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Un nouveau pas vers la maîtrise de la fusion nucléaire

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Des physiciens franchissent une nouvelle étape vers la réalisation du futur réacteur ITER en réussissant à prévenir la formation d’instabilités à l’intérieur d’un réacteur à fusion nucléaire.

Les chercheurs sont parvenus à stopper la croissance des instabilités au cœur d’un réacteur à fusion, une prouesse inédite ! Comment y sont-ils parvenus ? Retour sur cette énergie aussi prometteuse que complexe à maîtriser.

La fusion cherche à reproduire l’énergie du Soleil dans un réacteur. Lorsqu’il est chauffé à plusieurs millions de degrés, le gaz devient ce qu’on appelle un plasma. Il arrive qu’une instabilité apparaisse, grandisse et perturbe assez le plasma pour que celui-ci vibre, malgré le champ magnétique utilisé pour le contenir. S’il touche les parois du réacteur dans lequel il se trouve, le plasma se refroidit rapidement et crée alors des forces électromagnétiques importantes dans la structure de la machine.

Le défi était de réduire les instabilités à l’intérieur même du plasma pour qu’elles ne croissent pas, tout en permettant au réacteur de fonctionner. Il fallait donc travailler avec la configuration particulière des réacteurs, où le plasma est très fortement confiné par le champ magnétique. Jonathan Graves et ses collègues du Centre de recherches en physique des plasmas de l’EPFL ont ajusté une antenne qui émet un rayonnement électromagnétique pour juguler ces instabilités à leur apparition directement dans la région où elles se forment, sans perturber le reste de l’installation.

Un nouveau pas vers la maîtrise de la fusion nucléaire

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De la théorie à la pratique

Les physiciens ont d’abord réalisé des simulations pour vérifier dans quelle mesure la fréquence du rayonnement et l’endroit où il est appliqué permet de supprimer les instabilités. Ensuite, ils ont réalisé des tests pour confirmer leurs calculs. L’intérêt de leur approche est d’avoir utilisé des antennes servant à chauffer le plasma et déjà présentes dans le Joint european torus (JET), le plus grand réacteur en fonction actuellement. Résultat surprenant, les simulations et les tests ont montré qu’il est possible de combiner chauffage et suppression des instabilités en dirigeant le rayonnement non pas exactement au centre du plasma, mais légèrement à côté.

Les prochaines étapes consistent à ajouter un système de détection pour permettre de neutraliser les instabilités en temps réel sur de plus longues durées. Ces avancées pourront ensuite être implémentées sur le réacteur à fusion ITER, en développement dans le Sud de la France.

Source :
Control of magnetohydrodynamic stability by phase space engineering of energetic ions in tokamak plasmas, J.P. Graves, I.T. Chapman, S. Coda, M. Lennholm, M. Albergante & M. Jucker, Nature Commun. *3*, 624 (2012).

DOI: 10.1038/ncomms1622


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    9 Commentaires sur "Un nouveau pas vers la maîtrise de la fusion nucléaire"

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    Pastilleverte
    Invité

    les « instabilités » déjà contrôlées ? Y aura t il d’autres « sauts technologiques » dans les mois à venir ? Entrerons-nous en phase industrielle avant 2050 ?

    tatuapu
    Invité

    Pffff… Quelle stupidité, que de vouloir recréer le soleil, alors qu’il brille au dessus de nos têtes depuis toujours….

    ecoenergie
    Invité

    Voilà une bonne nouvelle même si le chemin a parcourir est encore long Pour Tatuapo Handicapé je ne peux pas prendre de douche froide et entre novembre et mars mon chauffe eau solaire ne me donne pratiquement rien heureusement que j’ai l’apoint en electricité nucleaire qui ne fait pratiquement pas de CO2

    Gomme
    Invité
    @ tatuapu il des tas de bonnes raisons pour apprendre à maitriser toujours mieux la manipulation sur les noyaux (fusion comme fission) .Outre l’aspect concernant la Science cad la recherche , la compréhension , il y a aussi celui de l’avenir qui concernera l’exploration de l’espace par l’espèce humaine et il est fort probable que seul l’energie nucléaire permettra à minima un saut quantitatif dans ce domaine . Du coté de Mars , Jupiter , Saturne ce n’est pas des panneaux solaires qui fourniront en quantité suffisante l’energie nécessaire à des millions d’individus ( angle solide qui diminue donc flux… Lire plus »
    rouget
    Invité
    …mais il reste un long chemin ! Par ailleurs je me demande quelles seront les retombées d’ITER dans les autres domaines que la fusion nucléaire. Le LHC a produit des résultats par exemple directement utilisable par l’industrie de l’imagerie médicale… La moitié du budget d’ITER est consacré aux matériaux supraconducteurs par exemple, des matériaux qu’on pensait utiles d’apport au transport et au stockage d’électricité mais qui s’est développé, là encore, dans l’imagerie médicale et notamment les IRM. Pour le confinement magnétique du plasma les chercheurs et ingénieurs vont devoir mettre au jour des matériaux exotiques dont l’existence même fait douter… Lire plus »
    gp
    Invité
    et on fera comment pour acheminer les ENORMES quantités d’électricité produites par ce type d’engin si tant est qu’un jour il voit le jour à l’échelle 1??? via des ENORMES lignes THT dont plus personne ne veut? La production d’électricité hypercentalisée n’obéit à aucune rationnalité physique sinon celle de vouloir faire perdurer à tout prix un modèle qui montre déjà ses limites. L’avenir, c’est la production décentrasilité hyper-connectée. Et ça ne veut pas dire + de THT! Ca veut dire + d’intelligence et de stockage. Le tout naturellement accompagné de plus de sobriété et surtout d’efficacité dans les usages. Autant… Lire plus »
    moise44
    Invité
    M’enfin, votre moyenne de 100W/m² jne veut pas dire que cetyte quantitée d’énergie est disponible partout tout le temps, hein ! Personne ne sait appréhender une moyenne correctement, c’est impossible ! La crise est la depuis trente ans …arrêtez de feindre de ne pas comprendre ou décoder ce que vous assènent les médias ecris et audiovisuels … C’est tout de même un comble de croire que mettre plus d’argent dans la recherche sur les nouvelles sources d’énergies les fera avancer plus vite vers les peformances et l’éfficacité … Pour l’instant, c’est bien la fission qui a de l’avance, et encore… Lire plus »
    daniel 53
    Invité

    L’inconvénient majeur de cette énergie solaire et renouvelable, c’est qu’il sera beaucoup plus difficile de taxer les « abonnés »

    airsol
    Invité

    Si vous le souhaitez, je peux faire un entretien de votre chauffe eau solaire, il a l’air de bien mal fonctionner en ce moment avec un soleil sans nuage , vous devriez avoir de l’eau chaude

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