in

ITER : l’aimant le plus puissant du monde arrivera bientôt en France

Crédits : ITER

Des ingénieurs américains se préparent à expédier la première partie de l’électroaimant pulsé le plus grand et le plus puissant jamais construit vers la France. Une fois assemblée, la structure contribuera à alimenter le cœur du plus grand réacteur à fusion du monde, ITER.

Trente-cinq pays coopèrent actuellement dans le cadre d’un projet baptisé ITER (“la voie”, en latin). L’idée : bâtir un réacteur à fusion nucléaire géant. Celui-ci verra le jour à Saint-Paul-lès-Durance, dans les Bouches-du-Rhône.

Au cours de ces dernières années, l’entreprise Vinci s’est attelée à construire la structure du réacteur. Ce chantier désormais terminé, les travaux d’assemblage du réacteur lui-même ont pu débuter en juillet dernier, et son toujours en cours. Dans quelques semaines, l’une des pièces maîtresses de cette incroyable structure arrivera d’ailleurs sur place.

Le cœur pulsé du réacteur

Les ingénieurs de la société américaine General Atomics se préparent en effet à expédier la première des six parties du solénoïde central, l’électroaimant le plus puissant jamais construit.

Ce module rejoindra bientôt le port de Houston depuis San Diego via un énorme tracteur à 24 essieux. De là, il sera expédié par bateau début juillet vers Marseille, pour une arrivée prévue à la fin du mois d’août. Il sera ensuite expédié vers l’installation ITER. Il en sera de même pour les cinq modules restants. Ces derniers seront achevés au cours de ces prochaines années.

Une fois assemblé, cet aimant central fera 18 mètres de haut et 4,3 mètres de large pour environ 1000 tonnes sur la balance, et sera capable de produire un champ magnétique de mesure de 13 teslas.

Chacun de ces modules individuels est essentiellement une énorme bobine contenant plus de cinq kilomètres de câble supraconducteur en niobium. Chaque structure est ensuite traitée dans un grand four pendant plusieurs semaines pour augmenter encore sa conductivité, après quoi les câbles sont isolés et la bobine est enroulée dans sa forme finale.

Nous savons, grâce à la loi d’induction de Faraday, que l’électricité qui passe à travers un fil génère un champ magnétique perpendiculaire à ce fil. Lorsque ce fil est enroulé, le courant électrique produit alors un champ magnétique circulaire. Dans ce solénoïde central, chaque bobine sera chargée d’amplifier la force du champ magnétique, de quoi permettre le contrôle des réactifs instables de la fusion nucléaire.

iter aimant
Un schéma du réacteur ITER avec le solénoïde central au centre et le plasma à l’intérieur de la chambre. Crédits : ITER

Contrôle du plasma

Pour maîtriser la fusion nucléaire – à l’œuvre au cœur des étoiles – les ingénieurs développent des réacteurs appelés tokamaks, à l’intérieur desquels ils chauffent du deutérium et du tritium à plus de 100 millions de degrés Celsius jusqu’à former un nuage de plasma. À cette température, les atomes subissent une fusion dégageant de grandes quantités d’énergie, qui peut être utilisée pour créer de l’électricité.

En revanche, pour que la fusion nucléaire soit une option viable, cette réaction doit être maintenue à un rythme constant. C’est là que le solénoïde central entre en jeu. C’est en effet son puissant champ magnétique qui permettra le maintien du plasma à l’intérieur du tokamak.

Concernant l’ensemble du projet, il est toujours prévu que la construction d’ITER soit achevée en 2025, malgré l’impact de la pandémie. Le projet atteindra ensuite sa pleine puissance d’ici 2035, produisant environ 500 mégawatts d’énergie thermique, suffisamment pour alimenter 200 000 foyers. Pour rappel, il ne s’agit que d’un projet expérimental visant à poser les bases de futurs réacteurs à fusion capables d’alimenter chacun plusieurs millions de foyers en énergie.