Fusion nucléaire : un laboratoire produit un gain d’énergie net pour la deuxième fois

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Une équipe du Lawrence Livermore National Laboratory, en Californie, annonce avoir réalisé un gain d’énergie net dans une réaction de fusion nucléaire pour la deuxième fois de son histoire. La première avait été annoncée en décembre dernier. Il s’agit d’un pas de plus dans la quête d’une source d’énergie presque illimitée, sûre et propre. De quoi parle-t-on précisément ?

Imiter les étoiles

Le processus de fusion nucléaire est celui qui alimente le coeur des étoiles, y compris le Soleil, en libérant d’énormes quantités d’énergie sous forme de lumière et de chaleur. Les physiciens travaillent depuis des décennies sur la possibilité de reproduire ce processus à plus petite échelle sur Terre dans le but de fournir une source d’énergie propre et quasi illimitée.

Contrairement à la fission nucléaire, qui consiste à diviser un noyau atomique en deux parties plus petites, la fusion nucléaire implique de combiner des noyaux atomiques légers pour former des noyaux plus lourds. Ce processus, qui libère une quantité considérable d’énergie, est aussi beaucoup plus sûr en termes de déchets radioactifs et de risques de catastrophe par rapport à la fission.

Pour opérer, les chercheurs se concentrent sur différentes méthodes. La plupart des laboratoires s’appuient sur une approche connue sous le nom de fusion par confinement magnétique, dans laquelle un combustible (hydrogène) est maintenu en place par de puissants aimants et chauffé à plus de cent millions de degrés. Le but est de le maintenir suffisamment longtemps pour que les noyaux atomiques puissent fusionner.

La fusion par confinement inertiel

Une autre méthode, appelée fusion par confinement inertiel, consiste à utiliser des lasers de haute puissance pour compresser rapidement et uniformément de petites quantités de carburant de fusion, généralement sous forme de capsules contenant du deutérium et du tritium (isotopes d’hydrogène).

Dans le détail, les lasers émettent une impulsion lumineuse très intense et courte dirigée vers l’extérieur pour frapper la surface extérieure de la capsule de carburant. Cette impulsion génère une onde de choc qui comprime rapidement la capsule, provoquant ainsi l’augmentation de la température et de la pression à l’intérieur, ce qui déclenche les réactions de fusion entre les noyaux de deutérium et de tritium. Des noyaux d’hélium se forment alors et une grande quantité d’énergie est libérée, principalement sous forme de rayonnement X. Cette énergie peut ensuite être convertie en électricité.

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Deuxième gain net

Le Lawrence Livermore National Laboratory, situé en Californie, utilise cette méthode. En décembre dernier, les chercheurs avaient annoncé avoir produit environ de 2,5 mégajoules d’énergie, soit environ 120% des 2,1 mégajoules d’énergie des lasers. Autrement dit, les chercheurs avaient produit plus d’énergie dans une réaction de fusion que celle utilisée pour l’initier, produisant ainsi un tout premier gain énergétique net.

Plus récemment, ces mêmes scientifiques ont répété cet exploit, produisant au passage un rendement énergétique plus élevé qu’en décembre, selon un porte-parole du laboratoire interrogé par le Guardian. On ignore encore précisément la quantité d’énergie produite. Les résultats définitifs sont toujours en cours d’analyse.