Une étape dans le contrôle des plasmas pour la production d’électricité dans les réacteurs de fusion
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Brésil
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Science de la terre, de l’univers et de l’environnement : énergie, transports, espace, environnement
1er février 2018
Un jeune chercheur de l’Université de São Paulo (USP), Vinicius Njaim Duarte, a apporté une contribution importante à la compréhension des phénomènes d’instabilité dans les réacteurs de fusion thermonucléaire de type tokamak, dans lesquels un plasma de deutérium et tritium est confiné par des énormes bobines et peut atteindre les températures supérieures à 100 millions de degrés. Ces températures extrêmes induisent des réactions de fusion thermonucléaire, avec production de particules alpha et génération d’une grande quantité de chaleur qui peut être utilisée pour produire de l’électricité. L’intérêt de la fusion réside en la nature du combustible (le deutérium et le tritium sont des isotopes de l’hydrogène, le deutérium est abondant dans l’eau des océans, le tritium peut être produit industriellement) et en l’absence de déchet.
Après une approche théorique, des simulations et des tests sur le tokamak DIII-D de San Diego en Californie, il a été montré que les pertes de particules et donc d’énergie, qui affectaient certains tokamaks de façon inexpliquée, étaient liées au degré de turbulence du plasma. Un plasma suffisamment turbulent empêche les interactions de résonance entre les particules et les ondes électromagnétiques, prévenant ainsi l’éjection de particules alpha qui peut conduire au refroidissement du réacteur et à l’arrêt de la réaction de fusion.
Cette nouvelle compréhension du comportement des plasmas de tokamak va intéresser les scientifiques qui auront la charge d’opérer à partir de 2025 l’ITER, plus gros projet – plus de 20 milliards d’euros - de fusion thermonucléaire au monde, en train d’être construit en France par un consortium de 35 pays avec pour ambition d’atteindre le seuil de production (Break Even – plus d’électricité produite que d’électricité consommée, jamais encore atteint) en 2035.
Auteur : Gérard Perrier gerard.perrier[a]diplomatie.gouv.fr
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