Réalisation du premier plasma d’hydrogène au monde en Allemagne

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12 février 2016

Le Stellarator allemand Wendelstein 7-X (W7X) de Greifswald (Mecklembourg Poméranie-occidentale) a réalisé son premier plasma fusion d’hydrogène par chauffage ECRH [1] d’un quart de seconde au cours d’une cérémonie en présence de nombreuses personnalités politiques et du monde universitaire. Après plus de 10 années d’ingénierie et d’opération de montage c’est la fin de la construction de la machine et le début des opérations d’exploitation scientifique.

Personnalités présentes lors de la cérémonie de lancement (de droite à gauche) : le professeur Thomas Klinger (IPP), la professeure Sibylle Günter (IPP), le professeur Otmar Wiestler, président de la communauté Helmholtz, la chancelière fédérale Angela Merkel, le ministre-président ddu Land de Mecklembourg Pomeranie–occidentale Sellering et le Dr. Christoph Biedermann/IPP. (Crédits photo : IPP, Norbert Fellechner©)

Le 3 février 2016, en appuyant sur un interrupteur, la chancelière fédérale allemande Angela Merkel a lancé une radiation de 2 mégawatts par chauffage ECRH qui a transformé une petite quantité d’hydrogène gazeux en un plasma ultra-mince et ultra-chaud (plus de 80 millions de degrés celsius). A cette température les électrons se détachent des noyaux des atomes d’hydrogène. Les particules chargées flottent alors dans la cage magnétique du W7X sans être en contact avec les parois de la chambre de plasma. La réussite de cette expérience constitue une étape cruciale dans le développement de la technologie de fusion nucléaire, comme l’a rappelé Angela Merkel lors de la cérémonie.


Le plasma d’hydrogène (photo en noir et blanc teinté, crédits : IPP©)

La phase expérimentale qui commence maintenant durera jusqu’à la mi-mars 2016. Par la suite, des dalles protectrices de carbone et un Divertor vont encore être montées dans le réacteur pour supprimer les impuretés. Ces nouveaux équipements devraient permettre une capacité de chauffage plus élevée et donc des températures supérieures. L’objectif dans les années à venir est d’atteindre un niveau de puissance de 20 MW pour réchauffer et maintenir le plasma actif pendant 30 minutes.

[1] La technique de chauffage à résonance cyclotronique électronique (ECRH) chauffe les électrons du plasma par le biais d’un faisceau de rayonnement électromagnétique de haute intensité d’une fréquence de 170 GHz, qui correspond à la fréquence de résonance des électrons. Ces électrons entrent ensuite en collision avec les ions et leur transfèrent l’énergie absorbée. Le système de chauffage cyclotronique électronique est également utilisé pour apporter de la chaleur en des points très précis du plasma, de manière à minimiser certaines instabilités susceptibles de le refroidir.

[2] Le divertor assure l’extraction des effluents gazeux et des impuretés, ainsi qu’une partie de la chaleur générée par les réactions de fusion.

Plus d’informations :

Source : Présence de la rédactrice lors de l’expérience (03/02/2016).

Rédacteur : Daniela Niethammer, daniela.niethammer[a]diplomatie.gouv.fr - www.science-allemagne.fr