Tout ce qui freine la maîtrise de la fusion nucléaire

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Alors que la recherche sur la fusion nucléaire paraît avoir franchi une nouvelle étape avec l'expérience californienne du National Ignition Facility, la perspective d’une exploitation industrielle de cette énergie demeure pourtant encore éloignée. Pour quelles raisons ?

Le 8 août 2021, en Californie, le National Ignition Facility a écrit une . Comme le décryptait l'expert du CEA Daniel Vanderhaegen (qui ne fait pas partie de l'équipe américaine) dans un , cette expérience californienne a produit une quantité d'énergie proche du seuil d'ignition. C'est-à-dire que l'on s'approche du niveau où la quantité d'énergie fabriquée sera supérieure à celle nécessaire pour faire la fusion. Le dépasser n'est maintenant plus qu'une question de mois.

Mais la question du seuil d'ignition n'est pas le seul enjeu pour atteindre la possibilité d'un développement industriel. Car produire de l'électricité avec la fusion demeure "inaccessible avec nos technologies actuelles, mais d’ici quelques décennies, si une décision de s’orienter vers (cette technologie) est prise, c’est envisageable", expliquait M. Vanderhaegen. D'autres défis, en effet, sont encore à surmonter. Comment gérer les instabilités du plasma, la matière chaude en fusion ? L’acheminement, la fabrication et le traitement du combustible ? Et les matériaux irradiés ?... Sciences et Avenir passe en revue les casse-têtes qui entravent encore l'avènement de celle qu'on nomme souvent "l'énergie du futur".

Un mélange de deutérium et de tritium sert de combustible pour la fusion nucléaire

La réaction de fusion consiste à rassembler deux noyaux atomiques légers pour en créer un plus lourd : c’est le processus qui alimente le cœur des étoiles, telles que notre Soleil. Reproduire des conditions favorables à la fusion nécessite de chauffer le combustible à quelques centaines de millions de degrés Celsius. Pour cela, les scientifiques utilisent principalement deux techniques : le confinement magnétique, et le confinement inertiel. C’est dans cette dernière catégorie que le record a été battu cet été par les Californiens du National Ignition Facility.

Mais peu importe la méthode utilisée, le combustible reste le même : un mélange "DT", de deutérium et de tritium, deux isotopes de l’hydrogène. Ils conti[...]

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