En France, un tokamak a atteint un nouveau record de fusion de plasma en utilisant du tungstène pour envelopper sa réaction. Le dispositif a maintenu un plasma de fusion chaud d'environ 50 millions de degrés Celsius pendant une durée record de six minutes, avec une puissance injectée de 1,15 gigajoule, soit 15 % d'énergie en plus et une densité deux fois plus élevée qu'auparavantSelon Sam Altman, PDG d'OpenAI, une percée dans la fusion nucléaire est nécessaire pour faire face aux besoins énergétiques croissants de l'IA et réduire son empreinte carbone. Pour rappel la fusion nucléaire dégage une quantité d’énergie colossale. Elle pourrait être utilisée pour la production d'électricité. Toutefois, les experts affirment que la fusion nucléaire est hors de portée à l'heure actuelle. Les ingénieurs se heurtent à la difficulté de créer et de maintenir une température de plusieurs millions de degrés dans un espace confiné.
Des chercheurs du laboratoire de physique des plasmas de Princeton (PPPL) du ministère américain de l'énergie ont mesuré un nouveau record pour un dispositif de fusion revêtu intérieurement de tungstène, l'élément qui pourrait être le mieux adapté aux machines commerciales nécessaires pour faire de la fusion une source d'énergie viable pour le monde.
Le dispositif a maintenu un plasma de fusion chaud d'environ 50 millions de degrés Celsius pendant une durée record de six minutes, avec une puissance injectée de 1,15 gigajoule, soit 15 % d'énergie en plus et une densité deux fois plus élevée qu'auparavant. Le plasma devra être à la fois chaud et dense pour générer une énergie fiable pour le réseau.
Le record a été établi dans un dispositif de fusion connu sous le nom de WEST, le tokamak de tungstène (W) Environment in Steady-state, qui est exploité par le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives(CEA). PPPL travaille depuis longtemps en partenariat avec WEST, qui fait partie du groupe de l'Agence internationale de l'énergie atomique pour la coordination des défis internationaux en matière d'exploitation à long terme (CICLOP). Cette étape représente un pas important vers les objectifs du programme CICLOP.
"Nous devons fournir une nouvelle source d'énergie, et cette source doit être continue et permanente", a déclaré Xavier Litaudon, scientifique au CEA et président du CICLOP. M. Litaudon a déclaré que les travaux du PPPL à WEST en sont un excellent exemple. "Ce sont des résultats magnifiques. Nous avons atteint un régime stationnaire malgré un environnement difficile en raison de ce mur de tungstène".
Rémi Dumont, chef du groupe Expérimentation et développement des plasmas de l'Institut de recherche sur la fusion magnétique du CEA (Link is external), a été le coordinateur scientifique de l'expérience, qu'il a qualifiée de "résultat spectaculaire".
Les chercheurs du PPPL ont utilisé une nouvelle approche pour mesurer plusieurs propriétés du rayonnement du plasma. Ils ont utilisé un détecteur de rayons X spécialement adapté, fabriqué à l'origine par DECTRIS, un fabricant d'électronique, puis intégré au tokamak WEST, une machine qui confine le plasma - le quatrième état ultra-chaud de la matière - dans un récipient en forme de beignet à l'aide de champs magnétiques.
"Le groupe de radiologie du département des projets avancés du PPPL développe tous ces outils innovants pour les tokamaks et les stellarators du monde entier", a déclaré Luis Delgado-Aparicio, chef des projets avancés du PPPL et responsable scientifique de la recherche en physique et du projet de détecteur de rayons X. "Ce projet est un exemple parmi d'autres de nos forces en matière de diagnostic : des outils de mesure spécialisés utilisés, dans ce cas, pour caractériser les plasmas de fusion chauds."
"La communauté de la fusion des plasmas a été l'une des premières à tester la technologie de comptage de photons hybrides pour surveiller la dynamique des plasmas", a déclaré Nicolas Pilet, responsable des ventes chez DECTRIS. "Aujourd'hui, WEST a obtenu des résultats sans précédent et nous tenons à féliciter l'équipe pour son succès. La fusion des plasmas est un domaine scientifique fascinant et prometteur pour l'humanité. Nous sommes extrêmement fiers de contribuer à ce développement avec nos produits, et nous sommes ravis de notre excellente collaboration."
Les scientifiques du monde entier essaient différentes méthodes pour extraire de manière fiable la chaleur du plasma pendant qu'il subit une réaction de fusion. Mais cela s'est avéré particulièrement difficile, notamment parce que le plasma doit être confiné suffisamment longtemps pour que le processus soit rentable à des températures bien plus élevées qu'au centre du soleil.
Une version précédente de l'appareil - Tore Supra - a permis d'obtenir une réaction un peu plus longue, ou tir, mais à l'époque, l'intérieur de la machine était constitué de tuiles de graphite. Si le carbone facilite l'environnement pour les tirs de longue durée, il n'est peut-être pas adapté à un réacteur à grande échelle car il a tendance à retenir le combustible dans la paroi, ce qui est inacceptable dans un réacteur où la récupération efficace du tritium de la chambre du réacteur et sa réintroduction dans le plasma sont primordiales. Le tungstène présente l'avantage de retenir beaucoup moins de combustible, mais si des quantités infimes de tungstène pénètrent dans le plasma, le rayonnement du tungstène peut refroidir rapidement le plasma.
"L'environnement des parois en tungstène est beaucoup plus difficile à gérer que celui du carbone", a déclaré M. Delgado-Aparicio. "C'est tout simplement la différence entre essayer d'attraper son chaton à la maison et essayer de caresser le lion le plus sauvage."
Nouvelles approches de diagnostic pour mesurer le tir
Le tir a été mesuré à l'aide d'une nouvelle approche mise au point par les chercheurs du PPPL. Le matériel de l'outil de...
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Envoyé par sequevyni
