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  • Photo du rédacteurJC Duval

La fusion nucléaire

Le soleil est un gigantesque réacteur à fusion nucléaire qui fonctionne depuis 4,5 milliards d'années.

En son coeur, l'hydrogène se transforme en hélium en libérant de l'énergie.

 

Les avantages de la fusion nucléaire sont très nombreux. Par rapport aux énergies fossiles, elle ne génère pas de CO2 et par rapport à la fission nucléaire elle génère bien moins de déchets radioactifs et ne présente pas de risque d’accidents causés par les réactions en chaîne.

Cependant la fusion demande à ce que la matière soit portée à des pressions et des températures très très élevées.

II existe aujourd'hui diverses méthodes expérimentales, mais elles sont loin d'être matures et leurs retombées ne pourront pas être utilisées dans le cadre de la transition énergétique.

 

Fusion par confinement magnétique


La première méthode est la fusion par confinement magnétique utilisée par le projet ITER [International Thermonuclear Experimental Reactor], 'chemin' en latin. Le principe consiste à chauffer et à ioniser les atomes dans une chambre que l'on appelle un tokamak.

Dans un tokamak, plusieurs conditions doivent être remplies pour obtenir des réactions de fusion

✦ une température très élevée, environ 150 millions de degrés,

✦ une densité de particules suffisante pour produire le plus grand nombre de collisions possibles,

✦ un temps de confinement assez long pour que les collisions se produisent avec la plus grande vitesse possible.


Lorsqu'un gaz est porté à très haute température, les atomes se dissocient : les électrons et les noyaux sont séparés les uns des autres et le gaz se transforme en plasma. C'est dans ce milieu très particulier que les noyaux légers peuvent fusionner et générer de l'énergie. Dans un tokamak, un champ magnétique très puissant est utilisé pour confiner et contrôler le plasma. En théorie, le rapport énergétique attendu est de 1 consommé pour 10 produit.

Le tokamak en forme de tore dans lequel sera confiné le plasma

 

Fusion par confinement inertiel


Une deuxième méthode est la fusion par confinement inertiel. Là, des rayons lasers avec une énergie collosale sont envoyés sur un cylindre de la taille d’un dé à coudre contenant l’hydrogène. C’est la technique utilisée par le "Laser Mégajoule" du programme militaire français et par le projet américain qui a dernièrement fait la Une des journaux pour avoir dépassé son seuil d'ignition, ce qui veut dire qu'il y a eu + d'énergie produite que d'énergie consommée.

Mais attention, si on prend en compte l'énergie nécessaire à l'alimentation des lasers cela ramène le rendement de l'expérience à seulement 1%. On est vraiment encore très très loin de pouvoir lancer l'industrialisation.

 

Etienne Klein sur France Culture


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