Le soleil artificiel chinois établit un record avec 1 000 secondes de fusion

La Chine construit non seulement de nouvelles centrales nucléaires en un temps record, mais travaille également sur un « soleil artificiel » – un réacteur à fusion. Dans l’installation East (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) de la ville de Hefei, à l’est du pays, des conditions similaires à celles à la surface du soleil sont créées pour fusionner les atomes d’hydrogène. Un nouveau record du monde a été établi cette semaine. Le mélange de noyaux atomiques et d’électrons – le plasma – a été créé et a continué à se déplacer pendant 1 066 secondes. Cela fait presque 18 minutes après tout.

La durée de 1 000 secondes est considérée comme une étape importante dans la recherche sur la fusion. “Les réactions de fusion doivent prendre des milliers de secondes pour se maintenir. Ce récent record est la première fois que l’humanité simule les conditions requises pour faire fonctionner des réacteurs à fusion dans une configuration expérimentale”, a déclaré Song Yuntao, directeur de l’Institut de physique des plasmas de fusion. Agence. Cette avancée, réalisée par l’Institut de physique des plasmas, dépasse le précédent record du monde de 403 secondes, également établi par l’Est en 2023.

Les réacteurs à fusion font partie de la technologie nucléaire et pourtant ils fonctionnent complètement différemment des réacteurs construits jusqu’à présent, qui reposent sur des barres de combustible contenant de l’uranium. Dans un réacteur à fusion, l’énergie se libère comme au soleil. Dans certaines conditions – chaleur et pression très élevées – deux atomes d’hydrogène fusionnent pour former un atome d’hélium. De l’énergie est libérée au cours de ce processus.

Si le processus peut être maîtrisé, de tels réacteurs pourraient fournir des quantités infinies d’énergie sans conséquences climatiques négatives. L’hydrogène est disponible en quantité infinie en fonction des besoins des réacteurs. De plus, le problème de la contamination radioactive n’existe pas dans la même mesure que dans le cas des réacteurs fonctionnant à l’uranium. Autre avantage : il ne peut y avoir d’accidents comme la fission nucléaire. La fusion ne se produit que dans certaines conditions qui doivent être créées avec beaucoup d’efforts. En cas de panne, la « zone solaire » artificielle s’effondre et la fusion s’arrête.

La centrale Est, comme le réacteur de recherche Iter, en construction en France, suit le concept classique d’une structure tokamak. Ici, on tente de créer une fusion continue comme au soleil dans un anneau en forme de beignet. Cependant, la température du plasma dans les réacteurs doit être beaucoup plus élevée que celle du Soleil, car une pression comparable ne peut pas être créée sur Terre ; la chaleur doit compenser ce déficit. Le principe de base des tokamaks a été mis au point par des scientifiques soviétiques au début des années 1950. Mais aussi brillante que soit leur vision, il s’est avéré que le chemin pour y parvenir était extrêmement semé d’embûches dans la pratique et ce n’est que maintenant, après 70 ans, qu’il y a une chance que ces réacteurs puissent fonctionner de manière permanente.

En décembre 2020, la version améliorée actuelle du tokamak supraconducteur expérimental avancé (EAST) a été mise en service. Le réacteur a été conçu de manière à pouvoir augmenter progressivement sa puissance calorifique. Une autre particularité réside dans ses bobines supraconductrices. Leur utilisation permet d’apprivoiser le plasma dans l’anneau. Ces temps sont si importants car il est très difficile de maintenir le flux de plasma circulant de manière stable dans l’anneau donut en état de fusion.

Mais seule la fusion à long terme conduit à un véritable réacteur, c’est-à-dire à un système qui produit plus d’énergie qu’il n’en a besoin pour fonctionner. Plus de 1000 secondes, c’est déjà “très long”, il devrait désormais être possible de simuler les conditions d’une véritable centrale à fusion dans le cadre expérimental. Gong Xianzu, physicien en chef du projet Est, a déclaré à Xinhua que les chercheurs avaient amélioré la stabilité du système de chauffage, la précision du système de contrôle et la précision du système de diagnostic. Les heures d’ouverture de l’Est devraient continuer d’augmenter. Les habitants de Pékin ont bon espoir. Selon Xinhua, ils souhaitent construire la première centrale électrique à fusion de démonstration au monde. Un démonstrateur serait une véritable centrale à fusion à petite échelle.