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Pourquoi l’avenir énergétique serait plus brillant avec la fusion nucléaire

by Nouvelles

Cet automne, les scientifiques produiront de l’énergie pour la première fois en 25 ans avec la fusion nucléaire. Mais comment fonctionne exactement la fusion nucléaire? Et pourquoi le processus devient-il comme ça loué comme élément constitutif d’un avenir «climatiquement neutre»?

Le Joint European Torus (JET), la plus grande expérience de fusion nucléaire au monde, à Culham (près d’Oxford), au Royaume-Uni, prépare tout pour un automne productif. JET est la seule installation au monde qui peut imiter “ la source d’énergie du soleil ”, écrit Het Financieel Dagblad.

Parce que c’est en effet ainsi que vous pouvez simplement décrire la fusion nucléaire: comme le processus énergétique qui a lieu dans le soleil. Un aperçu de tous les faits essentiels était nécessaire.

  • La base.
    À l’intérieur du soleil, les noyaux d’hydrogène fusionnent les uns avec les autres. Ces éléments forment ensemble de l’hélium. Beaucoup d’énergie est libérée. En fait, nous ressentons la fusion nucléaire tous les jours.
    • Les réacteurs à fusion n’imitent pas exactement ce qui se passe au soleil. Ils utilisent des variantes de l’hydrogène. “ En principe, cela nous permet de chauffer nos maisons à l’infini ”, a-t-il déclaré FD.
  • Le chat promotionnel.
    Les partisans considèrent la fusion nucléaire comme «la source d’énergie du futur». Ils disent cela parce qu’il est presque infini, comme le soleil, et ne produit ni déchets ni gaz à effet de serre. Il y a beaucoup d’hydrogène.
    • En outre, la fusion nucléaire ne peut pas réellement provoquer le genre de catastrophes que les gens craignent dans la fission nucléaire (Tchernobyl). Dès que vous éteignez le chauffage d’un réacteur à fusion nucléaire, le réacteur s’arrête et rien ne peut aller de travers. Le tritium radioactif (voir ci-dessous) reste dans le réacteur. Dans la fission nucléaire, la réaction en chaîne peut encore susciter beaucoup de controverses.
  • Le mécanisme.
    Le but est donc de chauffer extrêmement l’hydrogène. Ce n’est qu’à 100 millions de degrés Celsius que les noyaux d’hydrogène fusionnent et l’énergie nécessaire est libérée.
    • Lors de la fusion nucléaire dans un réacteur, le deutérium et le tritium gazeux sont excités. Le deutérium est également appelé «eau lourde» et se trouve dans l’air, la nourriture et l’eau. Le tritium est peu présent dans la nature (car il est radioactif, avec un temps de désintégration court). Le tritium est formé à partir de lithium et doit être produit dans le réacteur de fusion lui-même. Le deutérium et le tritium fusionnent.
    • Lorsque ces deux éléments sont chauffés, un gaz chargé électriquement est créé, appelé plasma. Le plasma est créé lorsqu’une particule sous forme gazeuse perd un électron. L’atome «s’ionise» alors.
  • Les obstacles.
    La recherche sur la fusion dure depuis plus de soixante ans. Le plus gros problème de ce procédé est qu’il coûte plus d’énergie qu’il n’en produit pour le moment. De plus, il semble difficile de stabiliser le plasma.
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Le processus de fusion nucléaire ne doit donc pas être confondu avec ce qui se passe dans les centrales nucléaires traditionnelles. Un réacteur à fusion est donc complètement différent d’une centrale nucléaire. Comment?

JET

  • Le réacteur à fusion de JET est situé dans un hall de la taille d’un hangar d’avion. “ Lorsque vous visitez, vous remarquez immédiatement la forme ronde ”, dit-il FD.
  • La fusion nucléaire a lieu dans une cuve de réacteur en forme de beignet, également appelée torus Nommé. Il a des températures de 150 millions de degrés Celsius ou plus. Ce sont les températures que le gaz chargé électriquement, le plasma, atteint.
    • Le plasma ne doit pas toucher les parois du vaisseau, le manteau. Alors non seulement la cuve du réacteur fond. C’est aussi mauvais pour le plasma lui-même. C’est pourquoi il est tenu en échec à l’aide de grands aimants peints en orange. Les champs magnétiques générés éloignent le gaz chargé électriquement de la paroi. Tant que l’hydrogène flotte, il ne touche pas la paroi du «beignet».
    • La création d’un revêtement mural résistant à la chaleur est l’un des problèmes majeurs de la fusion. Lors de la dernière tentative record de JET, le revêtement de carbone s’est évaporé et a souillé le réacteur.
Le «tokamak» du JET est la plus grande machine de fusion nucléaire au monde. – source: isopix.be

Successeur de JET

  • En attendant, Iter, le successeur de JET, est presque terminé. Dans ce projet, les scientifiques ont pris en compte le problème du revêtement. Iter est recouvert de tungstène et de béryllium, qui sont des métaux à point de fusion élevé.
    • Chez JET, le revêtement a désormais également été remplacé par ce matériau, afin de pouvoir s’entraîner au mieux pour Iter; l’automne sera dominé par ces exercices.
  • Iter fait deux fois la taille du JET et peut donc fournir plus d’énergie. Pour la première fois, un réacteur à fusion nucléaire donnera de l’énergie nette en conséquence. Iter produira 450 mégawatts, ce qui équivaut à une centrale électrique moyenne. Le réacteur doit pouvoir le maintenir pendant dix minutes. Jusqu’à présent, il n’a pas été possible de faire durer le processus de fusion plus de 6 minutes et 30 secondes.
  • Iter est maintenant terminé à 75%. “Les premiers segments du ring viennent d’arriver”, a déclaré Tim Luce d’Iter. «Ce sont des morceaux d’une orange gigantesque. Ils seront mis en place à partir de septembre. Cela prendra deux ans. Ensuite, nous pouvons tester.
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Et maintenant?

Si tout se passe bien, de l’hydrogène chauffé au rouge sera vu dans Iter pour la première fois vers Noël 2025. Après cela, les scientifiques expérimenteront l’installation pendant au moins dix ans avant de se lancer dans la fusion. L’installation devient alors légèrement radioactive …

La mise en œuvre de la fusion nucléaire n’est donc pas encore pour demain. Néanmoins, des progrès pourraient être réalisés prochainement.

(jvdh)

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