Le Laser Mégajoule, ou LMJ, est un des principaux éléments du programme militaire français Simulation, destiné à assurer la pérennité de la dissuasion nucléaire de la France après l'arrêt définitif des essais nucléaires en conditions réelles.
Le laser Mégajoule (LMJ) est le projet de laser le plus énergétique du monde (et non pas le plus puissant du monde, mais cette erreur est très fréquente dans les textes grand public), mené par la Direction des applications militaires du Commissariat à l'énergie atomique (CEA) français. Cette Direction avait dans le passé disposé d'un autre laser, Phébus, en service de 1985 à 1999 dans son centre de Limeil-Brévannes.
Il sera installé au sein du Centre d'études scientifiques et techniques d'Aquitaine (Cesta), sur la commune du Barp en Gironde. Le chantier est commencé et la fin des travaux est prévue pour la fin de l'année 2011. Un prototype du LMJ, la Ligne d'Intégration Laser, est déjà fonctionnel.
L'objectif est de pouvoir déposer une énergie de 1,8 MJ (mégajoules) sur une cible minuscule, grâce à 240 faisceaux convergents, mais en un temps assez long (ce qui explique que l'on batte des records d'énergie et pas de puissance). Par comparaison, le laser Phébus ne disposait que de 2 faisceaux, et délivrait une énergie de l'ordre de 10 à 20 kJ.
La cible est composée de deutérium et de tritium et la quantité d'énergie apportée sera suffisante pour provoquer la fusion nucléaire de ces deux isotopes d’hydrogène. Ces expérimentations sont réalisées afin de pouvoir étudier les processus physiques mis en œuvre dans l’étape finale du fonctionnement d’une arme nucléaire, et font partie du programme Simulation mis en place par le CEA pour développer et pérenniser les armes de la force de dissuasion.
Le mercredi 29 novembre 2006, la sphère de 140 tonnes, à l'intérieur de laquelle auront lieu notamment des opérations de fusion thermonucléaire, a été installée dans son emplacement définitif, au cœur du hall d'expériences qui occupe le centre de l'édifice. (cf Sud-Ouest, 30 novembre 2006 : "La sphère du Mégajoule est en place".)
Hohlraum en or utilisé comme cible dans le National Ignition Facility, similaire à celui utilisé dans le laser Mégajoule.
Le laser Mégajoule utilise la technique du confinement inertiel par laser pour amorcer une réaction de fusion nucléaire au sein d'une capsule de combustible de fusion (généralement deutérium et tritium). Il présente cependant certaines caractéristiques particulières :
Ces deux opérations entraînant des pertes de rendement importantes, l'énergie effectivement reçue par la capsule de combustible est nettement inférieure aux 1,8 MJ d'énergie nominale déclarée.
Les mouvements pacifiste et antinucléaire s'opposent à la construction du Mégajoule ou, pour certains, demandent à ce qu'il soit "civilisé", c’est-à-dire exclusivement consacré à la recherche civile et non à la mise au point d'armes nucléaires.
Le 31 mars 1996, d'après le quotidien l'Humanité, plus de trois mille personnes manifestent devant le site nucléaire du Cesta pour "un XXIe siècle sans armes nucléaires, contre les essais réels ou simulés".
Le 6 août 2005, soit exactement 60 ans après le bombardement atomique d'Hiroshima, plusieurs centaines de personnes participent à une journée pacifiste devant le Cesta puis au Barp.