La science de la fusion nucléaire expliquée

 PAR TYLER DURDEN

JEUDI 22 DÉCEMBRE 2022 - 08:45

Des scientifiques américains du National Ignition Facility, qui fait partie du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), ont annoncé cette semaine une percée majeure dans la fusion nucléaire.

Pour la toute première fois, des scientifiques ont réussi à produire plus d'énergie à partir d'une expérience de fusion nucléaire que l'énergie laser utilisée pour l'alimenter.

Dans l'infographie ci-dessous, Mark Belan et Bruno Venditti de Visual Capitalist décrivent la fusion nucléaire et illustrent comment cette découverte peut ouvrir l'avenir à une nouvelle forme d'énergie propre et durable.

Qu'est-ce que la fusion nucléaire ?

La fusion nucléaire alimente le Soleil et les étoiles, où d'immenses forces compriment et chauffent le plasma d'hydrogène à environ 100 millions de degrés Celsius. À cette température, les particules les plus légères fusionnent en hélium, libérant d'énormes quantités d'énergie.

La fusion nucléaire est une source d'énergie assez propre car elle ne produit pas d'émissions atmosphériques nocives et ne produit qu'une petite quantité de déchets radioactifs à vie courte.

Les scientifiques tentent de le reproduire sur Terre depuis près de 70 ans, en utilisant des isotopes de l'hydrogène - le deutérium et le tritium - pour alimenter les centrales à fusion.

Étant donné que le deutérium se trouve dans l'eau de mer et que le tritium est obtenu par irradiation du lithium (un élément couramment utilisé dans les batteries), l'accessibilité de ces isotopes signifie que la fusion pourrait devenir une source d'énergie majeure à l'avenir.

La quantité de deutérium présente dans un litre d'eau, par exemple, pourrait produire autant d'énergie de fusion que la combustion de 300 litres de pétrole.

Cependant, le véritable défi est de s'assurer que les centrales à fusion produisent plus d'énergie qu'elles n'en consomment.

Le défi de l'allumage par fusion

L'allumage par fusion est le terme désignant une réaction de fusion qui devient auto-entretenue, dans laquelle la réaction crée plus d'énergie qu'elle n'en utilise. Jusqu'à présent, les scientifiques n'étaient capables que d'atteindre le seuil de rentabilité.

Le National Ignition Facility a utilisé une configuration spéciale appelée fusion par confinement inertiel qui consiste à bombarder une minuscule pastille de plasma d'hydrogène avec des lasers pour obtenir un allumage par fusion.

L'expérience de LLNL a dépassé le seuil de fusion en fournissant 2,05 mégajoules (MJ) d'énergie à la cible, ce qui a entraîné une production d'énergie de fusion de 3,15 MJ, selon le Département américain de l'énergie.

L'énergie de fusion nucléaire peut-elle être commercialisée bientôt ?

Ces dernières années, la technologie de fusion a attiré l'attention des gouvernements ainsi que des entreprises privées telles que Chevron et Google. Bloomberg Intelligence estime que le marché de la fusion atteindra à terme 40 000 milliards de dollars.

Outre la production d'énergie, la fusion devrait être utilisée sur d'autres marchés comme la propulsion spatiale, la propulsion marine et la chaleur médicale et industrielle.

Cependant, selon le directeur du Lawrence Livermore National Laboratory, Kim Budil, il faudra « probablement des décennies » avant que l'énergie de fusion nucléaire ne soit commercialisée.

Lors de l'annonce de la percée, elle a noté qu'il était nécessaire de produire "de nombreux événements d'allumage par fusion par minute" ainsi que d'avoir un "système robuste de pilotes" avant que la fusion puisse être commercialisée avec succès.

https://www.zerohedge.com/energy/science-nuclear-fusion-explained