À la dernière minute, le plus grand réacteur expérimental à fusion nucléaire au monde a généré une quantité d’énergie record. L’appareil, mis hors service à la fin de l’année dernière après quarante ans de service, apporte ainsi des connaissances importantes pour les futurs réacteurs à fusion.
Il a été annoncé jeudi après-midi que l’expérience européenne de fusion Joint European Torus (JET) avait produit 69,26 mégajoules d’énergie thermique en 5,2 secondes début octobre. Cela équivaut à la consommation d’énergie électrique d’un foyer de trois personnes en deux jours. Cela signifie que le précédent record – également établi par JET en 2022 – a été battu de 10 mégajoules. Le réacteur n’a utilisé que 0,21 milligramme de combustible, soit le poids d’une mouche des fruits.
Avec ces expériences, les chercheurs tentent d’imiter le processus de fusion nucléaire qui alimente le soleil en fusionnant les noyaux atomiques de manière contrôlée. Parce qu’elle libère beaucoup d’énergie et produit moins de déchets radioactifs que les réacteurs nucléaires à fission actuels, la fusion nucléaire est une source d’énergie prometteuse, durable et sûre.
Des connaissances précieuses
Des expériences de fusion réussies ont été réalisées avec le JET et d’autres réacteurs, mais jusqu’à présent, il n’a pas été possible de produire plus d’énergie que l’énergie totale requise pour démarrer la réaction. Les expériences ont fourni des connaissances précieuses pour la prochaine génération de réacteurs, comme le plus grand réacteur expérimental à fusion nucléaire ITER en construction dans le sud de la France et le réacteur de démonstration européen DEMO qui est encore en phase de conception. L’objectif d’ITER est de générer plus d’énergie thermique qu’elle n’en consomme. DEMO fournira également de l’électricité.
JET, près d’Oxford, en Angleterre, a fermé ses portes fin décembre et a mené peu avant cela les dernières expériences avec un combustible de fusion composé de deutérium et de tritium. Ces deux variantes lourdes (isotopes) d’atomes d’hydrogène fusionnent à une pression, une densité et une température suffisamment élevées pour former des noyaux atomiques d’hélium. Chez JET, cela se produit dans une pièce en forme de beignet, dans laquelle le carburant est chauffé à 150 millions de degrés, soit dix fois plus chaud que le soleil. De puissants aimants piègent ce plasma de carburant chauffé au rouge. JET était la seule expérience capable de fonctionner avec le mélange combustible deutérium-tritium qui sera utilisé dans les futures centrales à fusion.
Lors des dernières expériences deutérium-tritium, les chercheurs ont veillé à ce que toutes les pièces et le processus de chauffage fonctionnent de manière optimale, afin de tirer à nouveau le meilleur parti de la machine. Cela a abouti à un nouveau record de fusion.
Paroi chaude du réacteur
« Ce record est super cool, mais pour nous, c’était une question secondaire », déclare Matthijs van Berkel, chercheur en fusion de l’institut de recherche Differ d’Eindhoven et impliqué dans les expériences JET. « Les tests des techniques nécessaires aux futurs réacteurs, comme ITER et DEMO, étaient plus importants. »
Le but de ces techniques était par exemple d’éviter que la paroi du réacteur ne devienne trop chaude et d’éliminer et de refroidir les produits de combustion et autres matériaux indésirables du plasma, afin que la paroi au point de décharge ne soit pas endommagée. Van Berkel : « En tant que Differ, nous y avons contribué, entre autres, en développant des techniques de contrôle, telles que des algorithmes informatiques qui mesurent indépendamment ce qui se passe avec le plasma et ce qui se passe, par exemple en ouvrant les vannes de gaz pour garantir une sécurité et une sécurité optimales. refroidissement rapide.
En partie grâce aux résultats du JET, beaucoup de choses se passent actuellement dans le domaine des fusions, estime Van Berkel. « Outre ITER et DEMO, des travaux sont également menés en Chine et plusieurs start-up souhaitent construire d’ici cinq ans un réacteur à fusion qui génère autant d’énergie qu’il en consomme. Des temps intéressants nous attendent.
Lire aussi
« Certaines entreprises de fusion nucléaire vendent des tapis volants »