ITER et la fusion contrôlée

Résumé du document

La consommation d'énergie pourrait atteindre, en 2050, deux à trois fois la consommation actuelle. L'épuisement des combustibles fossiles et l'adaptation difficile des énergies renouvelables à une production d'énergie centralisée capable de subvenir aux besoins des régions ou des pays à forte densité de population rendent indispensable le développement de nouvelles énergies. Ces nouvelles formes d'énergie devront bien évidemment satisfaire des critères économiques mais aussi prendre en compte des exigences en terme d'environnement, de sûreté de fonctionnement, de disponibilité des ressources. L'énergie de fusion répond à l'ensemble de ces exigences.
ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor – Réacteur thermonucléaire expérimental et international) est un projet visant à apporter la preuve de la faisabilité scientifique et technologique de l'énergie de fusion thermonucléaire. Sa contribution au développement des nouvelles énergies sera déterminante. En effet, dompter une énergie comme la fusion nucléaire est une gageure, impliquant des moyens financiers et des connaissances scientifiques et techniques énormes, mais sa maîtrise constituerait une avancée majeure dans la découverte d'énergies toujours plus grandes et propres.
En effet, la fusion nucléaire permet de dégager une énergie beaucoup plus importante que la fission, avec moins de matériau radioactif de départ, et en ne produisant pratiquement pas de déchets polluants. D'où le grand intérêt porté par la communauté scientifique à ITER, depuis maintenant plus de dix ans.
A l'heure où plane la menace de la raréfaction des énergies fossiles (la fin du pétrole est prévue d'ici 50 ans), la fusion contrôlée pourrait répondre au problème crucial de disposer relativement rapidement d'une source d'énergie propre et abondante.
Il est donc d'une grande importance d'explorer les sources d'énergie potentielles s'offrant à nous. La fusion nucléaire contrôlée semble une bonne candidate : avec 300L d'eau de mer, ont peut obtenir 1g de deutérium, qui est l'un des noyaux utilisés dans la réaction de fusion nucléaire. C'est-à-dire que l'eau des océans permettrait, à elle seule, de subvenir aux besoins de l'humanité toute entière pendant environ un milliard d'années !!
Mais le développement de cette réaction de fusion, qui est à l'origine de l'énergie des étoiles et donc de notre Soleil, implique de la contrôler. Ce qui n'est pas aisé, au vu des contraintes techniques immenses qui s'imposent. De plus, le processus doit être rentable pour être utilisé industriellement et comme source d'énergie pour les Hommes.
C'est pourquoi ITER a été créé. C'est un réacteur expérimental de fusion nucléaire, qui permettra aux scientifiques d'essayer de contrôler cette énergie colossale, afin d'en faire une énergie exploitable sur le plan industriel et civil, et rentable.
Nous allons donc voir l'histoire, le principe, les aspects techniques globaux, les exigences et les objectifs d'ITER, en évoquant également son emplacement dans le sud de la France, et la sécurité de cette machine hors norme.

Extraits

[...] Ce rayonnement est très pénétrant mais peu ionisant. Des écrans de béton ou de plomb permettent de s'en protéger. - Supraconducteur : Ne présentant pas de résistance (ou pratiquement pas) au courant électrique. - Synchrotron (effet) : Rayonnement fortement polarisé émis par une particule chargée (électron ou proton) lorsqu'elle subit une accélération dans une direction orthogonale à sa vitesse. - Tokamak : Appareil de forme torique contenant un plasma confiné dans un espace restreint à l'aide de très puissants champs magnétiques toroïdaux, permettant d'étudier les réactions de fusion thermonucléaire. [...]

[...] Les neutrons issus de la réaction de fusion, quant à eux, sont insensibles au champ magnétique du fait qu'ils sont neutres, ils s'échappent donc du plasma avant même d'avoir pu lui céder de l'énergie. Mais, les particules alpha ne représentent que 20% de l'énergie, alors que les neutrons en représentent 80%. Le plasma perd donc 80% de son énergie. Viennent s'additionner à ces pertes déjà conséquentes, les pertes dues aux impuretés se détachant de la première paroi et venant polluer le plasma, ainsi que d'autres phénomènes annexes (diffusion des particules et de la chaleur, rayonnement de freinage et effet synchrotron des électrons, etc.). [...]

[...] C'est-à-dire que l'eau des océans permettrait, à elle seule, de subvenir aux besoins de l'humanité toute entière pendant environ un milliard d'années Mais le développement de cette réaction de fusion, qui est à l'origine de l'énergie des étoiles et donc de notre Soleil, implique de la contrôler. Ce qui n'est pas aisé, au vu des contraintes techniques immenses qui s'imposent. De plus, le processus doit être rentable pour être utilisé industriellement et comme source d'énergie pour les Hommes. C'est pourquoi ITER a été créé. C'est un réacteur expérimental de fusion nucléaire, qui permettra aux scientifiques d'essayer de contrôler cette énergie colossale, afin d'en faire une énergie exploitable sur le plan industriel et civil, et rentable. [...]

[...] C'est la réaction étudiée par les scientifiques pour la fusion contrôlée. Elle a déjà été utilisée dans les bombes nucléaires de type mais jamais pour produire de l'électricité. La réaction envisagée donc pour ITER est la fusion d'un noyau de deutérium avec un noyau de tritium pour obtenir un noyau d'hélium et un neutron. Mais les difficultés techniques auxquelles l'Homme se heurte sont énormes. A tel point qu'une partie de la communauté scientifique est sceptique quant à la faisabilité d'un réacteur permettant de maintenir la fusion assez longtemps pour obtenir une source d'énergie électrique exploitable et rentable. [...]

[...] ITER sera mitoyen du tokamak à fusion déjà existant à Cadarache : le Tore Supra. Vision d'artiste des futurs bâtiments d'ITER. VII) Conclusion ITER sera un outil majeur pour les scientifiques, afin de tester et développer une discipline porteuse et prometteuse. Malgré les contraintes techniques énormes et les coûts pharamineux, si les chercheurs atteignent leurs buts, alors une nouvelle page de la science et de la production d'énergie se tournera, ouvrant la voie à une source d'énergie puissante, respectant l'environnement et inépuisable. [...]