Depuis sa première démonstration expérimentale en 1958, le la fusion nucléaire est resté hors de portée en tant que source d'énergie fiable. Pour tout : des engins spatiaux aux centrales électriques. Pouquoi? La réaction de fusion nucléaire est difficile à faire car elle est difficile à contrôler. Surtout, il est difficile de confiner le plasma (le gaz ionisé qui atteint 100 millions de degrés Celsius).
Les scientifiques ont beaucoup travaillé pour améliorer le confinement du plasma et donc la réaction de fusion nucléaire. Deux méthodes principales sont la confinement magnétique et le confinement inertiel. Et ce dernier a finalement réussi à produire une réaction nucléaire auto-entretenue.
La réaction de fusion nucléaire, une étape importante
Pour la première fois, une réaction de fusion a atteint une production d'énergie record de 1,3 mégajoules et a dépassé l'énergie absorbée par le combustible utilisé pour l'enflammer. Oui, il reste encore un long chemin à parcourir, mais le résultat est une énorme amélioration : 8 fois plus qu'il y a quelques mois et 25 fois plus qu'en 2018.
Physiciens du National Ignition Facility du Lawrence Livermore National Laboratory ils sont sur le point de publier leurs résultats.
"Cette réalisation est une étape importante dans la recherche sur la façon de créer une réaction de fusion. Elle ouvre une nouvelle voie pour explorer et améliorer nos missions de sécurité intérieure. L'équipe qui a rendu cela possible a travaillé dur pendant de nombreuses années", dit Kim Budil , directeur du Lawrence Livermore National Laboratory.
Fusion par confinement inertiel : une étoile est née
Tout commence par une capsule de combustible, composée de deutérium et de tritium, des isotopes plus lourds que l'hydrogène. Cette capsule de carburant est ensuite placée dans une chambre creuse en or de la taille d'une gomme - techniquement appelée hohlraum.
À ce stade, 192 faisceaux laser de haute puissance sont "tirés" au hohlraum, où ils sont convertis en rayons X. Ces rayons X font imploser la capsule de combustible, la chauffant et la comprimant dans des conditions comparables à celles du centre d'un étoile. Nous parlons de températures supérieures à 100 millions de degrés Celsius (180 millions de Fahrenheit) et de pressions supérieures à 100 milliards d'atmosphères terrestres.
La réaction transforme la capsule en une minuscule masse de plasma.
Le but de la réaction ? Produire plus d'énergie que vous n'en mettez.
D'après les mesures de l'équipe, la capsule de carburant a absorbé plus de cinq fois moins d'énergie que celui généré par le processus de fusion.
C'est le résultat d'un travail acharné sur l'expérience. Les scientifiques ont apporté de nombreux changements, notamment la conception du hohlraum, une nouvelle technologie laser et des modifications pour augmenter le taux d'implosion de la capsule.
Et maintenant?
L'équipe a présenté ses conclusions au 63e réunion annuelle de l'American Physical Society. Il prévoit maintenant de mener des expériences de suivi pour voir s'ils peuvent reproduire le résultat et étudier le processus plus en détail.
Je ne sais pas quand l'humanité sera capable d'exploiter l'énergie de la réaction de fusion nucléaire, mais aussi loin que ce moment puisse être, aujourd'hui c'est un peu plus proche.
