Le Laser Mégajoule (LMJ) doit permettre à partir de 2014, d’étudier en laboratoire, à l’échelle microscopique, les propriétés de la matière portée à des températures et des densités extrêmement élevées et de recréer, en particulier, les conditions pour réaliser la fusion thermonucléaire de l’hydrogène.
Depuis l’arrêt complet des essais nucléaires par la France le 27 janvier 1996, un programme scientifique a pris le relais mais cette fois sous forme de Simulation.
En effet dans le cadre du Traité d’interdiction complète des essais nucléaires (TICE), des politiques de création d’installations simulant des explosions nucléaires se sont développées, permettant de s’affranchir des tests grandeurs natures. Ainsi, le programme éponyme [Simulation], a été mis en place au CEA afin de garantir la fiabilité des armes nucléaires.
Avec la France, les États-Unis sont particulièrement avancés dans ce domaine. Ce dernier développe de son côté le programme NIF (National Ignition Facility) dont la construction a coûté 3,5 milliards de dollars (de 1997 à 2009).
[ Hall Laser – © CEA ]
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En concentrant de l’énergie sous forme de lumière laser sur une microbille, le Laser mégajoule permettra d’étudier la matière à l’état de plasma, c’est-à-dire dans des conditions extrêmes de densité et de température. L’énergie laser délivrée par le LMJ sera, en conditions optimales, de 1,8 mégajoule, soit 1,8 million de joules.
Ces études répondront d’abord aux besoins des spécialistes CEA des armes nucléaires, dans le cadre du programme Simulation. Les ingénieurs du CEA reproduisent, à l’aide de calculateurs hautes performances, le fonctionnement des armes nucléaires. Les expériences de physique menées sur le LMJ confirmeront les résultats fournis par les calculs sur ordinateur : elles permettront de faire progresser et de valider les modèles fondamentaux, en vérifiant que la modélisation prend bien en compte la totalité des phénomènes en jeu et leurs interactions.
Dans le domaine civil, l’installation intéressera aussi la communauté scientifique internationale dans les domaines tels que la physique de la matière, l’énergie et l’astrophysique.
La construction du Laser Mégajoule (LMJ) a débuté en 2003 sur le centre CEA Cesta, au Barp, près de Bordeaux. Le bâtiment, de 300 mètres de long, 150 mètres de large et 35 mètres de haut, est dimensionné pour accueillir 240 faisceaux lasers regroupés en 30 chaînes de 8 faisceaux. Ces faisceaux sont amplifiés dans 4 "halls lasers" ; ils seront concentrés sur la cible placée dans une chambre d’expérience sphérique, de 10 mètres de diamètre, située à l’intersection des quatre halls lasers.
