Des chercheurs américains du NIF, qui dépend du Lawrence Livermore National Laboratory, franchissent une étape importante dans la recherche sur la fusion nucléaire. Pour la première fois, ces derniers ont réussi à dépasser le seuil d’ignition à partir duquel l’énergie produite par le plasma est supérieure à celle injectée pour le former.
La recherche sur la fusion nucléaire américaine avance
« Aujourd’hui, pour la première fois, les réactions de fusion se produisant dans le combustible ont fourni la majeure partie du chauffage. De sorte que la fusion commence à dominer le chauffage que nous avons effectué », annonce M. Zylstra, physicien expérimental au Lawrence Livermore National Laboratory.
Cela signifie que le plasma de la fusion nucléaire dégage plus de chaleur que nécessaire pour le former. « La fusion commence à s’auto-entretenir » ajoute M. Zylstra, l’expérience a donc franchi le point d’ignition.
La fusion demande des conditions très particulières, notamment des températures dépassant les 100 millions de degrés Fahrenheit. Pendant longtemps, les scientifiques parvenaient à provoquer des réactions de fusion sans que celle-ci ne finisse par s’auto-alimenter.
Pour l’expérience, l’équipe scientifique est parvenue à concentrer 192 faisceaux laser de haute précision sur une capsule de béryllium de la taille d’un plomb de chasse. La sphère, contenant un mélange de deutérium et de tritium servant de combustible (des isotopes de l’hydrogène se transformant en hélium après avoir fusionné).
Avec le même procédé, le NIF atteignait déjà 70% du seuil d’ignition en août 2021.
Énergie propre et inépuisable
L’énergie produite par la fission nucléaire provient de la division d’un atome. Cela implique la création de déchets et d’une grande quantité de chaleur.
À l’inverse, la fusion nucléaire consiste en la fusion de deux atomes. Les procédés expérimentaux imitent en cela la réaction au cœur des étoiles.
Elle ne produit pas de déchets nucléaires, ni de gaz à effet de serre, et dégage une quantité d’énergie supérieure à la fission. De plus, certains isotopes utilisés comme combustible sont disponibles en quantité presque illimitée.
Pour toutes ces raisons, Annie Kritcher, physicienne au Lawrence Livermore National Laboratory ayant participé aux expériences en 2020 et 2021, considère la fusion comme le « Saint Graal de l’énergie propre et illimitée ».
« Défi à l’échelle d’une décennie »
Bien que certaines entreprises et institutions aient déjà investi dans ce domaine, de nombreux progrès restent à accomplir. Notamment sur le temps de maintien de l’état plasma.
Pour surmonter ce défi, Alex Zylstra estime qu’il « faudra de sérieux investissements et innovations ». Il ajoute que la recherche sur la fusion nucléaire demeure « un défi à l’échelle d’une décennie pour qu’elle soit une source d’énergie viable ».
