Brevet FR3129243A1 — publié le 20230519

Dispositif de mise en œuvre de réactions de fusion nucléaire par ions accélérés L’invention concerne un dispositif (1) de mise en œuvre de réactions de fusion nucléaire, comportant : une enceinte (9) configurée pour contenir un matériau source (11) et une cible (6), un système (12) d’ionisation au moins partielle du matériau source, un accélérateur d’ions (10) configuré pour accélérer le matériau source ionisé vers la cible de manière à provoquer la fusion des noyaux atomiques du matériau source ionisé avec des noyaux atomiques de la cible, un matériau de récupération de chaleur (7) en contact thermique avec la cible, un système de conversion de l’énergie thermique récupérée par le matériau de récupération de chaleur en énergie électrique configuré pour alimenter au moins en partie l’accélérateur d’ions et/ou le système d’ionisation. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Dispositif de mise en œuvre de réactions de fusion nucléaire par ions accélérés La présente invention concerne la mise en œuvre de réactions de fusion nucléaire provoquées par l’impact d’un faisceau d’ions sur une cible. Par « fusion nucléaire », on entend dans le cadre de l’invention un processus par lequel deux noyaux atomiques s’assemblent pour former un noyau plus lourd. Cela diffère en particulier de la spallation, dans laquelle le noyau frappé par une particule incidente se décompose en raison de l’impact. A ce jour, l’énergie atomique est en grande majorité produite par des réactions de fission nucléaire qui entraînent la création de nombreux isotopes instables ayant des demi-vies pouvant être très importantes. De plus, les réacteurs de fission nucléaire nécessitent souvent un temps important, par exemple plusieurs jours, pour être arrêtés. Durant ce temps de mise en arrêt, un refroidissement peut être nécessaire pour éviter que les produits de fission encore très actifs ne déclenchent des réactions en chaîne. La fusion nucléaire est actuellement utilisée notamment dans le cadre des armes atomiques, combinée dans ce cas à des réactions de fission nucléaire, et nécessite de très hautes températures et pressions pour que la collision de noyaux nucléaires provoque la fusion de ces noyaux. La mise en œuvre de réactions maîtrisées de fusion nucléaire est donc difficile. Or la fusion nucléaire représente une source d’énergie potentiellement propre et abondante. Il est connu de provoquer la fusion de noyaux de deutérium en les soumettant à une tension élevée, de l’ordre de 40 kV, dans une chambre sous vide. Toutefois, ce procédé déclenche d’une part la création de neutrons et d’autre part ne permet pas de récupérer l’énergie générée par la fusion. La demande EP 2561514 A1 divulgue un réacteur hybride, c’est-à-dire un réacteur de fission nucléaire piloté par un accélérateur de particule. Selon le procédé décrit dans cette demande, un flux de protons est dirigé vers une cible pour réaliser une spallation de noyaux de la cible et ainsi produire des neutrons permettant de contrôler l’activité du cœur du réacteur nucléaire. Si cette demande concerne l’utilisation de particules accélérées pour provoquer la spallation de noyaux, elle ne divulgue pas de processus de fusion nucléaire. Il existe donc un besoin pour proposer un dispositif de mise en œuvre de réactions de fusion nucléaire qui permette de récupérer l’énergie libérée par des réactions et qui ne nécessite pas de soumettre les réactifs à des conditions de température et de pression élevées. Le but de l’invention est de répondre au moins partiellement à ce besoin. Pour ce faire, l’invention a pour objet, selon un de ses aspects, un dispositif de mise en œuvre de réactions de fusion nucléaire, comportant : une enceinte configurée pour contenir un matériau source et une cible, un système d’ionisation au moins partielle du matériau source, un accélérateur d’ions configuré pour accélérer le matériau source ionisé vers la cible de manière à provoquer la fusion des noyaux atomiques du matériau source ionisé avec des noyaux atomiques de la cible, au moins un matériau de récupération de chaleur en contact thermique avec la cible, le matériau de récupération de chaleur étant un matériau conducteur thermique, de préférence de l’aluminium, du cuivre ou des nanotubes de carbone, et/ou un matériau caloporteur, notamment de l’air, de l’eau ou un métal liquide, et/ou un matériau absorbeur de chaleur absorbant de préférence la chaleur par le biais d’une réaction chimique ou d’un changement de phase endothermique, le matériau de récupération de chaleur comportant optionnellement des canaux de circulation d’un fluide caloporteur, un système de conversion de