Brevet FR2741711A1 — publié le 19970530

La présente invention concerne un dispositif pour élaborer un métal synthétisé à partir d'une fusion nucléaire d'ions comportant un état de charge élevé. Les métaux considérés sont obtenus traditionellement par extraction ( et traitement électrochimique ) de minerais naturels et une demande supplémentaire peut nécéssiter une production de métaux de synthèse.( Eléments catalytiques ). répondre Le dispositif, selon l'invention, peutVà cette demande en élaborant des éléments métalliques de synthèse par réaction nucléaire dans un système d'accélération linéaire. Les ions peuvent être obtenus après passage dans un cyclotron avec une sortie de moyenne énergie (10 MeV par nucléon), puis traversée d'un "éplucheur" constitué d'une mince feuille de carbone afin d'ôter tout ou une partie du cortège électronique et obtenir ainsi un état de charge élevé des ions. L'accélération électromagnétique permet à ces ions sous la forme d'un faisceau d'une certaine densité, d'acquérir une énergie cinétique nécessaire pour apporter, lors de la collision avec des ions statiques, une énergie de fusion complémentaire aux énergieSde liaison des noyaux en présence et permettre ainsi la fusion en un nouveau noyau avec son énergie de liaison et sa structure atomique correspondante. Selon deux modes particulier de réalisation, le même procédé peut permettre, à titre d'exemple, la synthèse - d' Aluminium en réalisant l'équation de base suivante - de Platine en réalisant successivement les équations de base suivantes Aluminiums Fer Tellure Platine Le dessin annexé illustre l'invention La figure 1 représente, en coupe, le dispositif du système d'accélération suivant l'invention. En référence à ce dessin, le dispositif comporte un corps métallique (1) muni d'une vanne d'évacuation d'air (2) permettant de réaliser le vide dans une cavité (3) entourée d'une bobine d'électroaimant (4) permettant d'accélérer des ions provenant d'une source (5) vers une cible (6). Une fois élaborés par passage dans un "éplucheur" constitué par une feuille de carbone, les ions sont accélérés par une tension U et confinés par un champ électromagnétique B sous la forme d'un faisceau plasmatique de densité n. et rayon de giration rg. Le faisceau atteint la cible d'ions statiques avec une énergie inférieure à 10 MeV par nucléon. Le rendement R de l'opération de fusion est lié à plusieurs paramêtres dont la section efficace g de la réaction nucléaire ainsi que la distibution de vitesse de valeur moyenne . La vitesse variant au sortir de l'"épluchage" en raison d'une distribution de l'état de charge des ions obtenus. Les dimensions et les valeurs physiques du système d'accélération seront adaptées selon l'élément d-è- synthèse à réaliser. A titre indicatif, les valeurs moyennes sont: variant de 0,5 à 0,1 Tesla U " de 140.000 à 4.000 volts. N environ 6.500 spire., de = 0 2 mm Q environ 1,35 m de longueur. d " 0,3 m de diamêtre. Le dispositif, selon l'invention, est particulièrement destiné à l'élaboration d'éléments de synthèse par fusion nucléaire. REVENDICATIONS 1) Procédé d'élaboration de métaux de synthèse par fusion nucléaire caractérisé en ce qu'il utilise des isotopes sous forme d'ions réalisant, à la suite de réaction de fusion nucléaire, un élément synthétique identique, pour sa formule nucléaire à un élément existant naturellement. 2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la réaction de fusion se situe à l'intérieur d'un système accélérateur par l'influence d'un champ électromagnétique EO 3) Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que l'ion projectile est présent à partir d'une source sous la forme d'un faisceau de plasma de densité n. confiné par un champ magnétique Boo 4) Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que les ions, sous forme de plasma, sont accélérés vers une cible par un champ électromagnétique E afin qu'au moment de l'impact, l'énergie cinétique l'-ónc ic cinctiquc acquise soit égale à l'énergie nécéssaire pour la fusion des noyaux. 5) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est particulièrement adapté pour la réalisation d'aluminium et de platine de synthèse suivant le processus décrit dans les équations el à e6 précédentes.