Thread by @Gregdt1

#Fusion101
Je prépare un support de vulgarisation sur la fusion nucléaire,donc une série de threads à venir pour expliquer les bases, la physique des plasmas, l’état des recherches, les défis à venir, les différents projets et les applications [1/10]
@iterorg #fusion #energy

Pour réaliser la fusion sur terre, il faut porter de la matière à une température très élevée- typiquement 150 millions oC dans ITER. C’est 10 fois la température au centre du soleil- nous y reviendrons. A ces températures, la matière est à l’état de plasma. Plas-quoi? [2/10]

L’état de plasma est souvent appelé 4ème état de la matière après les 3 états que sont- solide, liquide, gaz- car un gaz chauffé forme un plasma : un gaz dans lequel les particules ont suffisamment d’énergie pour que les électrons quittent les noyaux. [3/10]

On a un mélange de particules électriquement neutres et chargées, ayant des propriétés très intéressantes. La transition gaz/plasma n’est pas aussi nette que les autres changements d’état. Un plasma est électriquement neutre- autant de charges positives que négatives. [4/10]

Plusieurs méthodes pour créer un plasma. La plus simple consiste à appliquer une tension entre 2 électrodes. Avec une tension suffisante (selon la pression du gaz), on ionise partiellement le gaz. On peut penser au tube phosphorescent(improprement appelé tube néon)[5/10]

On peut utiliser des ondes radios ou microondes ou même des lasers très puissants pour générer des plasmas. On trouve beaucoup de configurations qui produiront des plasmas avec différentes propriétés : densité (nombre de particules par unité de volume), températures, …[6/10]

Les plasmas sont utiles pour un grand nombre d’applications : le traitement de surface, la stérilisation, la synthèse et le dépôt de matériaux en couches minces (diamant artificiel par exemple), gravure de microprocesseurs. [7/10]

Pour les micro-processeurs dernier, l’utilisation de plasmas d’étain est à la base du procédé de gravure à 13nm (dit Extrême-UV) permettant de prolonger la loi de Moore- il faut graver avec des longueurs d’onde de plus en plus petites [8/10]
phys.org/news/2020-05-e…

On utilise des plasmas dans le domaine médical pour la cicatrisation de blessures. Je vous passe les photos, mais c’est un domaine de recherche très actif. 99% de la matière ordinaire dans l’univers est constituée de plasma. [9/10].

refletsdelaphysique.fr/articles/refdp…

Il existe des plasmas ultra-froids (de l’ordre de -263oC), et des plasmas ultra-chauds. Comme il existe 3 espèces dans un plasma, du gaz non ionisé, des électrons et des ions, on peut avoir des températures différentes pour chaque espèce. [10/10]