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Accueil du site > Actualités > Technologies > La fusion nucléaire contrôlée est-elle en passe de réussir ?

La fusion nucléaire contrôlée est-elle en passe de réussir ?

Comment obtenir une énergie, propre (n’émettant pas des gaz à effet de serre ni de déchets radioactifs) et qui est disponible indéfiniment ? Seule la fusion nucléaire répond à ces exigences dans la mesure où elle peut être contrôlée. Dans une réaction de fusion deux noyaux d’atomes légers (deutérium et tritium par exemple) fusionnent pour donner un noyau plus lourd (hélium). Au cours de la fusion il y a perte de masse qui selon l’équation d’Einstein se transforme en énergie. Maitriser la réaction de fusion permettrait d’obtenir de l’énergie en quantité infinie.

La fusion ne peut avoir lieu que si les noyaux atomiques sont séparés de leur environnement électronique pour cela il faut chauffer les atomes a des températures très élevées de l’ordre de 150 millions de degrés on obtient ainsi un plasma dans lequel noyaux et électrons sont séparés. Les noyaux peuvent alors se percuter et, si la percussion est très forte, fusionner. On a tenté de réaliser ces fusions de deux manières les « mégajoules » et les « tokamaks ».

Dans les mégajoules on enferme les deux gaz deutérium et tritium dans une capsule de la taille d’un grain de maïs, et on soumet cette capsule à une impulsion simultanée du rayonnement de 150 à 200 lasers dont la somme de capacités énergétiques est proche de deux mégajoules. La capsule et donc les deux gaz qu’elle contient reçoivent un choc énergétique susceptible de provoquer la fusion de leurs noyaux.

Les tokamaks sont des enceintes de forme torique enveloppées par une grille de puissants aimants. Dans cette enceinte les gaz deutérium et tritium sont chauffés jusqu’à atteindre la phase plasma où noyaux et électrons sont séparés ; les aimants vont maintenir le plasma en forme d’anneau qui ne puisse toucher et fondre les parois du tokamak. Les noyaux confinés à l’intérieur du plasma vont pouvoir fusionner et produire à leur tour de l’énergie par perte de masse.

Jusqu’ici les dispositifs mégajoule et les tokamaks avaient échoué dans l’initiation d’une réaction de fusion. Ce n’est plus le cas aujourd’hui ; les deux dispositifs les plus avancés : le NIF (National Ignition Project) mégajoule Américain et le JET (Joint European Torus) le plus grand tokamak en fonctionnement actuel basé en Angleterre ont publié des résultats particulièrement encourageants.

Les chercheurs qui travaillent sur le mégajoule américain ont annoncé avoir produit, le 8 août de l’année dernière, une réaction de fusion délivrant une quantité d’énergie à la limite de celle apportée par le tir des lasers*. Un tir de 1,9 mégajoule a produit une fusion délivrant 1,35 mégajoule ce qui s’est traduit par une flamme qui s’est propagée à l’intérieur de la minuscule chambre plasmatique. Les chercheurs espèrent atteindre une énergie de fusion supérieure à celle fournie par un tir de lasers en améliorant la taille de la chambre plasmatique et l’efficacité des tirs.

En 1997, le tokamak JET avait généré pendant 1,5 seconde, une pulsion énergétique qui avait atteint les deux tiers de la quantité de celle qui lui était fournie**. Mais les progrès restaient insignifiants et l’appareil posait de nombreux problèmes. Cela a d’ailleurs conduit à la réalisation d’ITER, tokamak géant (20m de diamètre) en cours de construction à Cadarache, qui devrait permettre un meilleur confinement du plasma. En attendant les chercheurs du JET ne sont pas restés inactifs, ils ont augmenté la puissance des aimants, modifié le système de chauffage et remplacé les parois internes de la chambre de leur tokamak de façon à se rapprocher le plus près du futur ITER. Le 21 décembre 2021 ils ont pu maintenir pendant 5 s deux isotopes de l’hydrogène (Tritium et Deutérium) à 150 millions de degrés et créer une réaction de fusion libérant une énergie de 59 mégajoules 2,5 fois plus que les 22 mégajoules qu’ils avaient obtenus il y a 20 ans. Ce succès est encourageant pour ITER qui devrait enfin atteindre un rendement supérieur à l’énergie qui est dépensée pour entretenir le plasma.

Une réaction de fusion entretenue et contrôlée semble maintenant du domaine du possible ; bientôt pourrons-nous peut-être disposer d’une source d’énergie propre en quantité illimitée.

*Daniel Clery, Science, vol.373, N°6557, P.841.

