Une source d'énergie (pratiquement) illimitée – Le plasma de fusion ITER sera suspendu dans le vide

Une source d'énergie (pratiquement) illimitée – Le plasma de fusion ITER sera suspendu dans le vide

Le réacteur de fusion ITER devrait ramener le Soleil sur la Terre à partir de 2035. Il pourrait exploiter une source d'énergie quasiment illimitée en fusionnant des noyaux d'hydrogène. Le vide est indispensable pour déclencher et contrôler la fusion nucléaire.
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Lorsque les atomes d'hydrogène sont convertis en hélium, d'importantes quantités d'énergie sont libérées. Ce procédé ne produit ni gaz à effet de serre ni déchets indéfiniment radioactifs. Le bombardement neutronique ne produit qu'une radioactivité minimale dans certains composants métalliques du système, qui peut être aisément contrôlée par des moyens techniques.

Une solution à l'un des problèmes de l'humanité ?

Exploiter efficacement cette source d'énergie pourrait résoudre d'un seul coup certains des problèmes les plus urgents de l'humanité – et une grande partie de l'humanité joue un rôle dans ce projet : l'UE et la Suisse, les États-Unis, la Chine, la Corée du Sud, le Japon, la Russie et l'Inde ont uni leurs forces dans un effort de coopération rarement observé à l'échelle mondiale. Ce projet a été initié par les présidents Mikhaïl Gorbatchev et Ronald Reagan à une époque qui nous semble aujourd'hui lointaine. Le site de Cadarache, dans le sud de la France, a été choisi pour accueillir ITER (qui signifie « le chemin » en latin).

La fusion alimente le Soleil. Sur Terre, cette réaction se produit à des températures encore plus chaudes que celle du noyau de notre étoile centrale : 15 millions de degrés Celsius. Aucun matériau terrestre ne résisterait à ces températures, c'est pourquoi le matériau de fusion – un plasma hydrogène-hélium – est suspendu par un champ magnétique extrêmement fort. La réaction se produit dans une chambre à vide. Une fois terminée, il s'agira de la plus grande chambre à vide au monde. Elle se compose de neuf segments de 500 tonnes.

Essais d'étanchéité dans les segments de la chambre

Avant leur montage, ils seront soumis à des tests d'étanchéité, qui seront également effectués sous vide. Busch a fourni à ITER deux pompes à vide puissantes pour les essais. À l'avenir, un grand nombre de générateurs de vide puissants seront nécessaires pour évacuer l'ensemble de la chambre à vide. Le réacteur devrait être terminé en 2025, après quoi les essais pourront débuter. Il est prévu de commencer à faire fonctionner la réaction de fusion autonome en 2035.

Le champ magnétique extrêmement puissant qui suspendra le plasma chaud sera généré par des bobines supraconductrices. Elles doivent être refroidies à quelques degrés au-dessus du zéro absolu. Pour maintenir cette autre température extrême, elles sont confinées dans un cryostat – une chambre à vide isolée d'un diamètre de 29 mètres.

Lorsque deux noyaux atomiques sont fusionnés, d'énormes quantités d'énergie sont libérées. Cela est dû au fait que la masse des noyaux initiaux est plus importante que la masse des noyaux créés, y compris les neutrons qui sont libérés. Grâce à Einstein - E=mc2 – nous savons que l'énergie et la masse sont en fait les mêmes choses. La réduction de masse générée par la réaction de fusion correspond à l'énergie libérée.

Sur Terre, la meilleure façon d'obtenir ces réactions est d'utiliser le deutérium et le tritium, deux isotopes de l'hydrogène. Lorsqu'ils fusionnent, un noyau d'hélium est créé, relâchant un neutron. Un seul gramme de combustible pourrait fournir 99 000 kilowattheures d'énergie. Ce qui équivaut à la teneur en énergie d'onze tonnes de charbon. L'eau de mer contient une quantité pratiquement illimitée de deutérium. Le tritium, quant à lui, peut être produit à base de lithium, qui est également disponible en abondance.


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