{"id":59829,"date":"2020-02-17T11:52:00","date_gmt":"2020-02-17T10:52:00","guid":{"rendered":"https:\/\/legrandcontinent.eu\/fr\/?p=59829"},"modified":"2020-02-17T11:52:02","modified_gmt":"2020-02-17T10:52:02","slug":"la-fusion-nucleaire-peut-elle-devenir-lenergie-du-futur","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/legrandcontinent.eu\/fr\/2020\/02\/17\/la-fusion-nucleaire-peut-elle-devenir-lenergie-du-futur\/","title":{"rendered":"La fusion nucl\u00e9aire peut-elle devenir l’\u00e9nergie du futur ?"},"content":{"rendered":"\n

Frascati, Italie.<\/em> Le projet Divertor Tokamak Test (DTT) va contribuer \u00e0 la recherche de solutions au probl\u00e8me de l\u2019\u00e9vacuation du \u201cplasma exhaust\u201d, un \u00e9l\u00e9ment crucial pour la r\u00e9ussite de DEMO, la premi\u00e8re centrale \u00e0 fusion fonctionnelle. L\u2019autre projet pr\u00e9curseur li\u00e9 au DDT est ITER, grand r\u00e9acteur \u00e0 fusion actuellement en construction \u00e0 Cadarache dans le sud de la France, qui entend d\u00e9montrer la faisabilit\u00e9 scientifique et technologique de la r\u00e9action de fusion contr\u00f4l\u00e9e et suscite \u00e0 ce titre beaucoup d\u2019espoirs dans la sph\u00e8re nucl\u00e9aire. Le DTT a officiellement \u00e9t\u00e9 pr\u00e9sent\u00e9 en 2015, mais c\u2019est seulement en 2020 que sont arriv\u00e9s le feu vert et le soutien \u00e9conomique pour ce projet. Il faudra n\u00e9anmoins attendre 2027 pour des premiers r\u00e9sultats, selon le sc\u00e9nario arr\u00eat\u00e9. Les perspectives sont fascinantes, semblables dans la forme aux annonces des partis politiques, promettant une croissance de +2 % du PIB national, la naissance de 1500 emplois, et une production \u00e9nerg\u00e9tique stable, respectueuse de l\u2019environnement et en th\u00e9orie in\u00e9puisable <\/span>1<\/sup><\/a><\/span><\/span>. Le projet DTT <\/span>2<\/sup><\/a><\/span><\/span> entend contribuer \u00e0 la d\u00e9monstration de\u00a0 la faisabilit\u00e9 d\u2019ITER (l\u2019International Thermonuclear Experimental Reactor) et donc r\u00e9aliser empiriquement ce qui pour le moment est seulement th\u00e9oris\u00e9. Grand r\u00e9acteur \u00e0 fusion, ITER est issu d\u2019un partenariat international avec l\u2019Union europ\u00e9enne, la Chine, la Cor\u00e9e du Sud, le Japon, l\u2019Inde, la Russie et les \u00c9tats-Unis afin de d\u00e9montrer l’auto-suffisance de la r\u00e9action de fusion avec une production nette<\/em> d\u2019\u00e9nergie. \u00c0 partir de 2005 le site de Saint Paul-l\u00e8s-Durance dans les Bouches du Rh\u00f4ne a \u00e9t\u00e9 choisi pour accueillir ce r\u00e9acteur. Le premier plasma y est pr\u00e9vu pour 2025, en sachant que DEMO, quant \u00e0 lui, devrait commencer \u00e0 \u00eatre construit \u00e0 partir de 2030 <\/span>3<\/sup><\/a><\/span><\/span>.\u00a0<\/p>\n\n\n\n\n\n

\n \n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \"L'\u00e9nergie\r\n <\/picture>\r\n \n
Le processus de fusion nucl\u00e9aire (deut\u00e9rium + tritium -> h\u00e9lium + \u00e9nergie thermique) est tr\u00e8s diff\u00e9rent de celui de la fission nucl\u00e9aire  : tout y change, sauf le fait qu\u2019il s\u2019agit dans les deux cas de r\u00e9actions nucl\u00e9aires qui permettent l\u2019exploitation de l\u2019\u00e9nergie des liaisons nucl\u00e9aires des noyaux atomiques. \r\nSource  : DIVERTOR TOKAMAK TEST facility  ; DTT Project Website<\/figcaption>\n <\/a>\n<\/figure>\n\n\n

