourant la cuve du réacteur pour la génération de tritérium et pour la conversion de l'énergie cinétique des neutrons de fusion en chaleur récupérable utilisée suivant un cycle thermique classique pour la production d'électricité. Cette région fertile doit satisfaire à trois conditions nucléaires de base : 25 1) elle doit produire du tritérium, c'est-à-dire qu'une énergie basée sur le tritérium n'est pas possible si la vitesse de production du tritérium n'est pas supérieure dans la région fertile à la consommation dans le plasma de fusion, 2) elle doit convertir l'énergie cinétique des neutrons de fusion 30 en chaleur récupérable comme il a été indiqué ci-dessus, et 3) elle doit être stable contre la rupture structurale et la corrosion aux températures de fonctionnement et sous l'irradiation par les neutrons. Certains des problèmes rencontrés dans les dispositifs antérieurs 35 concernent le confinement convenable des produits de la réaction thermonucléaire au moyen de champs magnétiques très intenses, et le prix élevé résultant de la production de ces champs, le chauffage du combustible 71 04677 2 2079370 thermonucléaire à des températures suffisamment élevées pour que les réactions thermonucléaires aient lieu, l'établissement d'un moyen pour assurer que la densité du combustible chauffé soit suffisamment importante pour surmonter les différents mécanismes de perte associés à la production 5 d'un plasma à haute température, et 1'endommagement par les neutrons rapides de la paroi de l'enceinte à vide dans laquelle ont lieu les réactions thermonucléaires, L'invention a pour objet de résoudre certains des problèmes considérés ci-dessus de la façon décrite ci-après. 10 L'invention a par suite pour objet un réacteur thermonucléaire ne nécessitant pas les champs magnétiques cryogéniques normalement utilisés pour confiner le plasma, évitant pratiquement 1'endommagement de la paroi de l'enceinte à vide par les neutrons rapides, et permettant un rapport de génération du tritérium supérieur à un et la production d'une quantité 15 d'énergie électrique supérieure à celle consommée pour le fonctionnement du réacteur. Le but de l'invention est atteint en utilisant des pastilles de combustible thermonucléaire congelées, par exemple de deutérium-tritérium, injectées périodiquement et individuellement dans une cavité centrale d'une 20 masse en circulation de lithium liquide. La cavité dans le lithium liquide est obtenue de façon convenable par injection du lithium tangentiellement dans une cuve sous pression pour établir un vortex central. Chaque pastille est bombardée par une impulsion intense de laser quand la particule est essentiellement confinée d^ns la cavité du lithium liquide pour produire la 25 fusion et pour chauffer le lithium. Le lithium chauffé est envoyé dans un système échangeur de chaleur et récupérateur de tritérium, après quoi le lithium est renvoyé dans la cuve sous pression du réacteur. Pour bloquer convenablement avant la paroi de la cuve sous pression du réacteur les ondes de choc résultant de "l'allumage" séquentiel des pastilles congelées 30 par le faisceau puisé du laser, il est préférable d'injecter des bulles de gaz dans le courant de lithium passant de 1'échangeur de chaleur vers la cuve sous pression. Cependant, il doit être noté que le réacteur peut fonctionner sans bulles de gaz en utilisant une cuve sous pression ayant des parois plus épaisses. 35 Le lithium liquide contenant des bulles de gaz et entourant la cavité centrale établie dans la cuve sous pression sert non seulement comme région fertile pour la production de tritérium, mais aussi comme moyen pour 71 04677 3 2079370 absorber l'énergie des ondes de choc produites par les réactions thermonucléaires périodiques dans la cavité et comme moyen pour réduire substantiellement ou pour éliminer 1'endommagement des parois de la cuve sous pression par les neutrons rapides afin qu'il ne soit pas néces'saire d'éta-5 blir de champ magnétique à l'extérieur de la cuve sous pression pour confiner le plasma. