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La nouvelle semble faire un certain bruit dans les médias, comme par exemple sur Le Monde ou Le Figaro : un grand pas a été franchi dans l’expérience « WEST » de fusion thermonucléaire. Voyons cela.

Nous avons déjà expliqué sur Science et Foi le principe de la fusion thermonucléaire. Soit dit en passant, la lecture de ce précédent article est fortement recommandée avant d’attaquer celui-ci.

Fission ou fusion, deux façons d’utiliser l’énergie nucléaire

Utiliser la physique nucléaire comme source d’énergie ne peut se faire que de 2 manières.

  • Soit on coupe en 2 un gros noyau d’atome. C’est la fission. Les 400 et quelques centrales nucléaires qui fonctionnent dans le monde utilisent ce principe.
  • Soit on fusionne 2 noyaux d’atomes légers. C’est la fusion. Cette option présente plein d’avantages par rapport à la fission (voir les détails dans l’article Science et Foi cité plus haut) et un défi technologique énorme : pour que les noyaux d’un gaz fusionnent, il faut les porter à 100 millions de degrés. Contrôler une telle chaudière est évidemment très difficile et requiert beaucoup d’énergie. L’idée étant que si l’on y parvient, on en récupérera encore plus. Il s’agit donc d’un investissement énergétique avec un rendement potentiel de 1 pour 10 000.

Deux voies de recherche pour la fusion

Les recherches vont bon train depuis 70 ans et ce sont orientées dans 2 directions principales.

  • La première, dite fusion inertielle, consiste tout simplement à ne pas contrôler. On tente de produire des réactions de fusion dans un gaz d’hydrogène contenu dans une sphère de moins d’un millimètre de diamètre. Tout se passe très vite, en quelques milliardièmes de seconde. Et si l’on a bien fait son travail, on arrive à récupérer plus d’énergie qu’il en a fallu pour faire l’expérience. C’est de cette option dont parle l’article Science et Foi cité plus haut, qui se faisait l’écho d’une étape très importante franchie il y a environ 3 ans, puisque pour la première fois, en 70 ans de recherche, on est arrivé à retirer jusqu’à 4 fois l’énergie dépensée.
  • La deuxième direction, dite fusion magnétique, consiste bel et bien à tenter de contrôler notre gaz à 100 millions de degrés. La réaction est bien plus lente, le gaz bien plus dilué, ce qui permet de le maintenir éloigné des parois de la chambre de réaction, laquelle a la forme d’un donut. C’est ce qu’on appelle en langage technique, un « tokamak ». Les articles du Monde et du Figaro se rapportent à cette voie de recherche. Plus concrètement à une expérience dans ce domaine appelée « WEST ». Et que s’est-il passé ? On a réussi à contrôler pendant 22 minutes un gaz à 50 millions de degrés. 22 minutes, en physique, c’est l’éternité, face aux milliardièmes de seconde de la fusion inertielle. Et parvenir à contrôler une telle fournaise pendant autant de temps est un incroyable succès technologique. Ici, il n’était pas question de produire de l’énergie. Il était simplement question de contrôler cette étuve pendant un temps très long.

C’est encore loin la fusion ?

J’ai déjà fait l’état des lieux pour la fusion inertielle dans le précédent article sur Science et Foi : Si une centrale qui produit de l’électricité était un Airbus transatlantique, nous en sommes à l’époque des frères Wright (l’image n’est pas de moi).

Concernant la fusion magnétique, les perspectives sont à peu près les mêmes. Certes, contrôler 50 millions de degrés pendant 22 minutes est un immense succès. Il reste maintenant à faire la même chose, en mieux, dans une machine plus grande, avec un gaz au sein duquel on aura mis des noyaux capables de fusionner (il n’y en avait pas dans WEST), puis à récupérer l’énergie produite au sein du gaz. Aucune de ces étapes n’est facile.

Alors c’est encore loin la fusion ? Tais-toi et rame, comme on disait à l’école.