Un réacteur à fusion nucléaire en Corée atteint 100 millions de degrés Celsius


Il a été arrêté après 30 secondes en raison de limitations matérielles.

Un réacteur à fusion nucléaire mis au point par des chercheurs de l’université nationale de Séoul (SNU) en Corée du Sud a atteint des températures supérieures à 100 millions de degrés Celsius, nous rapprochant ainsi un peu plus de l’énergie de fusion nucléaire, rapporte New Scientist.

La fusion nucléaire est une méthode prometteuse de production d’énergie car des quantités massives d’énergie sont libérées lorsque deux noyaux de faible poids atomique sont combinés. L’avantage le plus important de la fusion nucléaire est que le produit final du processus n’est pas radioactif et ne nécessite donc pas les mesures de confinement de la technologie de fission nucléaire.

Notre Soleil produit son énergie grâce à la fusion nucléaire, mais l’humanité est encore à quelques décennies de l’exploiter. Comme le Soleil, nous avons besoin de températures élevées à l’intérieur d’un réacteur à fusion pour que le processus fonctionne. Les températures élevées transforment la matière en plasma, qui doit ensuite être contenu – un refroidissement trop rapide peut endommager les chambres des réacteurs.

Moyens de contenir le plasma

Les scientifiques cherchent encore des moyens de contenir le plasma à l’intérieur du réacteur de fusion nucléaire. L’une de ces méthodes consiste à utiliser les champs magnétiques pour créer une barrière de transport de bord (ETB), qui crée une coupure nette de la pression près de la paroi du réacteur pour empêcher la chaleur et le plasma de s’échapper. Une autre méthode consiste à créer une pression plus élevée plus près du centre du plasma, ce que l’on appelle la barrière de transport interne (ITB).

Yong-Su Na et ses collègues du SNU ont utilisé une modification de la technique ITB et ont obtenu une densité de plasma plus faible. Leurs expériences menées au Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) semblent augmenter les températures au cœur du plasma, qui, à cette occasion, ont dépassé les 100 millions de degrés Celsius.

Il s’agit d’une étape critique de la fusion nucléaire, car il faut maintenir des températures élevées pour extraire l’énergie du processus. L’ETB et l’ITB sont toutes deux connues pour créer de l’instabilité. Cependant, la méthode utilisée par les chercheurs de KSTAR a démontré sa stabilité et n’a dû être arrêtée qu’en raison de limitations matérielles.

Cette expérience peut-elle être mise à l’échelle ?

Les chercheurs ne comprennent pas complètement les mécanismes en jeu qui ont permis au plasma de rester stable à des températures aussi élevées, mais ils pensent que le renforcement à régulation ionique rapide (FIRE) ou les ions plus énergétiques au cœur du plasma ont joué un rôle essentiel dans cette stabilité.

Le dispositif KSTAR a été mis hors service et les composants en carbone de ses parois internes sont remplacés par du tungstène afin d’améliorer la reproductibilité des expériences, indique le New Scientist dans son rapport. Les chercheurs espèrent que les expériences futures seront plus longues et les aideront à progresser vers un réacteur de fusion nucléaire.

Des experts ont déclaré au New Scientist que ces découvertes faisaient définitivement progresser le domaine de la fusion nucléaire. Toutefois, les problèmes liés à cette technologie s’éloignent désormais de la physique. La plus grande question à résoudre est de savoir si nous pouvons exploiter l’énergie d’un réacteur à fusion de manière économique, en utilisant la chaleur pour travailler. Sans cela, la technologie ne pourra pas être mise à l’échelle.

Heureusement, nous pouvons espérer obtenir davantage de réponses à nos questions lorsqu’une collaboration internationale pour la fusion nucléaire, ITER, tentera de produire de l’énergie nette dans le plus grand réacteur de fusion nucléaire du monde d’ici 2025.

Les résultats des travaux menés au KSTAR ont été publiés dans la revue Nature.

Lire aussi : Une nouvelle avancée en matière d’aimants pourrait donner naissance à des réacteurs à fusion plus petits et plus puissants

Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche


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