Fusion nucléaire : la Chine maintient un plasma pendant 17 minutes

Le tokamak supraconducteur expérimental avancé (EAST), l’un des six réacteurs à fusion nucléaire chinois, vient de maintenir un plasma chauffé à plus de 70 millions de degrés Celsius pendant plus de dix-sept minutes. Il s’agit d’un record.

Dans le but de remplacer les énergies fossiles, trop polluantes pour la planète, et d’accompagner les énergies « vertes », inconstantes et insuffisantes, plusieurs pays se tournent vers la fusion nucléaire. Ce processus à l’oeuvre au cœur des étoiles pourrait en effet permettre de libérer une quantité colossale d’énergie « propre » et de manière quasi illimitée. Seul problème : sur le plan technique, c’est incroyablement compliqué.

Nouveau record en Chine

Les ingénieurs développent des réacteurs (appelés tokamaks) à l’intérieur desquels il convient de chauffer des isotopes de deutérium et du tritium à plus de 100 millions de degrés Celsius pour former un nuage de plasma. Ce dernier doit ensuite être contrôlé avec des aimants suffisamment longtemps pour que les atomes finissent par se briser au hasard les uns contre pour fusionner sous l’effet des vibrations induites par la chaleur, ce qui permet de libérer de l’énergie.

Au cours de ces dernières années, certains réacteurs ont réussi à faire grimper les températures suffisamment pour obtenir du plasma. Le plus compliqué, c’est de maintenir ces nuages à très hautes températures. En ce sens, des progrès sont en train d’être réalisés.

En juin dernier, le tokamak supraconducteur expérimental avancé (EAST) situé en chine avait en effet maintenu un plasma chauffé à 120 millions de degrés Celsius pendant 101 secondes, ainsi qu’un nuage à 160 millions de degrés Celsius pendant vingt secondes.

Plus récemment, ces mêmes ingénieurs ont testé la capacité de leur tokamak à supporter des températures extrêmes sur de plus longues périodes.

Dans le cadre d’une expérience, ils auraient ainsi réussi à maintenir une température d’environ 70 millions de degrés Celsius (2,6 fois plus élevée que le cœur du Soleil) pendant environ 1 056 secondes, soit 17 minutes et 36 secondes. Maintenir un plasma à haute température pendant plus de mille secondes est une grande première.

Comment ne pas brûler toute l’installation avec de telles températures ?

La forme en beignet de la chambre intérieure du tokamak est recouverte des matériaux les plus résistants à la chaleur disponibles (du tungstène et du carbone, notamment). Le plasma est également contenu en plein milieu de la chambre, aussi loin que possible des murs. Enfin, ces températures incroyablement hautes sont atteintes dans une infime quantité de plasma par rapport à la taille de la chambre, de sorte que l’énergie se dissipe rapidement avant d’atteindre les parois.

Il est également important de noter que  tout comme le projet ITER en construction dans le sud de la France, EAST n’est qu’une structure expérimentale. La chaleur créée à partir des réactions de fusion sera quoiqu’il arrive évacuée, et non captée pour être utilisée. Pour obtenir une véritable fusion nucléaire et générer des quantités utiles d’électricité, nous devrons probablement attendre un successeur à l’installation ITER comme celui prévu par EUROfusion. Rendez-vous en 2050.