À l’intérieur du soleil, les réactions de fusion ont lieu à des températures très élevées et à d’énormes pressions gravitationnelles

À l’intérieur du soleil, les réactions de fusion ont lieu à des températures très élevées et à d’énormes pressions gravitationnelles
Le fondement de l’énergie nucléaire est d’exploiter la puissance des atomes. La fission et la fusion sont des processus nucléaires par lesquels les atomes sont modifiés pour créer de l’énergie, mais quelle est la différence entre les deux? En termes simples, la fission est la division d’un atome en deux, et la fusion est la combinaison de deux atomes plus légers en un plus grand. Ce sont des processus opposés, et donc très différents.
Le mot fission signifie « une division ou une rupture en plusieurs parties » (Merriam-Webster Online, www.m-w.com ). La fission nucléaire libère de l’énergie thermique en divisant les atomes. La découverte surprenante qu’il était possible de diviser un noyau était basée sur la prédiction d’Albert Einstein selon laquelle la masse pourrait être changée en énergie. En 1939, le scientifique a commencé des expériences et, un an plus tard, Enrico Fermi a construit le premier réacteur nucléaire.

La fission nucléaire a lieu lorsqu’un isotope volumineux et quelque peu instable (atomes ayant le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons) est bombardé par des particules à grande vitesse, généralement des neutrons. Ces neutrons sont accélérés puis claqués dans l’isotope instable, provoquant sa fission ou sa rupture en particules plus petites. Au cours du processus, un neutron est accéléré et frappe le noyau cible, qui est aujourd’hui l’uranium 235 dans la majorité des réacteurs nucléaires. Cela divise le noyau cible et le décompose en deux isotopes plus petits (les produits de fission), trois neutrons à grande vitesse et une grande quantité d’énergie.
Cette énergie résultante est ensuite utilisée pour chauffer l’eau dans les réacteurs nucléaires et finalement produire de l’électricité. Les neutrons à grande vitesse qui sont éjectés deviennent des projectiles qui déclenchent d’autres réactions de fission, ou réactions en chaîne.
Le mot fusion signifie « une fusion d’éléments séparés en un tout unifié ». La fusion nucléaire fait référence à « l’union de noyaux atomiques pour former des noyaux plus lourds entraînant la libération d’énormes quantités d’énergie » (Merriam-Webster Online, www.m-w.com ). La fusion a lieu lorsque deux isotopes de faible masse, généralement des isotopes de l’hydrogène, s’unissent dans des conditions de pression et de température extrêmes.
La fusion est ce qui alimente le soleil. Les atomes de Tritium et de Deutérium (isotopes de l’hydrogène, de l’Hydrogène-3 et de l’hydrogène-2, respectivement) s’unissent sous une pression et une température extrêmes pour produire un neutron et un isotope de l’hélium. Parallèlement à cela, une énorme quantité d’énergie est libérée, ce qui est plusieurs fois la quantité produite par la fission.

Les scientifiques continuent de travailler sur le contrôle de la fusion nucléaire dans le but de fabriquer un réacteur à fusion pour produire de l’électricité. Certains scientifiques pensent qu’il existe des opportunités avec une telle source d’énergie, car la fusion crée moins de matières radioactives que la fission et offre un approvisionnement en combustible presque illimité. Cependant, les progrès sont lents en raison des difficultés à comprendre comment contrôler la réaction dans un espace confiné.
La fission et la fusion sont toutes deux des réactions nucléaires qui produisent de l’énergie, mais les applications ne sont pas les mêmes. La fission est la division d’un noyau lourd et instable en deux noyaux plus légers, et la fusion est le processus par lequel deux noyaux légers se combinent en libérant de grandes quantités d’énergie. La fission est utilisée dans les réacteurs nucléaires car elle peut être contrôlée, tandis que la fusion n’est pas utilisée pour produire de l’énergie car la réaction n’est pas facilement contrôlée et coûte cher pour créer les conditions nécessaires à une réaction de fusion. La recherche se poursuit sur les moyens de mieux exploiter le pouvoir de la fusion, mais la recherche en est à des stades expérimentaux. Bien que différents, les deux processus jouent un rôle important dans le passé, le présent et le futur de la création d’énergie.