La production d\u2019\u00e9nergie par fusion<\/em> nucl\u00e9aire pr\u00e9voit de faire entrer en collision deux isotopes de l\u2019hydrog\u00e8ne, le deut\u00e9rium et le tritium, pour former de l’h\u00e9lium. A partir de deux particules l\u00e9g\u00e8res, il est en effet possible d\u2019en cr\u00e9er une plus lourde et en m\u00eame temps de transformer une partie de la mati\u00e8re <\/span>4<\/sup><\/a><\/span><\/span> en \u00e9nergie lib\u00e9r\u00e9e sous forme de chaleur. Le Soleil produit son \u00e9nergie avec cette m\u00eame r\u00e9action nucl\u00e9aire. Le deut\u00e9rium existe \u00e0 l\u2019\u00e9tat naturel et ne repr\u00e9sente aucun probl\u00e8me pour l’environnement \u2014 d\u2019autant plus que, pour le moment, l\u2019humanit\u00e9 n\u2019a pas encore influenc\u00e9 l’\u00e9quilibre de la r\u00e9partition plan\u00e9taire de cet \u00e9l\u00e9ment. Le tritium doit \u00eatre produit ; il est radioactif, mais sa p\u00e9riode de d\u00e9sint\u00e9gration n\u2019est que de 12 ans, environ <\/span>5<\/sup><\/a><\/span><\/span>. Il ne survit pas dans l\u2019atmosph\u00e8re et n\u2019est pas facile \u00e0 synth\u00e9tiser, probl\u00e8me que l\u2019\u00e9quipe d\u2019ITER doit envisager, surtout pour le fonctionnement du r\u00e9acteur \u00e0 \u00e9chelle industrielle.\u00a0 <\/p>\n\n\n\n

Cependant, la r\u00e9action de fusion sur laquelle repose ITER n\u00e9cessite une temp\u00e9rature tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e pour l\u2019auto-entretenir, ainsi que d\u2019une\u00a0 forte pression pour faire rencontrer et \u201cfusionner\u201d le deut\u00e9rium et le tritium ensemble. Le fonctionnement d\u2019une centrale \u00e0 fusion par confinement magn\u00e9tique vise \u00e0 d\u00e9clencher et entretenir une telle r\u00e9action, gr\u00e2ce \u00e0 une enceinte annulaire avec des forts champs magn\u00e9tiques. La configuration retenue pour le projet ITER est celle d\u2019un \u201ctokamak\u201d dans laquelle se forme un plasma \u00e0 tr\u00e8s haute temp\u00e9rature. <\/span>6<\/sup><\/a><\/span><\/span> Si la temp\u00e9rature ou la pression viennent \u00e0 repasser sous les seuils n\u00e9cessaires, la r\u00e9action de fusion s’arr\u00eate et les particules se dispersent. Bien que des r\u00e9actions nucl\u00e9aires aient lieu \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur du tokamak et que les surfaces internes de la structure soient activ\u00e9es par absorption neutronique, la g\u00e9n\u00e9ration de d\u00e9chets radioactifs \u00e0 haute activit\u00e9 et tr\u00e8s longue dur\u00e9e de vie comme ceux d\u2019un r\u00e9acteur \u00e0 fission n\u2019a pas lieu. Le probl\u00e8me de stockage de ces d\u00e9chets\u00a0 ne se pose donc pas dans le cadre d\u2019un r\u00e9acteur \u00e0 fusion, m\u00eame si une gestion respectueuse et prudente de l\u2019outil reste n\u00e9cessaire. <\/p>\n\n\n\n

Question l\u00e9gitime : pourquoi donc n\u2019arrive-t-on pas \u00e0 d\u00e9ployer des centrales \u00e0 fusion \u00e0 grande \u00e9chelle ? Quels sont les probl\u00e8mes techniques ? Il y en a de nombreux, en commen\u00e7ant par la temp\u00e9rature extr\u00eame du plasma. Aucun mat\u00e9riel ne peut contenir le flux plasmatique des isotopes de l\u2019hydrog\u00e8ne. Les ing\u00e9nieurs ont donc \u00e9tudi\u00e9 une structure toro\u00efdale qui sert \u00e0 mettre en mouvement le flux et qui confine les particules dans le vide, loin des parois du r\u00e9acteur, gr\u00e2ce au magn\u00e9tisme. Ce n\u2019est pas une solution suffisante, bien que n\u00e9cessaire. La recherche s\u2019oriente donc vers la d\u00e9couverte d\u2019un nouveau mat\u00e9riau ou technologie capable de r\u00e9sister \u00e0 telles conditions. Le confinement magn\u00e9tique est aussi un grand d\u00e9fi, tout comme le syst\u00e8me de refroidissement et d\u2019alimentation-\u00e9chappement. <\/p>\n\n\n\n

C\u2019est gr\u00e2ce au soutien de l\u2019Union Europ\u00e9enne, des universit\u00e9s (pour le projet DTT), de la BEI, Enea, Eni, EUROfusion, des gouvernements, des communaut\u00e9s et des priv\u00e9s, que la recherche vers la r\u00e9alisation du DTT,\u00a0 ITER et DEMO peut continuer. Ces soutiens sont sous-tendus par l\u2019espoir qu\u2019il sera, sur le long terme, possible de d\u00e9ployer la fusion \u00e0 \u00e9chelle commerciale \u2014 autrement dit, une source d\u2019\u00e9nergie compatible avec l\u2019environnement et presque in\u00e9puisable. Mais la route est longue ; les investissements qui restent \u00e0 faire cons\u00e9quents ; et l\u2019horizon de d\u00e9ploiement d\u2019une flotte de r\u00e9acteurs \u00e0 fusion lointain, certains experts \u00e9voquant la fin du XXIe si\u00e8cle au plus t\u00f4t. <\/p>\n\n\n\n

Perspectives<\/strong> :<\/h4>\n\n\n\n