January 27, 2023
Fusion nucléaire : les USA vers le tournant


“Percée dans la fusion nucléaire”. C’est ce que s’apprête à annoncer le département américain de l’Énergie lors d’une conférence de presse très attendue prévue demain, mardi 13 décembre. Mais les rumeurs et reconstitutions journalistiques se multiplient déjà. Le premier à le signaler est le Financial Times. Et la fusion nucléaire comme solution possible aux crises énergétique et climatique est rapidement devenue le titre de nombreux journaux en ligne, à commencer par Poste de Washingtontrès proche de la Maison Blanche.

Cependant, malgré les efforts des reporters, il était difficile de dépasser deux points fixes : pour la première fois dans l’histoire de ces expériences, une réaction de fusion aurait produit plus d’énergie que celle utilisée pour la déclencher. Le deuxième élément certain est que la découverte a eu lieu au National Ignition Facility hébergé dans le Lawrence Livermore National Laboratory, en Californie.

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Certains chercheurs interrogés par le Poste de Washington confirmé les avances mais derrière l’anonymat. La livraison du silence est en fait rigoureuse, en attendant demain le secrétaire à l’énergie Jennifer Granholm révéler au monde “une grande percée scientifique”.

La fusion nucléaire (celui qui alimente le Soleil et produit de l’énergie à partir de la fusion de deux atomes d’hydrogène qui en génère un d’hélium) c’est le rêve des scientifiques depuis plus de 50 ans. Elle est considérée comme plus verte que la fission nucléaire car elle génère moins de rayonnement et de déchets plus faciles à gérer. De plus, les “carburants” (deutérium et tritium, deux isotopes de l’hydrogène) sont relativement plus faciles à obtenir que l’uranium. Même si le tritium doit être produit artificiellement et se désintègre rapidement.

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Cependant, jusqu’ici les expériences avaient frustré les attentes des savants, qui avaient bien réussi à déclencher la fusion, mais en utilisant bien plus d’énergie pour l’obtenir que la réaction elle-même alors déclenchée.

Pour atteindre cet objectif, des réacteurs gigantesques ont été conçus (dont l’un, Iter, est en construction dans le sud de la France) d’une complexité sans précédent. Un seul exemple : pour produire les champs magnétiques très puissants qui confinent et compriment les atomes jusqu’à ce qu’ils fusionnent entre eux, il faut des températures proches du zéro absolu (-273 degrés), mais à quelques centimètres la fusion peut chauffer le réacteur à des centaines de millions de degrés : bref, c’est comme devoir recréer l’endroit le plus chaud et le plus froid de l’univers dans la même pièce au même moment. On comprend que ces difficultés techniques aient toujours déplacé un peu plus loin un objectif qui sur le papier semblait à portée de main.

Le Washington Post

Le Washington Post

Une autre technique, celle utilisée au Lawrence Livermore National Laboratory, est l’intrusion dite inertielle : 192 faisceaux laser très puissants sont tirés sur une cible de carburant, provoquant la fusion de ses atomes et la libération de neutrons qui transportent les 4/5 de l’énergie libérée. Dans ce type d’expérience également, la réaction de fusion avait déjà été obtenue, mais l’énergie produite était inférieure à celle introduite par les lasers.

Or, il semble que ce seuil soit dépassé : par rapport aux 2,1 mégajoules d’énergie laser, les neutrons produits auraient généré entre 2,4 et 3 mégajoules d’énergie. Un succès fondamental, mais pas décisif. D’abord parce que l’énergie totale fournie à la machine est bien supérieure aux 2,1 mégajoules que les lasers sont capables de concentrer sur la cible. Ce n’est que lorsque le bilan énergétique global est positif que ce type de fusion peut être transformé d’une expérience de laboratoire en un dispositif de production d’électricité.

Cependant, nous devrons attendre la conférence de presse de demain. Pour connaître les détails et comprendre s’il s’agit encore d’un petit pas de plus vers l’énergie propre du futur. Ou si au contraire c’est vraiment, immédiatement, le début d’une nouvelle ère.





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