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : 10 - la figure 1 est une coupe schématique d'un système de réacteur thermonucléaire selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 2 est une coupe schématique d'un réacteur thermonucléaire selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 3 est une coupe schématique d'un réacteur thermonu-15 cléaire selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 4 est une coupe schématique d'une tuyère d'injection destinée à minimiser le passage d'une onde de choc et/ou de lithium vers l'injecteur de pastilles et la source de faisceau de laser des réacteurs des figures 1, 2 et 3, et 20 - la figure 5 est le schéma général d'un système échangeur de chaleur et récupérateur du tritérium pour les réacteurs des figures 1 à 3, selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, La figure 1 représente une cuve sc»s pression 1 de section circulaire, pouvant être une sphère ou un cylindre, et qui comporte une entrée 25 tangentielle 2 pour l'introduction de lithium liquide afin d'établir une paroi 3 de lithium avec un vortex central 4. Dans la pratique, la cuve peut comporter plusieurs entrées pour le lithium pour établir un vortex d'une forme donnée, par exemple de diamètre constant. La cuve comporte une seconde entrée 5 pour l'injection des pastilles de combustible et 30 pour le passage d'un faisceau de laser, 'et une sortie 6 pour le lithium, l'entrée 5, la sortie 6 et le vortex 4 étant coaxiaux. Un dispositif d'alimentation en pastilles de combustible 7 et une source de faisceau de laser 8 sont alignés sur l'entrée 5 de la façon représentée. Le circuit du lithium est complété par connexion de la sortie 6 35 à un échangeur de chaleur 9 dont la sortie est connectée à une pompe 9 qui renvoie le lithium à l'entrée 2. Comme il est important que le lithium liquide 3 contienne des bulles de gaz, une source de gaz inerte 11 peut 71 04677 4 2079370 être connectée à l'entrée de la pompe 10, aux ajutages d'injection tangen-tielle de la cuve sous pression ou à d'autres points convenables du système. La figure 5 représente schématiquement 1'échangeur de chaleur 9 et un système de récupération du tritérium associé qui sont décrits plus en 5 détail ci-après. Il doit être compris que le lithium liquide est chauffé au démarrage jusqu'à la température voulue pour le fonctionnement par n'importe quel dispositif approprié, non représenté. La cuve du réacteur de la figure 1 peut avoir un diamètre de 3,80 m avec une paroi d'une épaisseur de 254 mm en acier allié ou en 10 niobium, par exemple. Le lithium est pompé avec un débit de 5 300 litres par mn à travers la cuve du réacteur et avec une quantité suffisante de gaz pour réduire sa densité d'environ 5 %. Pendant le fonctionnement, la température du lithium est maintenue entre 480°C et 960°Cj par exemple, d'après la matière utilisée pour former la cuve sous pression. 15 Pendant le fonctionnement du système de la figure 1, des pastilles congelées de D-T par exemple d'un diamètre de 2,5 à 5 mm sont injectées individuellement vers une position voisine du fond du vortex 4 et à ce -9 moment un faisceau puisé d'un laser, d'une durée inférieure à 10 s, est utilisé pour démarrer les réactions de fusion dans la pastille et dans 20 le gaz vaporisé de cette pastille. Ce fonctionnement puisé (de l'alimentation en pastilles et du faisceau de laser) est répété à des intervalles sélectionnés de 1 à 30 s. L'énergie de l'impulsion du laser peut être 3 7 choisie à une valeur comprise entre 2 x 10 à 10 joules, La libération résultante d'énergie du fait des réactions de fusion est d'environ 10^ à 9 25 10 joules par impulsion d'après l'énergie spécifique de l'impulsion du laser et il en résulte une augmentation d'environ 55°C de la température du lithium correspondant à la production de 50 à 1 000 MW d'énergie thermique. Une partie de la chaleur du lithium circulant est ensuite transférée dans 1'échangeur de chaleur 9. Cette chaleur peut être utilisée 30 pour provoquer l'ébullition d'un fluide de travail pour un système à cycle de Rankine ou pour chauffer un gaz pour un système à cycle de Brayton. Il est utile de considérer en détail la séquence des événements au cours d'un cycle d'explosion. La pastille de D-T est injectée et une 35 quantité par exemple de 10 °L de la pastille peut être vaporisée du fait de 1'.absorption de la chaleur rayonnée par le lithium chaud pendant le passage de la pastille le long de sa trajectoire, le reste de la pastille COPY 71 04677 5 2079370 étant vaporisé, ionisé et chauffé lorsque