La fusion nucléaire devient plus efficace : Le plasma pourrait être plus contrôlable que prévu

La route vers un réacteur à fusion nucléaire commercialement viable est semée d'embûches. Enfin, seulement au sens figuré, car il est chaud, beaucoup trop chaud. il faut d'abord parvenir à une température de 150 millions de degrés pour obtenir une fusion stable d'isotopes d'hydrogène en hélium. L'effort à fournir est donc gigantesque.

De plus, les calculs et les expériences suggèrent que les turbulences dans ce plasma, dix fois plus chaud que l'intérieur du soleil, laissent son confinement dans une zone relativement concentrée. Bien que cela soit moins vrai pour les différents réacteurs de recherche, les modèles suggèrent le même comportement pour une grande partie du plasma qui sera utilisé dans le réacteur de fusion nucléaire ITER.

Il en résulterait des arrêts fréquents, car cette matière chaude brûlerait tout ce qui se trouverait sur son passage dès qu'elle aurait surmonté les champs magnétiques qui l'entourent. Il serait d'autant plus difficile d'atteindre l'objectif d'obtenir plus d'énergie que ce qui entre dans le réacteur pour le chauffage et le confinement.

Mais cette idée pourrait bientôt être dépassée, à deux titres : de nouvelles simulations réalisées avec le logiciel X-Point Included Gyrokinetic Code montrent un comportement différent. Cela s'explique notamment par la prise en compte de facteurs supplémentaires. Il s'agit notamment de la turbulence dite homocline. Ces éruptions de plasma reviennent à leur point de départ et ne quittent pas l'enceinte de confinement du réacteur.

Dans l'ensemble, l'étude améliorée et donc plus complexe a montré que la fourchette des éruptions est plus large d'environ 30 %. Cela signifie surtout que la chaleur extrême n'est pas concentrée dans une zone très restreinte et qu'elle est donc plus facile à gérer.

En outre, ces turbulences moins critiques du plasma peuvent être évitées de manière ciblée. L'introduction d'éléments tels que le néon réduit la probabilité d'éruption, car les turbulences peuvent être ralenties à l'endroit précis où elles se produisent.

Qu'est-ce que cela signifie aujourd'hui ? Si les nouvelles prévisions et les nouveaux modèles sont corrects, ITER pourra être exploité de manière beaucoup plus efficace que ne le laissaient supposer les calculs précédents. Le plasma serait un peu plus facile à contrôler et la probabilité d'arrêts d'urgence diminuerait. D'autres simulations d'une importance similaire, voire supérieure, pourraient aboutir à une conclusion différente à l'avenir. D'autres recherches doivent être et seront menées dans ce domaine.

Il reste encore un peu de temps, car même selon des estimations optimistes, ITER ne sera pas mis en service avant au moins 10 ans. Les modèles pourront alors être mis à l'épreuve de la pratique.