Brevet FR2944376A1 — publié le 20101015

La présente invention concerne un dispositif pour produire de l'énergie électrique par réaction de fusion nucléaire. La production d'énergie électrique est actuellement une préoccupation de tout gouvernement, car, d'une part, il est impossible de la stocker et, d'autre part, de plus en plus d'appareils ménagers, industriels, médicaux par exemple, fonctionnent à l'électricité. De plus, il faut adapter continûment la production à la consommation. Une mauvaise adéquation entraîne fatalement une rupture dans la distribution électrique soit localement, soit nationalement, soit même internationalement. Dans la seconde moitié du XXe siècle, une nouvelle source d'énergie élec- trique est apparue : la réaction nucléaire. Cette production d'énergie est réalisée dans une centrale nucléaire qui est un site industriel utilisant la fission de noyaux atomiques pour produire de la chaleur, dont une partie est transformée en électricité (entre 30% et 40% en fonction de la différence de température entre la source froide et chaude ). Mais cette forme de production d'énergie a notamment pour inconvénient de nécessiter le traitement de résidus radio-actifs, certains ayant une longue durée de vie. Aussi un des buts de la présente invention est-il de fournir un dispositif pour produire de l'énergie électrique par réaction de fusion nucléaire qui permet de ne pas produire de résidus radio-actifs. Un autre but de l'invention est de fournir un tel dispositif qui soit de conception et de mise en oeuvre simple et d'un coût compétitif par rapport aux différents mode de production électrique. Un but supplémentaire de la présente invention est de fournir un dispositif pour produire de l'énergie électrique qui permet de ne pas émettre de gaz à effet de serre. Ces buts, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints par un dispositif pour produire de l'énergie électrique par réaction de fusion nucléaire, qui est caractérisé, selon la présente invention, par le fait qu'il comprend un dispositif d'accélération d'une balle de fusion débouchant dans une enceinte de confinement, qui comporte une chambre de fusion. Avantageusement, le dispositif d'accélération est constitué par un tube rectiligne maintenu sous vide par tout moyen connu dont une extrémité, ou extrémité proximale, débouche dans l'enceinte de confinement et dont l'autre extrémité, ou extrémité distale, comporte des moyens d'ouverture et de fermeture. De préférence, l'âme du tube comporte, à partir de son extrémité distale, une première partie de diamètre supérieure à une seconde partie qui débouche dans l'enceinte de confinement déterminant ainsi un épaulement à la jonction entre ces deux parties. Avantageusement, le dispositif d'accélération comprend également un lanceur, sensiblement de même diamètre que la première partie, dont la face avant, selon le sens de déplacement de ce lanceur, comporte un doigt et que dans la seconde partie du tube est disposé un chariot de forme générale tubulaire pouvant coulisser dans ladite seconde partie grâce à au moins deux guides ménagés dans l'âme de celle-ci. Selon un mode de réalisation de la présente invention, à la face avant du chariot est disposée la balle de fusion. De préférence, la balle de fusion est constituée d'un support tubulaire sur lequel est maintenu en position pour tout moyen connu un ensemble de solénoïdes toroïdaux. Avantageusement, le diamètre du doigt est tel qu'il peut pénétrer dans le support tubulaire à l'intérieur duquel est situé un amortisseur de choc. De préférence, à l'intérieur du support, est disposé au niveau de l'ensemble de solénoïdes toroïdaux, un explosif tel que du deutérium. Avantageusement, l'ensemble de solénoïdes toroïdaux est continûment alimenté en énergie électrique pendant son déplacement dans le tube grâce à deux câbles montés sur des enrouleurs. De préférence, l'enceinte de confinement est un volume parallélépipédique délimité par une paroi étanche aux rayonnements et imperméable et traversée par l'extrémité proximale du tube qui débouche dans la chambre de fusion disposée dans cette enceinte, autour du tube dans la paroi, étant situé un stator. Avantageusement, l'enceinte de confinement comprend un dispositif pour arroser d'eau la paroi de la chambre de fusion et au moins une sortie de vapeur d'eau qui est reliée avec des moyens pour produire de l'électricité à partie de la vapeur