⚡ Deux problèmes majeurs des réacteurs à fusion résolus d'un coup

À l'intérieur d'un réacteur à fusion, le plasma est chauffé à des températures supérieures à celles du Soleil. Une partie de cette chaleur atteint le divertor, un système chargé d'évacuer les déchets. Sans protection, ce composant peut subir des dommages irréversibles. Par ailleurs, des éruptions de plasma appelées ELMs (edge-localized modes) peuvent endommager les parois du réacteur.

Des chercheurs de l'Institut de physique des plasmas à Hefei, en Chine, dirigé par le professeur Guosheng Xu, a mis en œuvre un contrôle précis de l'injection de gaz légers dans le tokamak EAST. Cette méthode a permis de créer un régime nommé DTP (Detached divertor and Turbulence-dominated Pedestal). Dans cette configuration, une partie du plasma se détache du divertor, réduisant la charge thermique, tandis que des microturbulences stabilisent le bord.


Les résultats sont encourageants: la température des électrons dans le piédestal a augmenté, améliorant le confinement de l'énergie. Les ELMs ont complètement disparu, et le flux de chaleur sur le divertor a chuté de manière significative. Le tout a été maintenu pendant environ une minute dans un environnement à paroi métallique.

Ce nouveau régime repose sur un équilibre délicat. L'injection de gaz légers refroidit la bordure du plasma, mais trop de refroidissement nuirait aux performances. En ajustant en temps réel les quantités, les chercheurs ont obtenu un détachement du plasma tout en renforçant le gradient de température.

Selon les scientifiques, cette approche ouvre une voie prometteuse pour les futurs réacteurs. Elle combine une protection efficace du divertor avec un confinement performant, deux aspects souvent jugés contradictoires. L'étude, publiée dans Physical Review Letters, représente ainsi une avancée vers des plasmas de fusion stables et durables.

L'équipe de l'Académie chinoise des sciences souligne que ces travaux démontrent la faisabilité d'un fonctionnement sans ELM tout en gérant la chaleur. Reste à prolonger la durée et à transposer ce régime à des réacteurs plus grands, comme ITER.