la pastille est frappée par le faisceau du laser, une partie des ions D-T subissant la fusion et libérant de l'énergie du fait de la fusion pour chauffer le reste du plasma de façon qu'une grande partie de celui-ci subisse la fusion avant que la 5 dilatation du plasma mette fin à la réaction, et une onde de choc à grande vitesse peut être engendrée. Environ 75 % de l'énergie résultant de la réaction de fusion apparaît sous la forme de neutrons de 14 MeV, et cette énergie est absorbée quand ces neutrons sont ralentis dans la région intérieure du lithium (qui peut avoir une épaisseur efficace de 10 l'ordre, par exemple, de 60 cm). Environ 25 °L de l'énergie libérée par la réaction de fusion apparaît sous la forme de rayons X et des particules alpha. L'énergie de ces rayons et de ces particules peut être largement absorbée dans les 4 à 6 premiers mm de la couche de lithium, le lithium de cette couche mince étant vaporisé avec production d'une onde de choc. 15 L'énergie de neutrons de 14 MeV est absorbée dans le lithium liquide et elle élève la température de la région centrale de l'ordre, par exemple, d'une centaine de degrés centigrades ou plus en un temps pouvant être de 10 ^ s. Il en résulte une dilatation du lithium, mais cette dilatation peut être largement résorbée par la contraction des bulles, et de toute 20 façon cela donne une onde de choc bien plus faible que celle résultant des rayons X et des particules alpha. Les ondes de choc se propagent à travers le lithium à une vitesse d'environ 4 600 m/s Le liquide est déplacé vers l'extérieur à partir du centre d'explosion à une vitesse plus faible pour former une cavité sphé-25 rique. Le liquide déplacé remonte dans la partie supérieure de la cavité du vortex. Cela provoque des éclaboussures assez importantes de liquide, en particulier dans la région de l'orifice d'injection des pastilles de D-T et du faisceau du laser. Cependant, la forme géométrique du passage de la figure 4 destiné à atténuer l'onde de choc passant "à travers l'orifice 30 est efficace aussi pour empêcher les éclaboussures de liquide à travers l'orifice, Le mouvement de rotation du lithium à l'intérieur de la cuve sous pression aide à rétablir le vortex. De plus, le débit de lithium à travers la cuve est, dans un cas typique, suffisamment important pour qu'environ 50 % du lithium contenu dans la cuve soit remplacé à chaque 35 cycle. Il doit être noté que l'entrée 5 pour l'injection des pastilles et pour le passage du faisceau du laser peut avoir une assez grande lonCOPY 71 04677 6 2079370 gueur avec un profil de paroi tel que celui représenté sur la figure 4 pour briser l'onde de choc normale propagée à travers l'ouverture d'entrée en un grand nombre d'ondes de choc obliques provoquant ainsi la dissipation de la majeure partie de l'énergie de l'onde de choc, La faible den-5 sité de la vapeur de lithium permet l'utilisation de passages assez longs du type représenté sur la figure 4 sans ralentissement sérieux de la pastille injectée et sans perte d'une partie importante de l'énergie du faisceau du laser par absorption dans le mélange de gaz et de vapeur. Il sera noté que le débit mentionné ci-dessus de 5 300 litres 10 par ran à travers le réacteur maintient l'augmentation moyenne de la température du lithium à environ 55°C pendant le fonctionnement du réacteur, ce qui est désirable pour maintenir les contraintes thermiques à une valeur modérée. Comme il a été indiqué ci-dessus, le lithium liquide chauffé 15 contenant les bulles de gaz inerte et circulant à travers le réacteur sert non seulement à amortir les ondes de choc engendrées du fait des réactions thermonucléaires ayant lieu à l'excitation de chaque pastille, mais aussi comme moyen pour la production de tritérium et pour capter l'énergie des neutrons rapides sous la forme de chaleur du fait du ralentissement et de 20 l'absorption des neutrons en minimisant en même temps tout endommagement par des radiations de la paroi de la cuve sous pression du réacteur. De plus, comme les réactions thermonucléaires sont pratiquement complètement confinées par le lithium liquide chauffé au lieu d'être confinées par des parois métalliques, aucun champ magnétique n'est nécessaire pour 25 confiner les produits de réaction parce qu'ils sont arrêtés par le lithium