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I.Introduction


a.But

b.Historique


II.Qu’est-ce que la Sonoluminescence


a.Définition

b.Description

c.Sonoluminescence à bulle unique ou SBSL


III.Dispositif expérimental


IV.Connaissances pré-requises et Phénomènes associés


a.Notions préalables

b.Phénomènes liés à la sonoluminescence


V.Perspectives d’avenir


VI.Conclusion


VII.Définitions utiles


VIII.Sources

Perspectives d’avenir






L’étude de la sonoluminescence est riche en avenir, même s’il reste une multitude de phénomènes à comprendre et à modéliser, cela n’empêche pas des applications très intéressantes et très prometteuses dans divers domaines.


Les chercheurs travaillant sur la sonoluminescence sont en relation étroite avec les chercheurs sur la « chimie verte » et les chercheurs travaillants sur les procédés d'oxydation avancée, et des traitements de l'eau et des sols.


Les perturbations apportées sur le phénomène de cavitation par les ultrasons pulsés sont de nature à apporter des précisions sur la coïncidence de l'onde de choc et l'émission photonique (fondamental), et sur les possibilités d'augmentation des rendements de production de radicaux HO° par voie sonochimique (application aux traitements d'oxydation et de synthèse).


En effet comme de la vapeur du solvant est piégée à chaque oscillation, la concentration d'énergie peut briser des liaisons chimiques et engendrer des radicaux libres (essentiellement OH° et H° dans le cas de l'eau) très réactifs. Ces radicaux peuvent se recombiner et/ou attaquer des molécules dans la bulle ou dans la phase liquide. Ce mécanisme porte le nom de sonochimie, à laquelle une revue et une Société Européenne sont dédiées.


L'étude de la transformation de gaz (CO2, N2, CH4, NH3, CO…) et de molécules volatiles (H2COH, R-NH2, R-CH2OH, RC(X)n) a pour objet d'évaluer les perturbations qui peuvent être apportées par ces molécules au phénomène de cavitation.


Les expériences de SBSL permettent une formidable concentration d'énergie, ce qui a suggéré la possibilité de réaliser des réactions de fusion nucléaire à l'intérieur d'une bulle de cavitation, à condition de provoquer une implosion plus forte que dans les conditions usuelles de la SBSL.


Dans la revue Science, on explique qu'une équipe de l' Oak Ridge National Laboratory a envoyé un faisceau de neutrons dans de l'acétone "lourde" liquide (le deutérium, "hydrogène à un neutron" remplaçant l'hydrogène normal). On y crée alors des bulles par échauffement local, que l'on peut aussi comprimer par des ondes acoustiques. Selon les auteurs, cela produirait du tritium ("hydrogène à deux neutrons"), ce qui montrerait qu'il y a eu fusion nucléaire.


« Si l'homme parvenait à produire et à contrôler la réaction de fusion nucléaire qui se produit au coeur de notre Soleil et des étoiles en général, il s'offrirait une source d'énergie illimitée ne dépendant ni des hydrocarbures ni de l'uranium.»


Voici seize ans, l'affaire de la « fusion froide » a ainsi défrayé la chronique, mais maintenant la voie suivie par les expérimentateurs exploite cette fois le phénomène de la sonoluminescence.


Or, en modélisant le phénomène, des théoriciens sont parvenus à la conviction que, dans certaines conditions, la bulle peut atteindre une température et une pression si élevées qu'une réaction de fusion nucléaire est possible en remplissant ces bulles de deutérium et de tritium.


Mais à plus court terme, « La chimie des bulles de cavitation se révèle très intéressante », indique Max Goldman. « On pourrait notamment envisager de l'utiliser comme méthode de dépollution. » Mais surtout, les bulles offrent un moyen relativement simple pour étudier la formation de cet état particulier de la matière, si important dans l’Univers, qu’est le plasma. Rappelons que la maîtrise parfaite des plasmas fera, grandement, avancer les recherches actuelles sur la fusion nucléaire.





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