Dans le domaine de la fusion nucléaire contrôlée, il existe un concept extrêmement important connu sous le nom de facteur Q.
C'est le rapport entre l'énergie produite par un Réacteur à Fusion Nucléaire et l'énergie qu'on lui fournit.
Par exemple, supposons qu'on injecte 1 MJ d'énergie pour déclencher la fusion et maintenir son fonctionnement. Si le Réacteur à Fusion Nucléaire ne peut restituer que 0,8 MJ, alors le facteur Q vaut 0,8. Une valeur inférieure à un signifie qu'il tourne en déficit, et cette technologie de réacteur n'est manifestement pas pratique.
Dès l'Ère Humaine, l'humanité avait déjà maîtrisé la technologie de la fusion nucléaire contrôlée, atteignant même un facteur Q d'environ 5.
Mais cette technologie se heurtait encore à d'énormes défis.
Premièrement, le temps d'allumage était insuffisant. Un tel dispositif ne pouvait généralement être maintenu que quelques minutes avant de s'éteindre, incapable de fonctionner sur de longues périodes.
Deuxièmement, un facteur Q de 5 restait bien trop faible.
Si l'on mesurait un réacteur à fission nucléaire avec le concept de facteur Q, son facteur Q serait généralement supérieur à 100.
La technologie mature de Réacteur à Fusion Nucléaire des Blutuk maintient généralement un facteur Q supérieur à 300.
En d'autres termes, pour chaque 1 MJ d'énergie injecté pour soutenir le Réacteur à Fusion Nucléaire, celui-ci peut produire plus de 300 MJ d'énergie.
L'écart était abyssal.
Avant l'arrivée des Blutuk dans le Système Solaire, Li Qingsong avait également mené des recherches sur la fusion nucléaire contrôlée pendant un certain temps et obtenu quelques résultats. Mais avec les préparatifs de guerre à grande échelle qui ont suivi, les recherches dans ce domaine furent interrompues.
Aujourd'hui, sous la direction d'environ 200 experts blutuk en fusion nucléaire contrôlée, Li Qingsong a repris cette technologie.
Bientôt, un immense Réacteur à Fusion Nucléaire fut construit.
Dans l'ensemble, il ressemblait à un rocher gigantesque, haut de plus de vingt mètres et long et large de quarante à cinquante mètres — véritablement colossal.
Cependant, la grande majorité de ses installations étaient auxiliaires. La zone effective de fusion nucléaire n'en constituait qu'une infime partie.
Cette petite zone était toroïdale, en forme de tube.
À l'extérieur de ce tube, un réseau dense de diverses installations était à l'œuvre.
À cet instant, une quantité de gaz deutérium et le gaz tritium nécessaires à l'amorçage furent introduits à l'intérieur.
Le mélange gazeux deutérium-tritium fut d'abord ionisé, puis guidé dans la zone de réaction par un champ magnétique.
Ensuite, Li Qingsong utilisa des méthodes telles que l'injection de faisceaux neutres, le chauffage par radiofréquence et le chauffage laser pour porter la température de ce mélange gazeux à plus de cent millions de degrés Celsius.
À une telle température, aucun objet connu ne pouvait entrer en contact direct avec lui.
Alors, comment le confiner ? Après tout, si le plasma se dispersait, la pression chuterait, et la fusion nucléaire deviendrait insoutenable.
C'est là qu'une technologie que Li Qingsong avait précédemment étudiée pour la propulsion à double pressurisation et utilisée dans son Canon Électromagnétique s'avéra utile.
La technologie de confinement magnétique.
En utilisant un courant électrique pour générer un champ magnétique, cette force invisible confinait le gaz à haute température sans aucun contact physique, l'empêchant de s'emballer ou de se disperser.
Sous l'effet du puissant champ magnétique, le mélange gazeux deutérium-tritium à l'intérieur de la chambre de réaction toroïdale possédait une énergie et une pression immenses, mais il restait incapable de se disperser.
Et ainsi, la réaction de fusion nucléaire démarra enfin.
Sous l'effet de températures et de pressions extrêmes, les noyaux de deutérium et de tritium parvinrent enfin à surmonter la barrière de Coulomb, commencèrent à s'approcher l'un de l'autre et finirent par fusionner en un noyau intermédiaire instable, qui se scinda rapidement en un noyau d'hélium et un neutron.
Au cours de ce processus, environ 0,375 % de la masse fut convertie en énergie, qui fut rayonnée vers l'extérieur sous forme de noyaux d'hélium et de neutrons à haute énergie.