d'eau. Avantageusement, la chambre de fusion est reliée au tube, comporte une issue reliée à un dispositif connu pour transformer de la chaleur en électricité, est remplie d'air et est maintenue en position par tout moyen convenable dans l'enceinte de confinement. La description qui va suivre et qui ne présente aucun caractère limitatif, doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 représente schématiquement en coupe longitudinale un dispositif d'accélération pour une balle de fusion, selon la présente invention ; - la figure 2 schématiquement en coupe longitudinale une balle de fusion selon la présente invention ; et, la figure 3 schématiquement en coupe longitudinale une enceinte de confinement comportant une chambre de fusion selon la présente invention. Ainsi qu'on peut le voir sur ces figures, un dispositif pour produire de l'énergie électrique par réaction de fusion nucléaire selon la présente invention comprend un dispositif d'accélération, désigné dans son ensemble par la référence 10, d'une balle de fusion 20 débouchant dans une enceinte de confinement, désignée dans son ensemble par la référence 30, qui comporte une chambre de fusion, désignée dans son ensemble par la référence 40. Le dispositif d'accélération 10 est constitué par un tube 11 rectiligne main- tenu sous vide par tout moyen connu dont une extrémité ou extrémité proximale 12 débouche dans l'enceinte de confinement 30 et dont l'autre extrémité ou extrémité distale comporte des moyens d'ouverture et de fermeture. L'âme du tube 11 comporte, à partir de son extrémité distale 13, une première partie 14 de diamètre supérieure à la seconde partie 15 qui débouche dans l'enceinte de confinement 30 : est ainsi déterminé un épaulement 16 à la jonction entre ces deux parties. Le dispositif d'accélération 10 comprend également un lanceur 17, sensible-ment de même diamètre que la première partie 14, dont la face avant, selon le sens de déplacement de ce lanceur, comporte un doigt 18. Dans la seconde partie 15 du tube 11 est disposé un chariot 19 de forme générale tubulaire pouvant coulisser dans cette seconde partie 15 grâce à au moins deux guides ménagés dans l'âme de celle-ci : ainsi ce chariot se déplace selon un mouvement rectiligne. Le diamètre intérieur de ce chariot est tel que le doigt 18 peut y pénétrer. A la face avant du chariot 19 est disposée une balle de fusion 20 qui est constituée d'un support tubulaire 21 sur lequel est maintenu en position pour tout moyen connu un ensemble de solénoïdes toroïdaux 22. Le diamètre du doigt 18 est tel qu'il peut pénétrer dans ce support tubulaire 21 à l'intérieur duquel est situé un amortisseur de choc 23. De plus, à l'intérieur de ce support 21, peut être disposé au niveau de l'ensemble de solénoïdes toroïdaux 22, un explosif 2' tel que du deutérium. L'ensemble de solénoïdes toroïdaux 22 est continûment alimenté en énergie électrique pendant son déplacement dans le tube 11 grâce à deux câbles 24 mon-tés sur des enrouleurs 25. Ces câbles 24 ont aussi pour fonction de ramener le support 21 à sa position initiale comme cela sera décrit plus loin. L'enceinte de confinement 30 est un volume parallélépipédique délimité par une paroi 31 étanche aux rayonnements et imperméable. Cette paroi est traversée par l'extrémité proximale du tube 11 qui débouche dans une chambre de fusion 15 disposée 40 dans cette enceinte 30 : le diamètre intérieur de ce tube 11 est à ce niveau sensiblement égal au diamètre extérieur de la balle de fusion 20. Le chariot 19 est donc arrêter dans son mouvement par la paroi 31. Autour du tube 11 dans la paroi 31, est situé un stator 32 qui pourra entraîner la fusion de la balle de fusion 20. 20 Quant à la chambre de fusion 40, elle est, d'une part, reliée au tube 11 et, d'autre part, comporte une issue 41 reliée à un dispositif connu pour transformer de la chaleur en électricité. Elle est remplie d'air et est maintenue en position par tout moyen convenable, tels que des supports 42, dans l'enceinte de confinement 30. La chambre de confinement comprend un dispositif 33 pour arroser d'eau la 25 paroi de la chambre d'explosion 40 et au moins une sortie de vapeur 34 d'eau qui est reliée avec des moyens pour produire de l'électricité à partie de la vapeur d'eau. Pour créer de l'énergie électrique avec le dispositif selon la présente invention tel que décrit ci-avant, il faut placer une charge explosive à la face