La France portera les couleurs de l'Union européenne dans la compétition internationale qui s'engagera le 4 décembre à Washington pour désigner le pays d'accueil du futur réacteur de fusion thermonucléaire expérimental Iter.
Le projet Iter, dont le coût total est évalué à 10 milliards d'euros sur 30 ans, vise à construire un grand réacteur de fusion expérimental, afin de produire dans un délai de 30 ans de l'énergie propre et sûre à un stade pré-industriel, à partir notamment de l'hydrogène, en reproduisant la fusion qui a lieu dans les étoiles.
Le programme ITER doit permettre la construction d'un réacteur expérimental de fusion par confinement magnétique afin de démontrer la faisabilité scientifique d'un réacteur électrogène. L'objectif principal d'ITER est l'étude des plasmas « en combustion », c'est à dire des plasmas dont le chauffage est dominé par les particules alpha créées lors des réactions de fusion et pas par des sources extérieures. La part de chauffage due aux particules alpha atteint à peine 10% dans les meilleures décharges réalisées dans la machine JET, mentionnées précédemment. ITER est dimensionné pour permettre l'étude de plasmas chauffés à plus de 60% par les particules alpha. ITER sera aussi la première machine intégrant la majorité des technologies essentielles à la préparation du réacteur de fusion.
J'en suis fière pour les chercheurs, les ingénieurs, les techniciens, français et étrangers, qui depuis quinze ans à Cadarache, autour du réacteur de recherche Tore Supra, ont placé leurs travaux à un niveau d'excellence qui est ainsi reconnu. Je me réjouis que l'Europe soit unie derrière la candidature de Cadarache. C'est une bonne nouvelle pour la France, pour l'Europe et pour la recherche, a déclaré Claudie Haigneré à Bruxelles lors du Conseil Compétitivité.
Après une grande bataille diplomatique cette dernière semaine, couplé à la promesse de doubler de 450 à 900 millions d'euros ses investissements dans l'Iter en cas de choix de Vandellos, l'Espagne a rendu les armes sans combattre mercredi à Bruxelles.
La décision finale sur le pays qui hébergera le réacteur international doit intervenir les 19 et 20 décembre dans la capitale américaine lors de la réunion des sept partenaires du projet (UE, Etats-Unis, Canada, Japon, Russie, Chine et Corée du Sud).
Cadarache sera principalement en concurrence avec le site japonais de Rokkasho-mura, au nord de l'archipel nippon.
Dès lors, au nom de l'Europe, avec les quatorze partenaires d'ITER à Cadarache, bientôt les vingt-quatre, nous allons nous engager pour gagner la compétition mondiale. Cadarache bénéficie d'ores et déjà de soutiens internationaux cruciaux. Nous allons poursuivre notre travail d'explication sur les atouts du site européen de Cadarache qui est le mieux à même d'accueillir ITER compte tenu de son expérience et de ses synergies avec le soutien de tous et tout particulièrement celui de l'Espagne.a déclaré Claudie Haigneré.
La fusion est le mariage de noyaux très légers qui donne naissance à des noyaux plus lourds. Elle s'accompagne d'une très forte libération d'énergie.
Cette réaction est difficile à réaliser :
Les forces nucléaires qui lient les nucléons n'agissent qu'à très faible distance, alors que la force électrique crée une barrière répulsive qui empêche les noyaux des atomes, chargés positivement, de s'approcher assez près les uns des autres. Pour passer cette barrière, les noyaux doivent se trouver dans un état d'agitation très grande. C'est le cas lorsqu'ils sont portés à de très hautes températures, dépassant la centaine de millions de degrés. A de telles températures, les atomes sont dépouillés de leur cortège électronique, le mélange de noyaux et d'électrons libres constitue alors un plasma .
La fusion se produit naturellement dans les environnements extrêmement chauds que sont les étoiles, comme le Soleil. Il règne en effet au cœur du Soleil, une température de l'ordre de quinze millions de degrés qui permet la fusion de noyaux légers comme ceux de l'hydrogène en hélium.
Deux voies sont étudiées pour reproduire sur Terre les réactions de fusion :
Le confinement inertiel, consistant à porter à très haute température et très haute pression un petit volume de matière pendant un temps extrêmement court.
Le confinement magnétique, consistant à piéger et maintenir à très haute température un plasma confiné dans une boîte immatérielle de forme torique créée par des champs magnétiques.
Cette dernière est la voie de recherche la plus prometteuse et la plus étudiée.
La réaction de fusion la plus accessible est la réaction impliquant le deutérium et le tritium (isotopes de l'hydrogène). C'est donc sur cette réaction que se concentrent les recherches sur la fusion.
A faible concentration, le mélange d'isotopes d'hydrogène gazeux (deutérium et tritium) à fusionner peut être confiné à l'intérieur de parois immatérielles créées par des champs magnétiques. On parle de fusion par confinement magnétique.
Les avantages de la fusion :
En 2050, la population mondiale pourrait atteindre 9 milliards d'habitants contre 6milliards aujourd'hui. La consommation annuelle d'énergie doublerait alors, passant de 10 à 20 milliards de tonnes équivalent pétrole. Si la proportion d' énergie d'origine
fossile reste la même, les concentrations de gaz à effet de serre pourraient doubler par rapport au niveau actuel.
La fusion pourrait être une des options permettant de produire une énergie abondante, accessible à tous, sûre participant à la lutte contre l'effet de serre.
Les atouts de cette filière énergétique se trouvent dans :
L'abondance du combustible
-Le deutérium est un élément qui peut être extrait de l'eau2 et ses réserves correspondent à plusieurs millions d'années de consommation mondiale.
-Le lithium, élément stable que l'on trouve en abondance dans les océans et dans la croûte terrestre, permet de fabriquer le tritium, élément radioactif à vie courte.
Par ailleurs, l'abondance et l'équirépartition du lithium et du deutérium sur notre planète rendent ces combustibles accessibles à tous, limitant les risques de tensions géopolitiques.
L'absence d'émission de gaz à effet de serre
Un réacteur à fusion n'émet pas durant son fonctionnement de gaz à effet de serre, gaz qui influe tout particulièrement sur le réchauffement climatique.
La sûreté de fonctionnement du réacteur
La fusion se fait au sein d'un réacteur dont les principes de fonctionnement excluent tout emballement, car :
La quantité de combustible présent à tout moment au sein du réacteur, utilisé pour la réaction est très faible (de l'ordre de quelques grammes) et correspond à quelques dizaines de secondes de combustion ;
La moindre perturbation au sein du réacteur entraîne un refroidissement du plasma et un arrêt spontané des réactions de fusion.
Des déchets limités
Le produit de combustion3 de la fusion est de l'hélium, un gaz non radioactif et chimiquement inerte. Les déchets technologiques sont, quant à eux, constitués par les matériaux entourant le plasma, matériaux qui sont rendus radioactifs par le
bombardement des neutrons générés par les réactions de fusion. 90 % des déchets radioactifs ainsi générés par l'exploitation, puis le démantèlement de l'installation, seront des déchets de très faible, faible ou moyenne activité.
Article publié le 26 novembre 2003