liquide circulant dans la cuve. Le taux global de surgénération du tritérium du fait de la réaction ^Li(n,oc)t et de la réaction ^Li(n,an')t du système de la figure 1 est compris entre 1,5 et 2,0. La figure 5 représente un système pour la récu-30 pération du tritérium engendré dans le lithium liquide 3 pendant sa circulation à travers le réacteur de la figure 1. Dans le système de la figure 5, le lithium liquide est maintenu constamment en circulation entre la région fertile 3 et 1'échangeur de chaleur 9, 9' de la même façon que dans le système de la figure 1. Si les 35 tubes de 1'échangeur de chaleur 9, 9' sont en niobium, le tritérium contenu dans le lithium des tubes chauffés de la région fertile 3 diffuse facilement à travers les parois des tubes en niobium, en laissant le lithium dans les tubes pour son recyclage à travers la région fertile 3. 71 04677 7 2079370 La partie 9' de l1échangeur de chaleur comporte aussi une chaudière à potassium pour la production de vapeur de potassium qui se mélange avec le tritérium, et ce mélange est ensuite envoyé à une turbine à potassium 17, après quoi le mélange passe dans un condenseur primaire de potas-5 sium qui constitue aussi une partie de la chaudière à vapeur d'eau 18, Les éléments 18 et 18' forment en fait un groupe échangeur de chaleur. Suivant l'exemple considéré, les tubes de 1'échangeur de chaleur 18, 18' sont en acier inoxydable parce que la perméabilité de l'acier inoxydable pour la diffusion du tritérium est relativement faible ce qui empêche considéra-10 blement la perte de tritérium vers le système à vapeur d'eau comprenant la turbine à vapeur d'eau 20 et le condenseur de vapeur d'eau 21. La plus grande partie du potassium condensé provenant du condenseur 18 repasse dans la chaudière 9' pour un nouveau cycle. Pour maintenir la perte de tritérium vers le système à vapeur d'eau à un niveau faible, 15 et en même temps pour minimiser l'inventaire du tritérium dans le système à lithium et le système à potassium, le système de condenseur est prévu pour obtenir un mode d'écoulement tel que le tritérium soit concentré dans la dernière partie de la vapeur de potassium devant être condensée. Cette vapeur de potasaim peut être extraite du condenseur principal ou primaire 20 de potassium d'une façon très semblable à celle suivant laquelle les produits non condensables sont extraits dans un éjecteur d'air d'un condenseur de vapeur d'eau, et cette vapeur de potassium peut être entraînée vers un condenseur secondaire de potasâim fonctionnant à une température de 205°G pour réduire la pression partielle du potassium à environ 10 ^u. 25 Les produits non condensables sont ensuite envoyés à travers un aspirateur 22 à une "fenêtre" ou "rein" en palladium ou en niobium 23 à travers lequel diffuse le tritérium. Des pompes à vide du type Roots, et une pompe primaire, représentées par le groupe'24, compriment ensuite le tritérium à une valeur bien au-dessus de la pression atmosphérique pour le 30 stockage dans le réservoir 25. Il a d'abord été estimé que le débit de diffusion du tritérium à travers la paroi de niobium vers la région à vide entourant le réacteur pourrait être suffisamment élevé pour servir comme canal principal pour la récupération du tritérium. Cependant, il est rapidement devenu évident 35 que bien qu'une partie du tritérium passe effectivement par ce trajet, la différence énorme des aires des surfaces conjointement avec les différences substantielles d'épaisseur des parois conduit à la diffusion de la masse 71 04677 8 2079370 principale du tritérium à travers la paroi de 1*échangeur de chaleur située entre les circuits pour le lithium et le potassium. Cependant, approximativement 1 % du tritérium diffuse dans l'espace compris entre l'enveloppe en niobium contenant la région fertile de lithium et le blindage de plomb 5 et d'eau, non représenté sur la figure 1. Le vide doit être établi dans cet espace pour protéger le niobium contre l'oxydation. Pour les essais avec le système de lithium enfermé dans du niobium et le système de potassium enfermé dans du niobium, le système de niobium a été entouré par un vide d'au moins 10 ^ torr pour protéger le niobium, et ce moyen peut 10 être utilisé pour un équipement du type de la figure 1. Le tritérium diffusant dans cette région peut être évacué par des pompes à vide non représentées comprimant le tritérium pour l'envoyer dans le courant principal de tritérium provenant du condenseur de potassium. Comme des fuites vers l'intérieur d'oxygène et/ou de vapeur 15 d'eau vers les régions à vide peuvent se traduire par la formation d'une certaine quantité de HTO, il est nécessaire aussi d'éliminer l'humidité avec un équipement sécheur à oxyde d'aluminium (non représenté) pour assurer que la teneur en tritérium des effluents gazeux déchargés à l'air libre soit bien en dessous des valeurs tolérées. 