Li Qingsong ne fournit du tritium à ce Réacteur à Fusion Nucléaire qu'au tout début. Il n'en ajouta plus par la suite, alimentant le réacteur en deutérium de façon continue.
Or la réaction de fusion se produit entre deutérium et tritium. Sans réapprovisionnement en tritium, comment la fusion pouvait-elle se maintenir ?
Ici, Li Qingsong employa une technique spéciale.
La technique d'autosoutien en tritium.
Pour le dire simplement, le matériau de la paroi interne de la chambre de réaction contenait du lithium. Le processus de fusion deutérium-tritium libère des neutrons à haute énergie. Lorsque ces neutrons bombardent le lithium, les noyaux de lithium réagissent avec eux, produisant du tritium et de l'hélium.
Ainsi, le lithium était continuellement converti en gaz tritium. Ce tritium était réinjecté dans la chambre de réaction pour réagir avec le deutérium constamment fourni. Une fois le tritium consommé par la réaction, il était régénéré à partir du lithium de la paroi, créant ainsi un cycle autosuffisant.
C'était la technique d'autosoutien en tritium.
Grâce à cette technique, le Réacteur à Fusion Nucléaire évitait le problème du réapprovisionnement en grandes quantités de tritium.
Car la demi-vie du tritium est trop courte — une douzaine d'années seulement. Le tritium naturel est quasi inexistant, ce qui en rend l'extraction impossible.
À ce stade, la fusion nucléaire était en cours. L'énergie générée par la fusion était récupérée par le système de dissipation thermique de la chambre de réaction toroïdale et utilisée pour faire bouillir de l'eau et produire de l'électricité.
La majeure partie de cette chaleur provenait des neutrons à haute énergie. Les autres particules porteuses d'énergie, les noyaux d'hélium, servaient à chauffer le plasma deutérium-tritium pour maintenir l'environnement de fusion.
Ainsi, le cycle de fonctionnement complet de l'ensemble du dispositif de fusion nucléaire était réalisé.
À présent, cet immense Réacteur à Fusion Nucléaire fonctionnait en continu. Dans une salle de contrôle lointaine, plusieurs centaines de scientifiques blutuk, ainsi que de nombreux Clones, surveillaient de près son état de fonctionnement.
Les scientifiques blutuk, bien entendu, comprenaient les principes et la composition de l'ensemble du dispositif de fusion nucléaire. Mais il s'agissait, après tout, d'un appareil scientifique complet impliquant une multitude de détails techniques. Sans plusieurs millions de personnes, il serait impossible de simplement retenir toutes les connaissances pertinentes.
À cet instant, ces quelques centaines de scientifiques blutuk ne connaissaient que le cadre technologique ; Li Qingsong devait encore lui-même rechercher la grande majorité des détails techniques.
Même ainsi, cela lui avait déjà fait économiser un nombre inconnu d'années et une quantité inimaginable d'efforts.
Ce Réacteur à Fusion Nucléaire fonctionna pendant une heure entière avant d'être arrêté de façon contrôlée.
Li Qingsong était comblé de joie en constatant que sur l'ensemble du cycle de fonctionnement du Réacteur à Fusion Nucléaire, si l'énergie totale fournie de l'extérieur était notée 1, sa production d'énergie atteignait 12. En d'autres termes, le facteur Q avait atteint 12 !
Cela surpassait directement la technologie la plus avancée de l'Ère Humaine !
On peut dire que ce dispositif de fusion nucléaire pouvait être considéré comme pratique, quoique bas de gamme.
Li Qingsong ne se pressa pas de le déployer à grande échelle. Au contraire, sous la direction des scientifiques blutuk et avec l'aide de nombreux matériaux issus de la Civilisation Blutuk, il continua ses recherches et expériences.
Génération après génération d'itérations et d'optimisations s'enchaînèrent. Alors que de nombreux autres projets de recherche scientifique cruciaux étaient menés simultanément, environ dix millions de Clones restèrent entièrement dédiés à l'étude de la fusion nucléaire contrôlée.
Avec tous ces facteurs conjugués, la technologie de fusion nucléaire contrôlée de Li Qingsong progressa à une vitesse qui laissa les scientifiques blutuk totalement abasourdis.
En à peine moins de 50 ans, le facteur Q du nouveau Réacteur à Fusion Nucléaire que Li Qingsong venait de construire avait déjà atteint 260, rattrapant presque la technologie la plus avancée des Blutuk !