Fusion nucléaire : comment les physiciens américains ont décroché le graal

Après treize années d’efforts acharnés, les chercheurs américains du National Ignition Facility sont parvenus atteindre l’ignition, processus où la fusion de noyaux atomiques produit davantage d’énergie qu’il n’en consomme. Le tout grâce au laser le plus puissant au monde, construit pour les besoins de la dissuasion nucléaire des Etats-Unis.

Le résultat a été jugé tellement important qu’il a été annoncé par la secrétaire américaine à l’Energie en personne, Jennifer Granholm, le 13 décembre 2022 depuis Washington : "C’est un exploit historique pour les chercheurs du NIF [National Ignition Facility] qui ont consacré leur carrière à rendre possible l’ignition par fusion, une étape majeure qui suscitera sans doute encore plus de découvertes." Cela faisait 70 ans, en effet, que la communauté scientifique cherchait à produire en laboratoire et de manière contrôlée un tel phénomène, qui se déroule aussi bien au cœur des étoiles que dans les armes thermonucléaires (bombes H). Pendant l’ignition, des noyaux d’hydrogène fusionnent en libérant des quantités phénoménales d’énergie, suffisamment pour alimenter d’autres réactions de fusion. Le processus produit davantage d’énergie qu’il n’en consomme. Et c’est ce graal que les quelque 200 physiciens du NIF ont pu atteindre le 5 décembre 2022, vers 1h du matin.

L\'annonce a été faite depuis Washington par la secrétaire américaine à l\'Energie, Jennifer M. Granholm, en compagnie de personnalités scientifiques et d\'autres membres de l\'administration du président Joe Biden. Crédit : Lawrence Livermore National Laboratory
L\'annonce a été faite depuis Washington par la secrétaire américaine à l\'Energie, Jennifer M. Granholm, en compagnie de personnalités scientifiques et d\'autres membres de l\'administration du président Joe Biden. Crédit : Lawrence Livermore National Laboratory

L'annonce a été faite depuis Washington par la secrétaire américaine à l'Energie, Jennifer M. Granholm, en compagnie de personnalités scientifiques et d'autres membres de l'administration du président Joe Biden. Crédits : Lawrence Livermore National Laboratory

Un laser qui valait 3,5 milliards de dollars

Ils ont utilisé pour cela le laser le plus puissant au monde. Grande comme trois terrains de football et située à Livermore en Californie, l’installation a couté 3,5 milliards de dollars et a été fabriquée en premier lieu pour les besoins de la dissuasion nucléaire américaine. Objectif : réaliser des expériences de physique associées à de puissants moyens de calcul, afin de certifier les armes nucléaires des Etats-Unis sans effectuer de nouveaux essais, suspendus en 1992. Géré par l’Administration de sécurité nucléaire du département de l’Energie, le laser du NIF est constitué de 192 faisceaux. Après un parcours de plusieurs centaines de mètres, ces faisceaux sont dirigés vers une "chambre d’expérience" de 10[...]

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