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Le tokamak expérimental avancé (Est), également surnommé le «Soleil artificiel» chinois, a maintenu un plasma stable à un contenu élevé pendant 1 066 secondes – un nouveau record dépassant de loin les 403 secondes précédentes. Cette étape constitue une avancée majeure dans la recherche sur l’énergie de fusion, le seuil de 1 000 secondes d’exploitation étant considéré comme une référence de l’exploitabilité.
Les réacteurs de fusion génèrent de l’énergie par la même réaction thermonucléaire se produisant au cœur du soleil, d’où le surnom de «Suns artificiels». Cette réaction se compose d’une cascade de fusions de deux atomes légers dans un seul atome dans des conditions de température et de pression extrêmement élevées. Les physiciens recherchent depuis plus de 70 ans pour reproduire cette réaction en laboratoire en raison de son potentiel énergétique presque illimité. L’énergie produite serait également propre, en particulier en raison de l’absence de déchets nucléaires.
Cependant, la reproduction de la fusion nucléaire en laboratoire se heurte aux principaux défis techniques. La pression à l’intérieur du soleil est beaucoup plus élevée que les réacteurs sur Terre peuvent générer. Afin de produire des réactions de fusion suffisamment stables, les physiciens doivent compenser en maintenant des températures beaucoup plus élevées que celles du soleil (plus de 100 millions de degrés Celsius). Un contrôle extrêmement précis de la réaction de fusion est également nécessaire pour maintenir un fonctionnement stable sur un temps suffisamment long pour produire de l’énergie.
« Un dispositif de fusion doit fonctionner de manière stable et à haut rendement pendant des milliers de secondes pour permettre une circulation de plasma autonome, ce qui est essentiel pour la production d’énergie continue des futures centrales de fusion
“, Explique dans un communiqué de presse de la Chinese Academy of Sciences (CAS), Yuntao Song, directeur du Plasmas Physical Institute (ASIPP) et vice-président des sciences physiques de Hefei (HFIPS).
La recherche sur l’énergie de fusion nucléaire ne progresse probablement pas assez rapidement pour résoudre la crise climatique. Certains experts pensent qu’il pourrait être exploitable en quelques décennies, tandis que d’autres pensent que cela pourrait prendre beaucoup plus de temps. Néanmoins, le nouveau disque de fusion établi par Song et ses collègues avec l’Est marque une avance majeure vers la création d’un réacteur de fusion fonctionnel et utilisable.
Le réacteur East Fusion basé à Heifei, en Chine. © HFIPS / CAS
Un record marquant un seuil de clés
L’Est est un réacteur de confinement magnétique conçu pour maintenir le plasma en combustion continue pour des durées prolongées. Depuis son lancement en 2006, il a servi de plate-forme expérimentale ouverte aux chercheurs du monde entier pour des recherches sur l’énergie de fusion. Cette approche collaborative a permis d’accélérer les progrès dans le domaine. En 2023, le réacteur a établi un enregistrement de fonctionnement du plasma de confinement élevé de 403 secondes.
-Depuis lors, plusieurs améliorations ont été apportées pour augmenter le temps de fonctionnement. Auparavant fonctionnant avec une puissance équivalente à 70 000 fours à micro-ondes, la puissance de sortie du système de chauffage a été doublée, tout en maintenant la stabilité du plasma.
Ainsi, des améliorations récentes ont permis d’établir un nouveau record opérationnel de 1 066 secondes, dépassant jusqu’à présent le précédent (403 secondes). Bien que les réacteurs à confinement magnétique n’aient pas encore atteint le point d’allumage (le point auquel la fusion crée sa propre énergie et maintient sa propre réaction), ce nouveau record est un pas en avant vers le maintien de boucles de plasma à long terme.
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En effet, le seuil de 1 000 secondes de fonctionnement est considéré comme une référence clé pour démontrer l’exploitabilité des réacteurs de fusion. Selon Song, «les réactions de fusion doivent atteindre des milliers de secondes pour se maintenir. Ce record marque la première fois que l’humanité a simulé les conditions nécessaires au fonctionnement des réacteurs de fusion dans un dispositif expérimental ».
Les nouveaux résultats de l’Est contribueront à la réalisation d’autres expériences de fusion et au développement d’autres réacteurs. La Chine prévoit de construire une nouvelle génération d’installations de recherche expérimentales dans la même région que l’Est. Les données pourraient également contribuer au développement du réacteur Iter, actuellement en construction dans le sud de la France.
Une fois terminé, Iter sera le plus grand réacteur expérimental de fusion nucléaire au monde. En tant que membre du programme, la Chine participe à 9% de sa construction et à ses opérations futures. Le réacteur devrait commencer dès que possible en 2039 et sera utilisé pour la recherche pour la construction de centrales de fusion exploitables commercialement. “” Nous espérons étendre la collaboration internationale via l’Est et mettre de l’énergie de fusion au service de l’humanité «Conclut la chanson.
