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Première campagne expérimentale de production neutronique en attaque indirecte sur le LMJ (S. Liberatore - CEA/DAM/DIF, France)

Du 16 octobre au 21 novembre 2019 ont eu lieu sur le Laser MegaJoule (LMJ) une série de 10 tirs dont l’objectif principal était de produire des neutrons de fusion du deutérium (D2) par l’implosion d’une capsule en plastique (dopé au silicium) placée au centre d’une cavité vide en or. La voie explorée ici est celle de l’attaque indirecte dans le cadre de la Fusion par Confinement Inertiel.

Pour réaliser cette série de tirs, une étude de dimensionnement a été menée sur la base de 6 chaînes laser disponibles, ce qui donne une énergie laser au centre chambre de l’ordre de 150 kJ. Ceci correspond à 12 quadruplets (48 faisceaux) entrant par les deux trous d’entrée laser de la cible avec des angles fixés par l’installation. La conséquence est que l’irradiation laser et le rayonnement X d’attaque de la capsule sont tridimensionnels (3D). A partir de ces conditions, une conception de cibles robustes et performantes a été menée. L’utilisation d’un code d’hydrodynamique radiative 3D a été nécessaire pour affiner cette recherche, ce qui a conduit à la définition d’un ensemble de cibles et à obtenir des calculs de prévisions expérimentales.

La campagne a été un grand succès. Les cibles tirées ont donné un nombre de neutrons de l’ordre de 1011, ordre de grandeur prévu par les simulations. Le maximum atteint est de 2,4.1011 neutrons avec du D2, ce qui correspondrait à plus de 5.1013 neutrons pour un combustible deutérium tritium, comparable au rendement de la National Ignition Facility pendant ses premières années de fonctionnement.

 

Salle de conférences LULI - EP, bâtiment 84 - 11:00