Un fusor de Farnsworth-Hirsch est un dispositif permettant de générer des réactions de fusion nucléaire. Les fuseurs Farnsworth-Hirsch utilisent des champs électriques puissants pour contenir le plasma de fusion, contrairement à la conception plus courante des tokamaks, qui utilise des champs magnétiques. Les fuseurs Farnsworth sont généralement assez simples à construire, et de nombreux amateurs ont construit les leurs, souvent à partir de pièces détachées. Bien qu’un fusor de Farnsworth ne puisse pas générer d’énergie nette à partir de la fusion, plusieurs conceptions connexes présentent un potentiel et des recherches sont actuellement en cours pour déterminer si l’une d’entre elles est viable en tant que source d’énergie.
Le principe de base du fusor de Farnsworth, le confinement électrostatique inertiel (IEC), a été remarqué pour la première fois dans les tubes à vide de télévision. Si vous appliquez un champ électrique à un plasma, les ions chargés positivement dans le plasma seront attirés par le champ électrique et les ions se rassembleront tous autour de la région ayant le potentiel électrique le plus faible. En disposant les fils en forme de grille, puis en appliquant une tension, le fusor de Farnsworth attire les ions dans un creux central. Si la tension est suffisamment élevée, l’attraction électrique provoquera le zoom des ions à travers le creux central à grande vitesse ; les ions entrent alors en collision avec d’autres ions se déplaçant également à travers le creux, induisant la fusion nucléaire.
Parce que le mécanisme de confinement est si simple, ne nécessitant que des fils et une alimentation haute tension, les fuseurs Farnsworth sont assez simples à construire. Des plans et des instructions pour construire un fusor sont disponibles sur Internet, ne nécessitant souvent rien de plus qu’une connaissance de base des techniques utilisées et quelques milliers de dollars de pièces de rechange. Notez que ces fuseurs de fabrication artisanale ne peuvent pas être utilisés comme sources d’énergie en raison du faible nombre de réactions de fusion, bien qu’ils puissent être utilisés comme sources de rayonnement neutronique.
La puissance produite par un fusor est limitée par la densité des ions ; à mesure que davantage d’ions sont injectés dans le fusor, les ions commencent à se repousser, fixant une limite supérieure au nombre de collisions. Les ions entrent également en collision avec le réseau, sapant leur énergie et produisant de la chaleur indésirable. De nombreuses solutions de contournement ont été proposées pour résoudre ces problèmes, et il existe plusieurs efforts de recherche actifs pour développer une source d’énergie de fusion viable. Certaines des conceptions alternatives proposées incluent le système Polywell, qui utilise un réseau de bobines magnétiques ainsi qu’un champ électrique, et un piège de Penning modifié, qui utilise un champ électrique et magnétique constant pour confiner les particules chargées. Bien qu’aucun n’ait encore produit d’énergie utilisable, les chercheurs espèrent qu’un appareil viable pourra être construit.