l’énergie thermique récupérée par le matériau de récupération de chaleur en énergie électrique configuré pour alimenter au moins en partie l’accélérateur d’ions et/ou le système d’ionisation. Par matériau conducteur de chaleur », on entend dans le cadre de l’invention un matériau à l’état solide dont la conductivité thermique est supérieure ou égale à 5 W/m/K. Par « matériau caloporteur », on entend un fluide dont la conductivité thermique est supérieure ou égale à 0,1 W/m/K et dont la capacité calorifique est supérieure ou égale à 0,1 kJ/kg/K. Par « matériau absorbeur de chaleur », on entend un matériau qui peut réagir chimiquement ou changer de phase de manière endothermique en absorbant la chaleur. Le matériau source est de préférence un isotope de l’hydrogène : du protium, du deutérium ou du tritium, ou une combinaison des dits isotopes. Ces éléments de masses atomiques faibles permettent avantageusement de dégager plus d’énergie lors de leur fusion avec d’autres atomes. Alternativement, le matériau source peut être de masse atomique plus élevée, par exemple du lithium, de l’hélium, du fluor, du sodium, du phosphore, du soufre, du brome, du potassium ou du néon. La masse atomique plus élevée correspond à une taille du noyau plus grande et donc à une probabilité accrue de réaction nucléaire par projection sur une cible. De préférence, le matériau source n’est pas du deutérium si le matériau cible est lui-même du deutérium ou du tritium, ni du tritium si le matériau cible est lui-même du deutérium. En effet, ces réactions produisent des neutrons. De préférence, le matériau source et la cible sont choisis pour que les isotopes résultant de la réaction de fusion soient stables. Alternativement, le matériau source et la cible sont choisis pour que les isotopes résultant de la réaction de fusion soient instables et se décomposent par désintégration Beta- ou Beta+. Ionisation Selon un mode de réalisation particulier, le système d’ionisation du matériau source comporte : un laser, un guide d’onde d’entrée configuré pour guider la lumière émise par le laser vers une entrée optique de l’enceinte, l’entrée optique étant configurée pour permettre l’illumination du matériau source par la lumière émise. Le laser peut être configuré pour émettre une lumière dont la puissance instantanée est suffisante pour permettre l’ionisation du matériau source. Le système d’ionisation peut également comporter un concentrateur d’onde configuré pour superposer une pluralité de cycles de la lumière émise par le laser de sorte à augmenter la puissance instantanée de la lumière émise, le concentrateur d’onde étant de préférence de type Coherent Amplification Network (réseau d’amplification cohérente). De plus, le dispositif peut comporter avantageusement un guide d’onde de sortie configuré pour guider une lumière non absorbée par le matériau source à partir d’une sortie optique de l’enceinte vers l’entrée optique de l’enceinte, et l’enceinte peut comporter une pluralité de miroirs configurés pour réfléchir la lumière émise par le laser entre l’entrée optique et la sortie optique de sorte à illuminer plusieurs fois le matériau source. Selon un mode réalisation alternatif, le système d’ionisation peut comporter une source de rayons X configurée pour irradier le matériau source. Ainsi, l’ionisation du matériau source est par exemple obtenue par l’irradiation de la source par des rayons X produits par un tube à rayons X placé dans l’enceinte contenant le matériau source. Les rayons X émis par ledit tube ont de préférence une longueur d’onde inférieure à l’énergie de la constante de Planck multipliée par la vitesse de la lumière dans le vide et divisée par l’énergie d’ionisation du matériau source. Les parois de l’enceinte, en-dehors des orifices nécessaires au passage des ions et du matériau source, sont de préférence recouvertes ou flanquées de miroirs à rayons X afin de réfléchir les rayons X dirigés vers les parois. Ces miroirs sont par exemple ceux décrits dans l’article : Schäfers, F., & Cimino, R. (2013). Soft X-ray reflectivity: from quasi-perfect mirrors to accelerator walls. arXiv preprint arXiv:1308.1295. Le matériau d’ionisation est de préférence chauffé à une température à laquelle il est à l’état gazeux. Cela est particulièrement avantageux si celui-ci est du soufre, du potassium, du phosphore, du lithium ou du sodium. Accélération L’accélérateur d’ions est configuré pour accélérer les ions obtenus du matériau source par des champs électriques, soit dans des accélérateurs linéaires pouvant accélérer des flux d’ions continus avec des tensions continues, soit dans des cyclotrons ou des synchrotrons qui peuvent accélérer des paquets d’ions