Record mondial pour le "soleil artificiel chinois", la fusion nucléaire à portée ? ⚡

Publié par Adrien,
Source: Hefei Institutes of Physical Science
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Un exploit vient d'être accompli en Chine dans la quête d'une énergie propre et inépuisable. Une machine expérimentale à fusion nucléaire a réussi à maintenir un plasma en confinement pendant un temps record, dépassant largement les performances précédentes. Cette avancée pourrait rapprocher l'humanité de la maîtrise de la fusion nucléaire, souvent présentée comme l'énergie du futur.


Le tokamak EAST a battu un nouveau record de durée pour le maintien d'un plasma en confinement.
Crédit: HFIPS

Le tokamak EAST, surnommé "soleil artificiel chinois", a maintenu un plasma en état stable pendant 1 066 secondes. Cette durée, inédite à ce jour, a été atteinte par les chercheurs de l'Institut de Physique des Plasmas de Hefei, affilié à l'Académie Chinoise des Sciences. À titre de comparaison, l'ancien record, établi par cette même installation en 2023, était de 403 secondes.

Les scientifiques tentent depuis des décennies de reproduire sur Terre les réactions de fusion qui alimentent naturellement le Soleil. En fusionnant des noyaux d'hydrogène, ce processus libère une immense quantité d'énergie, sans émissions de gaz à effet de serre ni déchets hautement radioactifs. Toutefois, pour que cette réaction soit exploitable industriellement, il faut maintenir un plasma à plus de 100 millions de degrés Celsius pendant une durée prolongée.

Le directeur de l'Institut de Physique des Plasmas, SONG Yuntao, a souligné que le bon fonctionnement du plasma sur une période aussi longue constitue une étape clé vers la conception de réacteurs opérationnels. Il précise que la stabilité du plasma est essentielle pour assurer la viabilité d'une centrale à fusion en continu.

D'importantes améliorations techniques ont permis cette performance. Selon Gong Xianzu, responsable des opérations expérimentales d'EAST, plusieurs systèmes ont été modernisés, notamment le dispositif de chauffage, qui délivre désormais une puissance doublée par rapport aux essais précédents. L'énergie injectée équivaut à celle produite par des dizaines de milliers de fours à micro-ondes domestiques.


La stabilité prolongée du plasma représente une avancée majeure pour la fusion nucléaire.
Crédit: HFIPS

Depuis son lancement en 2006, EAST sert de banc d'essai aux chercheurs du monde entier. La Chine joue aussi un rôle central dans le projet ITER, en construction en France, où elle assure 9 % des contributions techniques. ITER est destiné à devenir le plus grand réacteur expérimental de fusion par confinement magnétique jamais construit.

Les progrès réalisés sur EAST fournissent des données cruciales pour ITER et les futurs réacteurs chinois, comme le CFETR. Ces installations permettront d'explorer les conditions nécessaires à la production continue d'énergie par fusion. L'ambition affichée est de transformer ces expériences en solutions concrètes pour l'approvisionnement énergétique mondial.

En parallèle, la Chine investit dans de nouvelles infrastructures de recherche sur la fusion nucléaire. Dans la province d'Anhui, où se trouve EAST, des laboratoires supplémentaires sont en construction pour accélérer le développement de cette technologie. L'objectif ultime reste inchangé: faire de la fusion une source d'énergie accessible et durable pour les générations futures.

Pourquoi la fusion nucléaire est-elle une source d'énergie prometteuse ?

La fusion nucléaire est le processus qui alimente le Soleil et les étoiles. Elle consiste à fusionner deux noyaux légers pour former un noyau plus lourd, ce qui libére une grande quantité d'énergie. Contrairement à la fission nucléaire, utilisée dans les centrales actuelles, elle ne produit pas de déchets radioactifs de longue durée ni de risques de réactions en chaîne incontrôlées.

L'un de ses principaux avantages dans le cadre expérimental actuel est son carburant: le deutérium, extrait de l'eau de mer, et le tritium, produit à partir du lithium. Ces éléments sont abondants, garantissant une source d'énergie quasi inépuisable. De plus, la fusion ne génère pas d'émissions de gaz à effet de serre, ce qui en fait une alternative idéale aux combustibles fossiles.

Qu'est-ce qu'un tokamak ?

Un tokamak est un dispositif expérimental conçu pour confiner un plasma chaud à l'aide d'un puissant champ magnétique. Son objectif est de reproduire les réactions de fusion nucléaire qui se produisent naturellement dans les étoiles, afin de produire de l'énergie sur Terre.

Sa structure repose sur une chambre en forme de tore, où des noyaux atomiques sont chauffées à des températures dépassant 100 millions de degrés Celsius. À ces températures extrêmes, les noyaux entrent en collision et fusionnent, libérant une grande quantité d'énergie encore plus importante sous forme de chaleur.

Le champ magnétique, généré par des bobines supraconductrices, empêche le plasma de toucher les parois du réacteur. Sans ce confinement, les températures détruiraient les matériaux du tokamak. L'un des enjeux majeurs reste donc de maintenir ce plasma stable et confiné pendant une durée suffisamment longue pour produire de l'énergie exploitable.

Des projets comme ITER en France et EAST en Chine visent à démontrer que la fusion par tokamak peut devenir une source d'énergie viable. Si ces réacteurs expérimentaux réussissent, ils ouvriront la voie à des centrales de fusion capables de fournir une énergie propre et quasi illimitée.
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