20 II doit être compris que les turbines 17 et 20 de la figure 5 sont accouplées à des génératrices électriques classiques non représentées pour la production d'électricité. Il doit être noté que le système intermédiaire à potassium est utilisé dans le système de récupération du tritérium-et de production d'élec-25 tricité de la figure 5 parce que ce système a un rendement thermique et thermodynamique élevé d'au moins 55 % et de plus parce que la pollution de l'atmosphère est réduite de deux fois en utilisant le système de la figure 5. Il doit être noté de plus que le moyen pour récupérer le tritérium n'est pas limité au système décrit ci-dessus. Par exemple, une 30 distillation ou n'importe quel procédé convenable peut convenir dans ce but. La figure 2 représente une cuve de réacteur selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. Suivant ce mode dè réalisation, le lithium liquide est injecté à travers plusieurs ajutages 12 disposés con-35 centriquement autour de la sortie 6', deux ajutages seuls étant représentés. Un déflecteur intérieur 13 situé à côté de l'entrée 5r dévie le lithium pour former la paroi de lithium 14 comportant un espace central creux ou cavité centrale 15 correspondant à la cavité du vortex 4 de la figure 1. 71 04677 9 2079370 La réacteur de la figure 2 fonctionne d'une façon analogue à celle décrite par rapport à la figure 1, les ajutages d'injection 12 étant reliés à une pompe et un dispositif d'alimentation en gaz inerte entre un échangeur de chaleur et les ajutages d'injection et la sortie 5 6' de la cuve 1' étant reliée au côté haute température de 1'échangeur de chaleur comme dans le cas de la figure 1. La figure 3 représente une cuve de réacteur selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. Dans ce cas, un vortex 4' est établi par la circulation dans la cuve 1' du lithium liquide arrivant par l'entrée 10 tangentielle 2' et la cavité centrale 15' est établie par les jets des ajutages 12' et le déflecteur 13' comme dans le cas de la figure 2 pour établir la paroi de lithium 14' autour de la cavité 15'. Le réacteur de la figure 3 fonctionne d'une façon similaire à celle décrite par rapport à la figure 1, la pompe envoyant le lithium 15 liquide dans la cuve du réacteur avec division du débit de sortie de la pompe suivant les proportions désirées entre l'entrée 2' et des ajutages 12'. Le réacteur décrit ci-dessus a l'avantage de ne pas nécessiter de champ magnétique ni d'aimants pour confiner les produits de réaction, 20 de sorte que le prix de revient de la cuve sous pression d'un tel équipement est seulement de l'ordre de 27,5 à 55 F/kW(e), ce qui est bien inférieur au prix habituel des installations d'énergie et seulement une faible fraction du prix de revient des réacLcurs nucléaires antérieurs plus classiques. De plus, comme il a été indiqué ci-dessus11 économie 25 des neutrons du réacteur selon l'invention est excellente parce qu'il est possible d'obtenir d'une façon couranbeun rapport de surgénération de tritérium de 1,5 à 2,0. En plus de la production de chaleur pour la conversion économique en énergie électrique, le réacteur selon l'invention peut être utile pour des systèmes de propulsion de navires du fait d'une 30 réduction considérable aussi bien des problèmes de sécurité nucléaire que des dimensions et du poids de la cuve sous pression, par comparaison aux caractéristiques correspondantes des systèmes nucléaires antérieurs. Il doit être noté que l'invention n'est pas limitée à l'utilisation de pastilles de deutérium-tritérium congelées et qu'elle peut aussi 35 être utilisée avec des pastilles de deutérium congelées ou avec des pas-3 tilles de D- He, si cela est désiré. 