entre deux électrodes dont le signe de la différence de potentiel alterne entre positif et négatif. Selon un mode de réalisation, l’accélérateur d’ions est linéaire. L’accélérateur d’ions comprend un générateur de haute tension, relié électriquement à une première électrode agencée dans l’enceinte, de préférence à une première extrémité de l’enceinte, et à une deuxième électrode, la deuxième électrode et la cible étant agencées dans l’enceinte de préférence à une deuxième extrémité de l’enceinte opposée à la première extrémité ; le générateur et les première et deuxième électrodes étant configurés pour générer un champ électrique permettant d’accélérer le matériau source ionisé vers la cible de manière à provoquer la fusion des noyaux atomiques du matériau source ionisé avec des noyaux atomiques de la cible. Selon un mode de réalisation alternatif, l’accélérateur d’ions comprend un cyclotron dans lequel entrent les ions produits par le système d’ionisation, les ions étant envoyés par paquets dans le cyclotron, de préférence proche de son centre. Le cyclotron est configuré pour accélérer le matériau source ionisé vers la cible de manière à provoquer la fusion des noyaux atomiques du matériau source ionisé avec des noyaux atomiques de la cible. Alternativement encore, l’accélérateur d’ions comprend un synchrotron dans lequel entrent les ions produits par le système d’ionisation, les ions étant envoyés par paquets dans le synchrotron, le champ magnétique du synchrotron étant variable et étant configuré pour confiner le matériau source ionisé dans deux demi-tubes. Le synchrotron est configuré pour accélérer le matériau source ionisé vers la cible de manière à provoquer la fusion des noyaux atomiques du matériau source ionisé avec des noyaux atomiques de la cible. Ions peuvent quitter le synchrotron pour atteindre la cible par exemple par la suppression du champ magnétique servant à faire tourner les ions entre deux éléments rectilignes dudit synchrotron, es ions continuant alors leur trajectoire rectiligne au lieu de tourner dans l’élément suivant Les parois internes du cyclotron ou du synchrotron ainsi que les parois des électrodes de maintenance optionnelles décrites par la suite, sont avantageusement recouvertes de couches diélectriques, par exemple en polymères ou en verre résistant aux champs électriques résultant de la différence de potentiel appliquées aux deux dés des cyclotrons, aux deux tubes des synchrotrons ou aux électrodes de maintenance. Les ralentissements des ions dus à l’effet de Bragg demandent pour être compensés, quand la cible est solide, des champs électriques d’intensité supérieure à la plupart des résistances diélectriques des isolants électriques. Les tranches de matériaux cibles sont donc avantageusement espacées d’un rapport de 15 c’est-à-dire de 15 fois leur épaisseur de telle sorte qu’un champ électrique moindre puisse permettre aux ions source de reprendre une vitesse suffisante avant leur entrée dans la tranche suivante de matériau cible. Alternativement la pression de la cible, si celle-ci est gazeuse, est telle que le champ électrique nécessaire à la compensation de l’effet Bragg n’endommage pas les isolants électriques utilisés tels que du verre de quartz. Selon un mode de réalisation alternatif, l’accélérateur d’ions comprend une combinaison d’accélérateurs linéaires et de cyclotrons ou de synchrotrons. Ainsi, les ions issus d’un premier accélérateur linéaire sont par exemple injectés dans un cyclotron proche de son centre pour par exemple être dirigés en sortie vers un second accélérateur linéaire. Les ions, s’ils sont injectés dans le cyclotron avec une vitesse dont la composante le long de l’axe du cyclotron est non nulle sont de préférence ralentis dans cette direction par un champ électrique de même direction et de sens opposé engendré par des électrodes situées proches du ou entourant le centre du cyclotron permettant avantageusement d’annuler cette composante de la vitesse tandis que les ions circulent encore dans cette zone. L‘accélérateurs d’ions est de préférence vide de gaz, c’est-à-dire avec une pression inférieure à 10 -5 bar. Cela permet avantageusement d’éviter l’effet Bragg de freinage des ions. Ainsi, l’accélérateur d’ions est de préférence protégé à l’entrée et à la sortie de chacun de ses composants (accélérateur linéaire, cyclotron, synchrotron) par des membranes perméables aux ions et imperméables aux gaz présents à l’extérieur et équipé d’une ou de plusieurs pompes permettant de créer un vide au sein des composants de l’accélérateur d’ions. L’accélérateur d’ions est alors configuré de préférence de telle sorte que lesdites membranes puissent être remplacées