Descriptif
Ce cours a pour objectif d’introduire les concepts fondamentaux et les méthodes numériques associées à la physique des hautes densités d’énergie.
Ce domaine, relativement récent, cherche à comprendre et exploiter certains des environnements les plus extrêmes de l’univers. Il englobe aussi bien des phénomènes astrophysiques — tels que les intérieurs stellaires, les jets relativistes ou les supernovas — que des situations expérimentales créées en laboratoire, notamment dans le cadre de la recherche sur la fusion nucléaire par confinement inertiel. Ces milieux ont pour caractéristique commune d’atteindre des pressions supérieures au mégabar.
Au fil du cours, les étudiants découvriront la richesse de la physique des hautes densités d’énergie, ainsi que ses nombreuses applications, en particulier en astrophysique et dans la production d’énergie par fusion. Plusieurs approches numériques utilisées dans ce domaine seront présentées. Les étudiants apprendront à les manipuler au travers de travaux pratiques numériques. Des expériences en interaction laser-plasma viendront également illustrer certains aspects expérimentaux de la discipline.
Objectifs pédagogiques
- Comprendre les bases de la physique des hautes densités d'énergie : de l'astrophysique de laboratoire à la fusion par confinement inertiel.
- Développer des codes de simulation de physique des hautes densités d'énergie
- Simuler des implosions simple ou des phénomènes astrophysique
Diplôme(s) concerné(s)
Parcours de rattachement
Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Bien que n'étant pas un prérequis des notions de base de physique des plasmas, d'hydrodynamique, et de programmation pourront être bénéfique pour ce cours.
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade réduitPour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux
Vos modalités d'acquisition :
Présentation de projet par groupe? A définir en fonction du nombre d'élèves
Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Vos modalités d'acquisition :
Présentation de projet par groupe? A définir en fonction du nombre d'élèves
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Programme détaillé
Le cours comprendra 9 séances. Chaque séance débutera par une présentation théorique avant de transiter vers une partie pratique de type TP numérique réalisé sur calculateur.
- Introduction à la physique des hautes densités d'énergie (HDE) et à l'astrophysique de laboratoire
- La physique des chocs et des écoulements supersoniques
- Introduction à la simulation hydrodynamique en HDE
- Équations d'état - leur importance et leur création -
- Instabilités hydrodynamiques et leur importance en HDE
- Physique de l'implosion en fusion par confinement inertiel
- L'interaction laser matière
- Comment diagnostiquer un plasma créer par laser
- TP expérimentale - produire et observer un plasma laser -