Fuse Energy Technologies Corp. annonce un rendement en neutrons D-D de 1,27×10¹² pour un seul tir de FAETON-X

La société Fuse Energy Technologies Corp., basée en Californie (États-Unis), a annoncé le 11 août que son dispositif de plasma dense focalisé de classe mégajoule FAETON-X avait mesuré un rendement en neutrons de crête de (1,27±0,27)×10¹² neutrons/tir lors d'une expérience unique de fusion D-D. La société affirme qu'il s'agit de l'un des rendements de fusion par tir unique les plus élevés jamais publiés par une entreprise de fusion commerciale, et qu'il atteint pour la première fois l'ordre de grandeur de 10¹².

FAETON-X est un système de fusion à puissance pulsée de classe mégajoule développé par Fuse, conçu comme une source de neutrons à impulsion unique, pouvant servir à la recherche et au développement de la fusion à puissance pulsée et aux essais d'effets de rayonnement. Les publications scientifiques indiquent que le dispositif utilise un banc de condensateurs de 500 microfarads, composé de 20 condensateurs de 25 microfarads et 100 kilovolts chacun, capable de stocker environ 1 mégajoule d'énergie à une tension de charge de 65 kilovolts, avec un courant de décharge de crête dépassant 4,5 mégaampères et une inductance statique du système d'environ 55 nanohenrys.

Selon les données publiées par la société, FAETON-X n'a pas encore achevé l'ensemble des traitements préliminaires et des réglages d'état, mais il produit déjà de manière stable environ 5×10¹¹ neutrons D-D/tir, et a obtenu un résultat de crête de (1,27±0,27)×10¹² neutrons/tir dans des conditions de gaz deutérium à 10 torrs. La publication estime qu'après la poursuite des réglages du dispositif, le rendement en neutrons dispose encore d'une marge d'amélioration.

Le prédécesseur de FAETON-X est FAETON-I. Ce dernier est un dispositif de plasma dense focalisé de 100 kilovolts et 125 kilojoules, avec un courant de crête d'environ 1 mégaampère, utilisé pour valider la corrélation entre la tension de pincement induite dynamiquement et le rendement en neutrons. FAETON-X est une plateforme amplifiée à l'échelle du mégajoule sur cette base, visant à obtenir un rendement en neutrons de fusion plus élevé par unité d'énergie stockée dans des conditions de courant plus élevé et d'inductance plus faible.

La publication indique que FAETON-X a atteint une efficacité de courant de 4,5 mégaampères/mégajoule, supérieure au niveau de 2,35 à 3,25 mégaampères/mégajoule rapporté pour des dispositifs de plasma dense focalisé de classe mégajoule comparables déjà publiés. Étant donné que le rendement en neutrons des dispositifs Z-pinch à puissance pulsée est généralement fortement corrélé au courant d'entraînement, l'augmentation du courant de crête par unité d'énergie stockée est considérée comme une voie importante pour améliorer l'efficacité de la production de neutrons.

À titre de comparaison, le dispositif de plasma dense focalisé MJOLNIR du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) a rapporté un résultat de 1,2×10¹² neutrons D-D/tir dans des conditions de 1,3 mégajoule d'énergie stockée et 3,8 mégaampères de courant de crête. Fuse affirme que FAETON-X a atteint 1,27×10¹² neutrons D-D/tir avec environ 1 mégajoule d'énergie stockée.

Le directeur général de la société, JC·Btaiche, a déclaré que FAETON-X avait nécessité environ 9 mois de la conception au premier tir d'essai, et encore environ 9 mois du premier tir d'essai au résultat actuel. Btaiche a indiqué que la société continuerait à faire progresser la validation technologique par la publication d'articles scientifiques et la divulgation de données expérimentales.

Selon les perspectives ultérieures décrites dans la publication, après l'achèvement des réglages supplémentaires de FAETON-X, le rendement en neutrons dans des conditions de fonctionnement D-D devrait dépasser 2×10¹² neutrons/tir ; dans des conditions de fonctionnement D-T, son objectif de conception est d'environ 5×10¹³ neutrons/tir. Cette plateforme peut également être utilisée pour la recherche et le développement dans les domaines des systèmes de diagnostic, de la synchronisation de déclenchement, des effets de rayonnement, des essais de blindage, du traitement du tritium et de la conception de cibles.