épisodiquement ou en continu, celles-ci pouvant se dégrader lors de réactions nucléaires avec les ions accélérés ou par simple chauffage dû aux ions qui la traversent. Le dispositif selon l’invention peut encore comporter une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes : le dispositif comporte une ou plusieurs bobines entourant le faisceau d’ions accélérés, agissant en tant que lentilles magnétiques pour concentrer ou maintenir concentré le faisceau d’ions, le système de conversion de l’énergie thermique en énergie électrique du dispositif est choisi parmi une pile au zinc ou une pile à hydrogène associée à un système de production d’hydrogène à partir de l’énergie thermique, le matériau cible s’il est solide peut être disposé sur un ruban ou une surface mobile permettant de transporter la cible et éventuellement le matériau formé par la réaction nucléaire vers un bain de refroidissement d’où il peut aussi éventuellement être débarrassé du matériau généré lors de la réaction de fusion ou bien subir un apport de matériau cible. si le matériau source est solide ou liquide, l’enceinte comporte de préférence un support réalisé en un matériau transparent à la lumière et configuré pour supporter ledit matériau source, si le matériau source est gazeux, l’enceinte comporte de préférence une entrée de gaz et une sortie de gaz configurées pour permettre la circulation d’un matériau source sous forme gazeuse entre l’entrée de gaz et la sortie de gaz de sorte que le trajet du matériau source croise le trajet de la lumière d’ionisation, l’enceinte comporte une membrane perméable au matériau source ionisé et imperméable au matériau source neutre et agencée entre les première et deuxième électrodes, la membrane étant de préférence constituée d’une pluralité de couches de nitrure de bore hexagonal, le dispositif comporte de préférence une bobine agencée autour de l’enceinte et centrée sur un axe passant par le croisement du trajet du matériau source et du trajet de la lumière ionisante, la bobine étant configurée pour générer un champ magnétique tendant à maintenir le matériau source ionisé dans l’axe du champ électrique d’accélération, les guides d’onde d’entrée et de sortie sont des fibres optiques, l’entrée optique et la sortie optique de l’enceinte comportant chacune de préférence une lentille et une lame anti-reflet, la paroi interne de l’enceinte est au moins partiellement recouverte d’un matériau diélectrique, si le matériau cible est liquide ou gazeux et le matériau produit par la réaction nucléaire est liquide ou solide, le dispositif est de préférence configuré de sorte que les ions sont projetés, du haut vers le bas, vers le matériau cible de façon à ce que le matériau produit puisse descendre sous le matériau cible pour y être récupéré. le dispositif comporte de préférence une électrode intermédiaire agencée entre la première électrode et la cible et reliée à un deuxième générateur connecté à la deuxième électrode, l’électrode intermédiaire étant constituée d’une grille et/ou d’une membrane conductrice, par exemple réalisée en graphène, le dispositif comporte de préférence, proches de la cible une membrane imperméable aux ions et permettant de maintenir autour de la cible une pression suffisante pour que celle-ci ou le produit de la réaction nucléaire ne s’évapore pas dans le reste de l’enceinte, mais puisse de préférence être évacués, l’enceinte du dispositif comporte un support réalisé en un matériau transparent à la lumière émise par le laser et configuré pour supporter un matériau source sous forme solide. L’invention concerne également un réacteur, pouvant être un turboréacteur ou un statoréacteur, comportant un dispositif selon l’invention configuré pour introduire le matériau source accéléré dans une enceinte du réacteur de sorte à permettre le chauffage et la dilatation d’un gaz contenu dans l’enceinte du réacteur. L’invention concerne également mais sans restriction : une utilisation du dispositif selon l’invention pour mettre en œuvre la fusion du deutérium ou du protium en tant que matériau source et de l’aluminium 27 en tant que cible. une utilisation du dispositif selon l’invention pour la production d’hydrogène par thermolyse à partir du cycle soufre iode, le cycle soufre iode étant alimenté par la chaleur récupérée par le matériau conducteur de chaleur. une utilisation du dispositif pour la production d’électricité une utilisation du dispositif pour le chauffage de l’eau ou de la vapeur d’eau une utilisation du dispositif en tant que réacteur chimique pour le chauffage du produit chimique permettant leur réaction, avec ou sans catalyseur, dans l’enceinte contenant le matériau cible une utilisation