**Daniel Clery, Science, vol. 375, N° 6581, p.600.  


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20 réactions à cet article    


  • taketheeffinbus 7 mai 17:31

    En espérant qu’il y ait une avancée concrète sur le sujet... Plus tôt sera maîtrisée la fusion, plus tôt nous pourrons nous passer de la fission (et ses dangers) et bien d’autres choses... Bien que globalement, je sois plutôt en faveur de l’autoconsommation (panneaux photovoltaïques recyclables & panneau solaires thermiques pour chauffer l’eau) avec sobriété.

    Il reste toutefois une problématique non soulevée pour les transports d’énergie électrique mutualisé, celle de la rareté de plus en plus grande du cuivre, avec des coûts d’extraction qui s’envolent, et leurs prix avec.


    • yakafokon 15 juin 23:53

      @taketheeffinbus
      On va peut-être revenir à des fils en aluminium, mais uniquement pour les installations domestiques ( j’ai connu ça en 1950, quand j’avais 10 ans ).
      Les fils étaient enrobés de caoutchouc et gainés de tissu, et circulaient dans des baguettes en bois !
      Ce procédé permettrait à la S.N.C.F. de mettre fin aux vols de cuivre desservant la signalisation de sécurité !


    • SilentArrow 8 mai 14:36

      Il ne suffit pas que la réaction de fusion produise un peu plus d’énergie que ce qu’elle a consommé pour disposer d’une source d’énergie utilisable.

      L’énergie fournie l’est sous forme électrique. L’énergie récupérée est thermique. Pour transformer cette énergie thermique en électricité, il faut utiliser une turbine et un générateur. Ce genre de système a un rendement dépassant rarement les 30%. 

      Il faut donc que la réaction de fusion produise sous forme thermique plus de trois fois l’énergie électrique consommée pour que l’on puisse affirmer que l’on dispose d’une véritable source d’énergie. On en est encore loin.


      • derek 9 mai 13:01

        @Silentarrow je partage totalement tout ce que vous signaler a propos de la fusion thermonucléaire,mais j’ajouterai que vouloir y arriver avec le tokamak aussi gros soit,il est vouait a l’echec,celle fait environ 70 ans que c’est appareil a été inventé par les soviétiques et cela ne marche toujours pas.ça a été demontré par un ingenieur physicien français(Rene Louis Vallée)alors qu’il travaillait au CEA a saclay,sur le site du tokamak français lors d’une experience sur cet appareil le tore a été percé par une puissante emission de radio activité beta de 5 mev en fait le tokamak c’est comporté en betatron phenomene totalement inatendu,et que le CEA a préférer garder sous silence car ça ouvrait la porte a la captation d’energie diffuse de gravitation,precision:lors de cet incident sur le tokamak français celui ci a eté rempli comme pour tous les tokamak avec du deuterium et du tritium mais un peu d’oxygene est un peu rentré dans le melange deuterium tritium or il se trouve que l’oxygene est un des element pouvant permetre quand il est soumis aux conditions d’utilisations du tokamak de capter l’energie diffuse de gravitation et de transformer la radio activié beta en energie electrique directement utilisable(c’est le carbone qui serait le meilleur pour une utilisation industrielle)voila résumer tres shematiquement comment on est passé a coté d’une fantastique découverte....


      • Francis, agnotologue Francis, agnotologue 10 mai 07:30

        @derek
         bonjour
         
        ’’shematiquement comment on est passé a coté d’une fantastique découverte....’’
         
        Comment pouvez-vous dire ça ?
        Si on n’a rien découvert comment sait-on qu’il y quelque chose à découvrir ?


      • SilentArrow 11 mai 16:06

        @derek

        il se trouve que l’oxygene est un des element pouvant permetre quand il est soumis aux conditions d’utilisations du tokamak de capter l’energie diffuse de gravitation


        Il n’y a pas d’énergie de gravitation à récupérer.

      • Experimentateur 9 mai 09:50

        Bof bof rien de vraiment neuf sous le soleil.. 50 ans que la fusion est l’énergie du futur... Et si on parlait plutôt de la géothermie ultra-profonde (jusqu’à 20 km de profondeur atteignable en 3 mois de forage par plasma à l’aide de gyrotrons) ?


        • Inquiet 9 mai 10:04

          Je ne suis pas spécialiste de la fusion nucléaire, mais j’y crois pour une raison : les atlantistes ne veulent plus dépendre des énergies fossiles russes (pas les USA, mais les autres occidentaux)


          • zygzornifle zygzornifle 9 mai 10:21

            Quand Poutine nous balancera sa bombe Satan 2 on sera aux premières loges .... 