arrière du lanceur 17 communiquant ainsi à celui-ci une vitesse initiale donnée qu'il va 30 transmettre au chariot 19. La balle de fusion 20 traverse ainsi le stator : le champs magnétique très puissant de l'ensemble des solénoïdes toroïdaux entre en contact avec celui créé par le stator. II s'ensuit une dégradation du champs de force magné-tique de la balle de fusion 20, autrement dit une partie du champs magnétique du solénoïde supraconducteur se transforme énergie thermique. Cette réaction thermique du fait de la vitesse de la balle de fusion 20 ne se produit pas instantanément mais dans la chambre de fusion 40. Là, la balle de fusion 20 explose dégageant une quantité de chaleur qui est transmise, d'une part, à l'air présent dans la chambre de fusion 40 et, d'autre part, à l'eau de refroidisse-ment 35 présent dans l'enceinte de confinement 30 au travers de la paroi de la chambre de fusion : l'air chaud s'échappe par l'issue 41 et la vapeur d'eau par la sortie 34. REVENDICATIONS1 - Dispositif pour produire de l'énergie électrique par réaction de fusion nucléaire, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif d'accélération (10) d'une balle de fusion (20) débouchant dans une enceinte de confinement (30), qui comporte une chambre de fusion (40). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif d'accélération (10) est constitué par un tube rectiligne (11) maintenu sous vide par tout moyen connu dont une extrémité ou extrémité proximale (12) débouche dans l'enceinte de confinement (30) et dont l'autre extrémité ou extrémité dis-tale (13) comporte des moyens d'ouverture et de fermeture. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'âme du tube (11) comporte, à partir de son extrémité distale, une première partie (14) de diamètre supérieure à une seconde partie (15) qui débouche dans l'enceinte de 15 confinement (30) déterminant ainsi un épaulement (16) à la jonction entre ces deux parties. 4 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif d'accélération (10) comprend également un lanceur (17), sensiblement de même diamètre que la première partie (14), dont la face avant, selon le sens de 20 déplacement de ce lanceur, comporte un doigt (18) et que dans la seconde partie (15) du tube (11) est disposé un chariot (19) de forme générale tubulaire pouvant coulisser dans ladite seconde partie (15) grâce à au moins deux guides ménagés dans l'âme de celle-ci. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'à la face 25 avant du chariot (19) est disposée la balle de fusion (20). 6 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la balle de fusion (20) est constituée d'un support tubulaire (21) sur lequel est maintenu en position pour tout moyen connu un ensemble de solénoïdes toroïdaux (22). 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le 30 diamètre du doigt (18) est tel qu'il peut pénétrer dans le support tubulaire (21) à l'intérieur duquel est situé un amortisseur de choc (23). 8 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'à l'intérieur du support (21), est disposé au niveau de l'ensemble de solénoïdes toroïdaux (22), un explosif (21) tel que du deutérium. 9 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'ensemble de solénoïdes toroïdaux (22) est continûment alimenté en énergie électrique pendant son déplacement dans le tube (11) grâce à deux câbles (24) montés sur des enrouleurs (25). 10 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'enceinte de confinement (30) est un volume parallélépipédique délimité par une paroi (31) étanche aux rayonnements et imperméable et traversée par l'extrémité proximale du tube (11) qui débouche dans la chambre de fusion disposée (40) dans cette enceinte (30), autour dudit tube (11) dans ladite paroi (31), étant situé un stator (32). 11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'enceinte de confinement (30) comprend un dispositif (33) pour arroser d'eau la paroi de la chambre de fusion (40) et au moins une sortie de vapeur (34) d'eau qui est reliée avec des moyens pour produire de l'électricité à partie de la vapeur d'eau. 15 12 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la chambre de fusion (40) est reliée au tube (11), comporte une issue (41) reliée à un dispositif connu pour transformer de la chaleur en électricité, est remplie d'air et est maintenue en position par tout moyen convenable dans l'enceinte de confinement (30). 20