71 04677 10 2079370 Il doit aussi être noté que l'invention n'est pas limitée à l'utilisation de lithium liquide seul, mais qu'elle peut être mise en oeuvre en utilisant une composition de lithium liquide et de fluorure de béryllium ou d'autres compositions contenant du lithium. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre 71 04677 11 2079370 REVENDICATIONS 1 - Système à réacteur thermonucléaire, caractérisé par une cuve 5 sous pression ayant au moins une entrée pour l'arrivée de lithium liquide chauffé pour former une paroi de lithium entourant une cavité, une ouverture d'entrée à la partie supérieure et une ouverture de sortie pour le lithium à la partie inférieure, l'ouverture supérieure et l'ouverture inférieure et la cavité étant coaxiales, un système échangeur de chaleur 10 récupérateur de tritérium et générateur d'électricité, une pompe couplée * entre un côté de 1'échangeur de chaleur et l'entrée pour le lithium dans la cuve sous pression, l'ouverture de sortie de l'extrémité inférieure de la cuve étant raccordée à 1'échangeur de chaleur, une source de pastilles de combustible thermonucléaire congelées, un dispositif pour injecter les 15 pastilles une à une à travers l'ouverture d'entrée de l'extrémité supérieure de la cuve à des intervalles sélectionnés entre 1 et 30 s, un système à laser à émission puisée, un dispositif pour exciter périodiquement ce système à laser pour la production d'un faisceau puisé de laser d'une énergie et d'une durée prédéterminées et pour diriger le 20 faisceau puisé du laser à travers l'ouverture d'entrée supérieure sur le trajet de chacune des pastilles dans la partie inférieure de la cavité centrale pendant chacun des intervalles afin de provoquer séquentiellement des réactions de fusion dans chaque pastille injectée, le lithium liquide chauffé entourant la cavité centrale à l'intérieur de la cuve sous pression 25 constituant une région fertile de surgénération de tritérium par les neutrons rapides résultant des réactions de fusion dans les pastilles, et servant comme moyen pour absorber les ondes de choc périodiques résultant des réactions de fusion. 2 - Système à réacteur thermonucléaire selon la revendication 1, 30 caractérisé en ce que les pastilles de combustible thermonucléaire congelées sont des pastilles de deutérium et de tritérium, le système comportant en outre une source de gaz inerte connectée à la pompe pour former des bulles de gaz dans le lithium liquide pompé à travers la cuve sous pression. 3 - Système à réacteur thermonucléaire selon la revendication 2, 35 caractérisé en ce que l'entrée de la partie supérieure de la cuve sous pression comporte plusieurs déflecteurs atténuateurs d'énergie pour réduire la force des ondes de choc progressant vers le système injecteur de pastilles 71 04677 12 2079370 de combustible et le système générateur de faisceau de laser, l'entrée d'alimentation en lithium étant positionnée sur le côté de la cuve sous pression pour l'envoi du linhium dans une direction tangentielle par rapport à la cuve sous pression. 5 4 - Système à réacteur thermonucléaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que le réseau puisé du laser a une énergie comprise entre 3 7 -9 2 x 10 et 10 joules avec une durée inférieure à 10 s et les pastilles congelées ont un diamètre d'environ 2,5 mm, 5 - Système à réacteur thermonucléaire selon la revendication 4, 10 caractérisé en ce que la circulation du lithium à travers la cuve sous pression du réacteur est établie avec un débit de 5 300 litres/mn et la libération résultante d'énergie dans la région fertile du fait des réactions de 4 9 , fusion est comprise entre 10 et 10 joules par impulsion d'après la dimension des pastilles et d'après l'énergie fournie par l'impulsion du fiasceau 15 du laser, 6 - Système à réacteur thermonucléaire selon la revendication 3, caractérisé par plusieurs ajutages injecteurs orientés vers le haut et disposés concentriquëment autour de l'ouverture de sortie inférieure pour le lithium pour remplacer l'entrée tangentielle latérale, la pompe étant 20 connectée à cet ajutage, et par un déflecteur intérieur entourant l'ouverture d'entrée de l'extrémité supérieure de la cuve sous pression à l'intérieur de la cuve, afin que le lithium liquide injecté dans la cuve sous pression à travers les ajutages soit dévié par le déflecteur pour établir la cavité centrale entourée par le lithium. 