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Fusion nucléaire : Iter en France ?

Maîtriser sur Terre un « Soleil miniature » pour récupérer l'énergie qu'il dégage : tel est l'objectif du programme Iter. Quatre sites, dont un en France, sont en compétition pour accueillir ce réacteur expérimental.

Une collaboration internationale

À l'intérieur du Soleil, les noyaux légers (hydrogène, deuterium, etc.) fusionnent... ... pour donner de l'hélium en libérant d'énormes quantités d'énergie. C'est ainsi que nous recevons de la chaleur et de la lumière. © Royal Swedish Academy of Sciences

Les pays les plus puissants du monde sont associés aux recherches sur la fusion et au programme Iter(International Thermonuclear Experimental Reactor) : l’Union européenne, le Canada, la Russie et le Japon. Les États-Unis, qui avaient quitté le projet en 1998, l’ont rejoint le 30 janvier 2002, précédés quelques jours plus tôt par la Chine.

Dans le cadre de cette collaboration internationale, chaque partenaire a travaillé sur un domaine de recherche particulier. Sept grandes maquettes ou prototypes ont été construits pour valider les technologies employées.

Ainsi en 1997, le Tokamak JET (Culham, Royaume-Uni), un réacteur où l’on réalise des réactions de fusion, possède le record de puissance : 16 mégawatts (MW) pendant une seconde (soit 16 millions de joules) ... même si on a dû dépenser 23 MW pour produire cette énergie !

Le Tokamak Tore-Supra (Cadarache, France), le seul grand réacteur ayant des aimants supraconducteurs, a quant à lui réalisé, le 18 septembre 2002, une décharge record en terme de durée : 4 min et 25 s contre seulement quelques secondes pour le JET.

Le but du programme Iter est de dépasser ces résultats très préliminaires et de réunir toutes les technologies développées aux quatre coins du monde afin de construire un réacteur commercialisable.

Un projet moins ambitieux

Le projet Iter de 1988 devait permettre d’atteindre le point d’ignition, c’est-à-dire le moment où la machine produit suffisamment d’énergie pour auto-entretenir la réaction de fusion.

Mais considéré comme trop cher, ce projet a été revu à la baisse : d’une machine capable de produire 1 500 MW d’énergie de fusion pendant 1 000 secondes, le réacteur proposé aujourd’hui ne produira que 400 à 500 MW pendant 400 secondes. Un projet plus modeste qui a permis de diviser le budget par deux.

Comment réaliser la fusion sur Terre ?

La voie de recherche la plus prometteuse et la plus étudiée consiste à maîtriser à très haute température un plasma confiné dans une boîte immatérielle en forme d’anneau créée par des champs magnétiques. On parle de « confinement magnétique ».

Plusieurs boîtes de ce type existent, la plus performante s’appelle Tokamak, acronyme de Toroidalnaya Kamera Magnitnymi Katushkami (chambre magnétique toroïdale, en russe).

Iter sera le plus grand Tokamak du monde. Le volume de son plasma sera de 800 m3. En comparaison, le plus grand Tokamak actuel, le JET a un plasma de 80 m3, et celui de Tore-Supra à Cadarache (France) de 25 m3.

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