FRFAM.COM >> Science >> sciences naturelles

La construction du réacteur à fusion entre dans sa phase finale

La cérémonie officielle de mardi matin est visible ici, précédée d'une visite virtuelle du site ITER.

Le réacteur de fusion expérimental ITER prend progressivement forme. Le gigantesque complexe est en construction depuis 2008 sur un site de Cadarache, non loin d'Aix-en-Provence. Mais le "voyage" - le sens d'ITER en latin - est loin d'être terminé. Selon la dernière planification (qui a déjà été ajustée à plusieurs reprises), le réacteur ne sera pas prêt avant la fin de 2025 et ce n'est qu'alors qu'il produira du plasma pour la première fois. De plus, ce dernier est uniquement à base de deutérium (« hydrogène lourd »). La véritable fusion nucléaire à part entière devra attendre 2035, lorsque les scientifiques d'ITER fusionneront le deutérium avec le tritium pour former de l'hélium, libérant ainsi de l'énergie.

Pourtant, mardi était une étape importante, car après que des composants de réacteurs du monde entier aient été expédiés dans le sud de la France ces dernières années, ils étaient maintenant fusionnés pour la première fois. Par exemple, ITER ressemble à un jeu de construction Lego, à la différence près que les "blocs" ne sont pas fabriqués par un seul et même fabricant. Au contraire, les composants sont produits par des entreprises et des instituts de recherche des 35 pays partenaires d'ITER. Plusieurs pays travaillent même sur certaines pièces en même temps. La coordination de cette collaboration internationale est donc un immense défi qui peut rivaliser en complexité avec la partie technique de l'ingénierie du plus grand réacteur à fusion jamais construit.

Parce que le cryostat, comme le boîtier en béton qui l'entoure, a une vingtaine de 'fenêtres', vous avez l'impression d'être dans le Colisée de Rome

L'Inde, par exemple, est à l'origine de la construction du « cryostat », un colosse cylindrique de près de 4 000 tonnes d'acier inoxydable qui a la taille de Stonehenge en circonférence. Il servira de refroidissement pour l'intérieur de la cuve du réacteur et pour les aimants supraconducteurs. La base du cryostat a été posée sur les fondations en béton du bâtiment du tokamak en mai. « Tokamak » est une contraction des mots russes pour « en forme de tore » (une forme de beignet), « espace », « magnétique » et « bobines ». Depuis le développement des premiers tokamaks dans les années 1950, ils sont toujours considérés comme les meilleurs réacteurs pour générer et (surtout) entretenir la fusion nucléaire – dans un tokamak, le plasma de fusion est maintenu en place avec de puissants champs magnétiques. Parce que le cryostat, comme le boîtier en béton qui l'entoure, a une vingtaine de "fenêtres" (pour l'entretien) à l'intérieur du bâtiment du tokamak, vous avez l'impression d'être dans le Colisée de Rome.

La construction du réacteur à fusion entre dans sa phase finale

Des États-Unis à la Corée

Les immenses aimants supraconducteurs (dix-huit bobines verticales et six horizontales) sont fabriqués par des entreprises chinoises, européennes, japonaises, coréennes et russes. Ces aimants sont censés maintenir en place le plasma chaud à 150 millions de degrés – dix fois plus chaud que l'intérieur du soleil – entre les parois de la cuve du réacteur et la « colonne » centrale. À l'intérieur de cette colonne se trouve également un aimant, le plus puissant de tout le tokamak :une bobine qui, lorsqu'elle est allumée, produit un champ pouvant atteindre 13 tesla, suffisant pour soulever un avion. Contrairement aux autres aimants, cet aimant – entièrement construit par les États-Unis – ne sert pas à confiner le plasma, mais à y faire passer un courant. Cela se produira par 'impulsions' de plusieurs centaines de secondes chacune. Lors d'une telle impulsion, le plasma se forme et la température s'élève.

La construction du réacteur à fusion entre dans sa phase finale

Enfin, la cuve du réacteur est en cours de construction par l'Europe, la Corée et la Russie. La cuve en forme de beignet, qui sera soumise à un vide total, sera doublée à l'intérieur de matériaux absorbant les neutrons à haute énergie (qui sont produits lors des réactions de fusion). Une partie du revêtement est constituée de lithium, car lorsque des neutrons le frappent, du tritium se forme. Une partie du combustible de fusion est donc fabriquée à l'intérieur du réacteur, ce qui est pratique car le tritium est légèrement radioactif. Le deutérium nécessaire peut alors être facilement récupéré de l'eau de mer. La cuve du réacteur d'ITER sera pas moins de dix fois plus grande que celle du Joint European Torus d'Oxford, actuellement le plus grand tokamak du monde.


[]