            • Francis, agnotologue Francis, agnotologue 9 mai 11:47

              ’’Ce succès est encourageant pour ITER qui devrait enfin atteindre un rendement supérieur à l’énergie qui est dépensée pour entretenir le plasma.’’

               

              Encourageant ? Il ne faudrait pas qu’au lieu de produire de l’énergie ITER en consomme, en effet !


              • Epsilone 9 mai 12:32

                « La fusion est l’énergie de l’avenir et elle le restera. »

                C’est pas de moi, mais je n’ai pas l’auteur.


                • christophe nicolas christophe nicolas 9 mai 15:56

                  59 mégajoules = 16,4 KWh


                  • Iris Iris 11 mai 11:09

                    @christophe nicolas

                    59 mégajoules = 16,4 KWh

                    Autant dire pas grand chose, un logement chauffé à l’électricité consomme 1000 fois plus en une année.
                    Les progrès sont trop lents, je n’y crois plus.

                  • SilentArrow 11 mai 15:53

                    @Iris

                    En attendant, on pourrait s’efforcer d’écrire kWh et non KWh.


                  • Iris Iris 11 mai 20:05

                    @SilentArrow
                    lol ! Vous avez raison je m’a trompé il faut un k minuscule.


                  • pierrot pierrot 10 mai 09:37

                    La faisabilité technique de la fission deutérium/tritium est largement démontrés soit dans des équipements de confinement magnétique (tore Supra en France, Royaume Uni, Japon , Russie) et aussi par tir laser (machines de simulation en France, USA, Russie).

                    La difficulté et l’objet de ITER à Cadarache est le maintien dans la durée de fonctionnement (10 mn) lors des essais prévus vers 2030-2035) puis plus longtemps dans le futur prototype au Japon au delà de 2050.

                    La faisabilité économique reste à établir.

                    Mais compte tenu de l’importance de l’enjeu, tous les pays industrialisés du monde se sont associés à ce projet (Russie, USA, UE, Royaume Uni, Chine, Japon, Inde, Canada ...).


                    • xana 10 mai 13:57

                      Toujours plus !

                      .

                      A quoi servira l’énergie gratuite et inépuisable ?

                      .

                      Parions (sans le moindre risque) que cela servira :

                      1 à enrichir ceux qui sont déjà riches ;

                      2 à fabriquer des armes (en continuant d’enrichir ceux qui sont déjà riches)

                      3 à polluer davantage notre planète, ou même à exporter cette pollution vers d’autres planètes.

                      C’est pourtant simple. La meilleure des techniques n’a jamais été capable de nous faire avancer sur le seul point qui compte : La sagesse.

                      Aucune technique n’a même cherché à nous faire évoluer sur les questions de l’arrogance, de l’avidité, du gaspillage imbécile.

                      .

                      Désolé de vous décevoir. Une technique sophistiquée dans les mains d’une tribu de chimpanzés ne peut faire que des dégâts.


                      • SilentArrow 11 mai 15:58

                        @xana

                        Juste une petite remarque : il faut de l’énergie pour diffuser vos sages paroles sur le net.


                      • troletbuse troletbuse 10 mai 14:43

                        D’après Alexandre, Harari et d’autres bas du front, la vie sera éternelle également sauf pour les riens bien sur

                        Mais comme ils sont complétement cons, ce serait dur à les supporter smiley


                        • yakafokon 15 juin 23:33

                          C’est sur que la fusion nucléaire est l’énergie de l’avenir ( les recherches sur ce sujet en Chine sont déjà bien avancées ), mais malheureusement ce n’est pas pour tout-de-suite et il y a le feu au lac !

                          Pour ceux qui vont construire, je tiens à rappeler qu’il existe une technique ancienne et éprouvée qui s’appelle le puits canadien ( appelée puits provençal chez-nous ).

                          Dans votre jardin vous faites creuser à 5 m. de votre maison, un puits de 5 à 6 m. de profondeur, que vous consolidez avec des buses béton de 80 cm. de diamètre ( pour pouvoir y descendre en cas de problème ).

                          Ensuite, il faut mettre en place une gaine d’aspiration calorifugée protégée par une crépine, qui va envoyer l’air frais du fond du puits vers le haut, avec des ramifications vers les pièces à desservir. ( gaine enterrée à 1,50 m. minimum ).

                          La VMC de votre maison va faire le reste, en évacuant l’air réchauffé vers l’extérieur.

                          Consommation de votre climatisation : celle de votre VMC !

                          Consommation d’un climatiseur : 2.000 W.

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