du système pour la réduction du dioxyde de carbone en carbone et oxygène une utilisation du système pour la régénération du dioxyde de zinc en zinc et oxygène une utilisation du dispositif pour réchauffer l’air ou le gaz et permettre la dilatation de l’air traversant un turboréacteur ou un statoréacteur, une utilisation du dispositif pour mettre en œuvre la fusion du deutérium en tant que matériau source et du lithium 7 en tant que cible, une utilisation du dispositif pour réaliser une soudure, dans laquelle la chaleur générée par les réactions de fusion est transmise par la cible et/ou par le matériau conducteur de chaleur à un matériau fusible, une utilisation du dispositif pour produire de la chaleur, la chaleur étant utilisée pour la décomposition de matières plastiques, la régénération d’oxyde de zinc, la fabrication de ciment, le chauffage de l’eau et/ou la réduction du dioxyde de carbone, une utilisation du dispositif pour chauffer un gaz, tel que de l’air, dans laquelle les ions du matériau source accéléré sont introduits dans un turboréacteur ou dans un statoréacteur à des vitesses inférieures aux vitesses nécessaires pour permettre des réactions nucléaires avec un gaz, tel que de l’air, contenu dans le réacteur, de sorte à chauffer et dilater le gaz contenu dans le réacteur par leur seul ralentissement dû à l’effet Bragg. La représente de manière schématique et partielle un premier mode de réalisation du dispositif selon l’invention. La est une vue de détail d’une partie du dispositif de la . La illustre un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l’invention. La représente un dispositif selon l’invention associé à un dispositif de génération d’hydrogène. La représente un commutateur de lumière utilisé dans un mode de réalisation du dispositif selon l’invention. La illustre un réacteur utilisant un dispositif selon l’invention. La est une vue de face d’un réacteur utilisant une pluralité de dispositifs selon l’invention. Dispositif (1) de mise en œuvre de réactions de fusion nucléaire, comportant : - une enceinte (9) configurée pour contenir un matériau source (11) et une cible (6), - un système (12) d’ionisation au moins partielle du matériau source, - un accélérateur d’ions (10) configuré pour accélérer le matériau source ionisé vers la cible de manière à provoquer la fusion des noyaux atomiques du matériau source ionisé avec des noyaux atomiques de la cible, - au moins un matériau de récupération de chaleur (7) en contact thermique avec la cible, le matériau de récupération de chaleur étant un matériau conducteur de chaleur, de préférence de l’aluminium, du cuivre ou des nanotubes de carbone, et/ou un matériau caloporteur, notamment de l’air, de l’eau ou un métal liquide, et/ou un matériau absorbeur de chaleur absorbant de préférence la chaleur par le biais d’une réaction chimique ou d’un changement de phase endothermique, le matériau de récupération de chaleur comportant optionnellement des canaux de circulation d’un fluide caloporteur, - un système de conversion de l’énergie thermique récupérée par le matériau de récupération de chaleur en énergie électrique configuré pour alimenter au moins en partie l’accélérateur d’ions et/ou le système d’ionisation. Dispositif selon la revendication précédente, le système d’ionisation du matériau source comportant : - un laser (2), - un guide d’onde d’entrée (21) configuré pour guider la lumière émise par le laser vers une entrée optique (32) de l’enceinte, l’entrée optique étant configurée pour permettre l’illumination du matériau source par la lumière émise. Dispositif selon la revendication précédente, comportant en outre un guide d’onde de sortie (34) configuré pour guider une lumière amplifiée non absorbée par le matériau source vers l’entrée optique de l’enceinte à partir d’une sortie optique (33) de l’enceinte. Dispositif selon l’une des revendications 2 ou 3, le système d’ionisation comportant en outre un concentrateur d’onde configuré pour superposer une pluralité de cycles de la lumière émise par le laser de sorte à augmenter la puissance instantanée de la lumière émise. Dispositif selon l’une des revendications 2 à 4, l’enceinte comportant un support réalisé en un matériau transparent à la lumière émise par le laser et configuré pour supporter un matériau source sous forme solide. Dispositif selon l’une des revendications 2 à 5, les guides d’onde d’entrée et de sortie étant des fibres optiques, l’entrée optique et la sortie optique de l’enceinte comportant chacune de préférence une lentille et une lame anti-reflet. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, la cible étant constituée de deutérium ou de tritium et le matériau source n’étant pas du deutérium, ou la cible étant constituée de deutérium et le matériau source n’étant pas du tritium. