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Fusion nucléaire: où en est la recherche européenne sur les futurs réacteurs?

Un stellarator, une des nouvelles générations de réacteurs à fusion nucléaire qui pourrait remplacer le tokamak pour les futurs réacteurs commerciaux. | Creative Commons

Contrôlera-t-on bientôt des réactions de fusion nucléaire, qu’on ne rencontre dans la nature qu’au cœur des étoiles, pour produire de l’électricité décarbonée? C’est le rêve derrière ITER, plus grand projet de réacteur expérimental à fusion au monde, en cours de construction à Cadarache dans le Sud de la France. Celle-ci n’est pas encore achevée que déjà, la conception de son grand frère, le démonstrateur commercial DEMO, débute, annoncé le 5 juillet par le consortium de recherche européen EUROfusion (où figurent aussi la Suisse et le Royaume-Uni). Sa construction est prévue à l’horizon 2040. L’occasion d’un état des lieux de la recherche dans ce domaine.

Pourquoi c’est un défi scientifique et technologique. Les physiciens en sont convaincus: sur le papier, si l’appareil a été construit et assemblé conformément aux plans, ITER doit fonctionner. Mais d’ici l’avènement de réacteurs rentables capables de produire de l’énergie, plusieurs défis doivent encore être relevés.

Cet article est un complément à: L’indépendance énergétique de l’Europe passera-t-elle par la fusion nucléaire?

Fusion, mode d’emploi. Le principe théorique est simple: soumis à une température et à des forces gravitationnelles très élevées, comme au cœur du Soleil, les noyaux des atomes d’hydrogène parviennent à surmonter les forces de répulsion électrostatique qui les maintiennent séparés. C’est ainsi que deux noyaux d’hydrogène fusionnent en un noyau de deutérium et finissent par se recombiner ensuite en hélium. Plusieurs chaînes de réaction interviennent, et produisent une quantité colossale de rayonnement et d’énergie.

Chaînes de réactions impliquées dans la fusion | DR

Mais sur Terre, on ne peut pas reproduire la force gravitationnelle à l'œuvre au cœur des étoiles…

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