25 7 - Système à réacteur thermonucléaire selon la revendication 3, caractérisé par des ajutages orientés vers le haut disposés concentriquement autour de l'ouverture de sortie de l'extrémité inférieure de la cuve, ces ajutages étant connectés à la pompe pour que le lithium liquide soit pompé à partir de 1'échangeur de chaleur pour être refoulé dans la cuve sous pres-30 sion à travers l'entrée latérale et les ajutages, et par un déflecteur d'écoulement monté dans la cuve sous pression pour dévier le courant provenant des ajutages en l'éloignant de la cavité centrale entourée par le lithium. 8 - Système à réacteur thermonucléaire selon la revendication 3, 35 caractérisé en ce que le système récupérateur de tritérium et générateur d'énergie électrique comporte un échangeur de chaleur avec des tubes en niobium de façon que le tritérium formé dans le lithium liquide à l'intérieur GQPYV 71 04677 13 -2079370 de la cuve sous pression soit extrait dans 1'échangeur de chalëur par diffusion à travers les .tubes en niobium, le système récupérateur de tritérium et générateur d'énergie électrique comprenant une chaudière à potassium associée' à 1'échangeur de chaleur, une turbine à vapeur de potassium 5 couplée à la chaudière à potassium, un premier condenseur pour le potassium entre la chaudière à potassium et la turbine, une chaudière à vapeur d'eau, une turbine à vapeur d'eau couplée à la chaudière à vapeur d'eau, un condenseur de vapeur d'eau couplé à la turbine à vapeur d'eau et à la chaudière à vapeur d'eau, le condenseur de potassium et la chaudière à 10 vapeur d'eau constituant un second échangeur de chaleur avec des tubes en acier allié, un second condenseur de potassium couplé au premier condenseur de potassium, une fenêtre de diffusion du tritérium, un aspirateur connecté à cette fenêtre et au second condenseur de potassium, un dispositif emmagasineur de tritérium, et des pompes à tritérium couplées entre la 15 fenêtre et le dispositif emmagasineur de tritérium, de façon que la chaudière à potassium fournisse de la vapeur de potassium mélangée au tritérium ayant diffusé à travers les tubes en.niobium du"premier échangeur de chaleur et que ce mélange fasse fonctionner la turbine à vapeur de potassium, le tritérium s'écoulant comme produit non condensable du premier 20 condenseur vers le second condenseur, et finalement vers la fenêtre à travers l'aspirateur et la turbine à vapeur de potassium, et la turbine à vapeur d'eau entraînant chacune une génératrice électrique pour la production d'électricité. 9 - Système à réacteur thermonucléaire selon l'une quelconque 25 des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le lithium liquide est un constituant d'une composition contenant du lithium, 10 - Procédé pour la commande du fonctionnement d'un réacteur thermonucléaire, caractérisé par l'envoi tangentiellement dans une cuve sous pression de lithium liquide chauffé à partir d'un échangeur de chaleur 30 et ensuite l'envoi de ce lithium de la cuve sous pression en retour vers 1'échangeur de chaleur de façon qu'une cavité centrale soit formée dans le lithium à l'intérieur de la cuve sous pression, l'injection périodique de pastilles de combustible thermonucléaire congelées une à une dans la cavité, l'envoi d'un faisceau puisé de grande intensité d'un laser d'une énergie et 35 d'une durée prédéterminées dans la cavité sur le trajet de chacune des pastilles injectées pour l'excitation de chacune des pastilles afin de provoquer "dans la cavité une série de réactions thermonucléaires, la surgénération COPV 71 04677 14 2079370 de tritérium dans 1 e lithium liquide à l'intérieur de la cuve sous pression par l'action des neutrons rapides résultant de ces réactions, l'extraction du tritérium de 1'échangeur de chaleur, et l'utilisation de la chaleur extraite dans 1'échangeur de chaleur pour provoquer le 5 fonctionnement d'une turbine à vapeur d'eau pour la production d'électricité. 11 - Procédé selon la revendication 10, caractérisé par l'injection de bulles d'un gaz inerte dans le lithium liquide avant son envoi dans la cuve sous pression, 10 12 - Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le lithium liquide est un constituant d'une composition contenant du lithium.