bientôt des progrès considérables en physique nucléaire ? – .

La fusion nucléaire, terme désignant l’union de deux noyaux atomiques légers pour former un noyau unique, plus lourd et plus stable, est l’une des réactions les plus puissantes connues de l’humanité. Ce processus, qui alimente les étoiles et le Soleil, entraîne une production d’énergie élevée. Le reproduire en laboratoire n’est pas facile, car des conditions de température et de pression extrêmes – nécessitant une énergie considérable à créer et difficiles à contrôler – sont nécessaires. Et si une simple réaction nucléaire pouvait produire des résultats aussi satisfaisants ? C’est ce que suggèrent les conclusions d’une étude publiée le 18 juin 2024 dans la revue Nuclear Science and Techniques, avant d’être popularisée par Interesting Engineering. Les chercheurs ont identifié une alternative plus pratique à la fusion nucléaire : le décapage d’un neutron. Cela produirait une énergie similaire (voire supérieure) à celle d’une réaction de fusion, en particulier dans les régions à faible énergie et proche du seuil d’énergie minimum requis pour obtenir une réaction nucléaire.

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Les besoins en énergie nucléaire plus facilement garantis ?

Le décapage des neutrons fait référence à un type de réaction nucléaire dans laquelle un noyau atomique perd un (ou plusieurs) de ses neutrons après une interaction avec un autre noyau. Concrètement, ce phénomène se produira lorsqu’un noyau de projectile – qui se déplace à grande vitesse – va heurter un noyau cible. Il arrive que le noyau du projectile, lors de l’interaction, « arrache » un ou plusieurs neutrons du noyau cible, sans qu’une fusion dite « complète » des deux noyaux ne se produise, précise le magazine en ligne.

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Contrairement à la fusion nucléaire, le décapage des neutrons est beaucoup plus facile à réaliser en laboratoire. En outre, les besoins en énergie nucléaire (qui continuent de faire débat) pourraient être satisfaits plus facilement. « En comprenant mieux le comportement des noyaux dans ces conditions, nous pourrons améliorer nos approches en matière de production d’énergie nucléaire et de radiothérapie »s’est réjoui Jesús Lubián, professeur agrégé à l’Université fédérale Fluminense du Brésil et co-auteur de cette étude.

Cette méthode « incontournable » utilisée par les chercheurs

Le décapage des neutrons, comme nous le rappelle Interesting Engineering, est un type de réaction de transfert de neutrons. Au cours de ce processus, le neutron éjecté du noyau en mouvement sera absorbé par le noyau cible. Depuis plusieurs décennies, les scientifiques tentent de mieux comprendre le mécanisme qui conduit au transfert de neutrons dans les noyaux faiblement liés. Le décoder est essentiel pour améliorer notre compréhension de la physique nucléaire.

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Les experts qui ont réalisé cette étude récente ont utilisé un détecteur de rayons gamma appelé « GALILEO Array » et un détecteur laser avancé appelé « 4π Si-ball EUCLIDES ». Le but de leur approche : analyser les émissions de rayons gamma et détecter les particules chargées au moment des réactions. Ils ont également utilisé une méthode connue sous le nom de « coïncidence gamma-gamma » pour étudier un certain nombre de rayons gamma identifiés au moment du décapage. Cela s’est avéré être « indispensable pour isoler des canaux de réaction spécifiques[et] identifier avec précision le comportement des noyaux dans différentes conditions »notent les chercheurs dans les conclusions de leurs travaux.

Ces résultats pourraient ouvrir la voie à des recherches plus approfondies sur le sujet. « Ce processus met en évidence la nature complexe et nuancée des réactions nucléairesestiment les auteurs. C’est un tremplin pour les progrès futurs de la science et de la technologie nucléaires. »