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, l’accélérateur d’ions comprenant un générateur de haute tension (10), relié électriquement à une première électrode (4) agencée dans l’enceinte, de préférence à une première extrémité de l’enceinte, et à une deuxième électrode, la deuxième électrode et la cible étant agencées dans l’enceinte de préférence à une deuxième extrémité de l’enceinte opposée à la première extrémité, le générateur et les première et deuxième électrodes étant configurés pour générer un champ électrique permettant d’accélérer le matériau source ionisé vers la cible de manière à provoquer la fusion des noyaux atomiques du matériau source ionisé avec des noyaux atomiques de la cible. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, le système de conversion de l’énergie thermique en énergie électrique étant choisi parmi une pile au zinc ou une pile à hydrogène associée à un système de production d’hydrogène à partir de l’énergie thermique. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, l’enceinte comportant une entrée de gaz et une sortie de gaz configurées pour permettre la circulation d’un matériau source sous forme gazeuse entre l’entrée de gaz et la sortie de gaz. Dispositif selon l’une des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 8, l’enceinte comportant une membrane (5) perméable au matériau source ionisé et imperméable au matériau source neutre et agencée entre les première et deuxième électrodes, la membrane étant de préférence constituée d’une pluralité de couches de nitrure de bore hexagonal. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, comportant une bobine (8) agencée autour de l’enceinte, la bobine étant configurée pour générer un champ magnétique d’axe parallèle au champ électrique d’accélération. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, la paroi interne de l’enceinte étant au moins partiellement recouverte d’un matériau diélectrique. Dispositif selon l’une des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 8, comportant une électrode intermédiaire (14) agencée entre la première électrode et la cible et reliée à un deuxième générateur connecté à la deuxième électrode, l’électrode intermédiaire étant constituée d’une grille ou d’une membrane conductrice, de préférence réalisée en graphène. Réacteur (80), pouvant être un turboréacteur ou un statoréacteur, comportant un dispositif selon l’une des revendications précédentes configuré pour introduire le matériau source accéléré (88) dans une enceinte du réacteur de sorte à permettre le chauffage et la dilatation d’un gaz contenu dans l’enceinte du réacteur. Utilisation d’un dispositif selon l’une des revendications 1 à 14 pour mettre en œuvre la fusion du deutérium en tant que matériau source et du lithium 7 en tant que cible. Utilisation d’un dispositif selon l’une des revendications 1 à 14 pour la production d’hydrogène par thermolyse à partir du cycle soufre iode, le cycle soufre iode étant alimenté par la chaleur récupérée par le matériau conducteur de chaleur. Utilisation d’un dispositif selon l’une des revendications 1 à 14 pour réaliser une soudure, dans laquelle la chaleur générée par les réactions de fusion est transmise par la cible et/ou par le matériau conducteur de chaleur à un matériau fusible. Utilisation d’un dispositif selon l’une des revendications 1 à 14 pour la production de terres rares par fusion du matériau source ionisé avec des noyaux atomiques de la cible et/ou pour convertir une alcane en alcène en utilisant la chaleur générée par le dispositif par des réactions de fusion et par effet Bragg. Utilisation d’un dispositif selon l’une des revendications 1 à 14 pour produire de la chaleur, la chaleur étant utilisée pour la décomposition de matières plastiques, la régénération d’oxyde de zinc, la fabrication de ciment, le chauffage de l’eau et/ou la réduction du dioxyde de carbone. Utilisation d’un dispositif selon l’une des revendications 1 à 14 en tant que réacteur chimique pour le chauffage d’un produit chimique permettant une réaction chimique avec le produit chimique, avec ou sans catalyseur, dans l’enceinte contenant le matériau cible. Utilisation d’un dispositif d’un dispositif selon l’une des revendications 1 à 14 pour la réduction du dioxyde de carbone en carbone et oxygène. Utilisation d’un dispositif d’un dispositif selon l’une des revendications 1 à 14 pour la régénération du dioxyde de zinc en zinc et oxygène. Utilisation d’un dispositif d’un dispositif selon l’une des revendications 1 à 14 pour chauffer un gaz, tel que de l’air.