Une avancée significative
Le 10 décembre 2015, une étape majeure a été franchie au Max Planck Institute for Plasma Physics (IPP) à Greifswald, en Allemagne. Pour la première fois, du plasma d’hélium a été généré dans l’appareil de fusion Wendelstein 7-X. Cet événement fait suite à plus d’une année de préparations minutieuses et d’expérimentations, marquant le début des opérations expérimentales qui se déroulent sans accroc.
Contexte du Wendelstein 7-X
Wendelstein 7-X se distingue comme le plus grand stellarator au monde, conçu pour évaluer son potentiel en tant que source d’énergie. Ce dispositif vise à explorer la fusion des atomes, un processus qui pourrait révolutionner la production d’énergie.
La construction de cet appareil a duré neuf ans, mobilisant plus d’un million d’heures de travail. Les travaux ont été achevés en avril 2014, suivis par des préparatifs intensifs avant cette première opération. Lors de cette étape, un milligramme d’hélium a été introduit dans le récipient à plasma sous vide. Un court impulsion de chauffage par micro-ondes, atteignant 1,3 mégawatts, a ensuite été activée, entraînant l’observation du premier plasma. Ce dernier a duré un dixième de seconde et a atteint une température d’environ un million de degrés Celsius (1,8 million de Fahrenheit).
Les enjeux de la recherche en fusion
La recherche en fusion a pour objectif de créer une source d’énergie durable et respectueuse de l’environnement, utilisant la fusion des noyaux atomiques, semblable à ce qui se produit dans le soleil. Ce processus nécessite des températures supérieures à 100 millions de degrés pour initier la fusion. Ainsi, le plasma d’hydrogène, qui sert de combustible, doit être éloigné des parois froides du récipient.
Pour maintenir le plasma en lévitation, des champs magnétiques sont utilisés, permettant de le maintenir sans contact à l’intérieur d’une chambre sous vide. Deux types de configurations magnétiques sont en cours d’exploration à l’IPP : le tokamak et le stellarator, chacun présentant ses propres avantages.
Perspectives d’avenir
Selon le chef de projet, le professeur Thomas Klinger, la première expérience a été réalisée avec le plasma d’hélium car il est plus facile d’atteindre cet état. Les recherches sur le plasma d’hydrogène, qui est l’objet principal des études, débuteront l’année suivante. Cela permettra également de nettoyer la surface du récipient avec des plasmas d’hélium.
FAQ
Qu’est-ce qu’un stellarator ?
Un stellarator est un dispositif utilisé pour confiner le plasma dans le cadre de la recherche en fusion. Il utilise des champs magnétiques non seulement pour chauffer le plasma, mais aussi pour le stabiliser.
Quels sont les avantages de la fusion nucléaire par rapport aux énergies fossiles ?
La fusion nucléaire présente plusieurs atouts : elle génère peu de déchets, élimine le risque d’accidents majeurs et pourrait fournir une source d’énergie pratiquement inépuisable.
Comment le plasma est-il chauffé ?
Le plasma est souvent chauffé à l’aide d’impulsions de micro-ondes et d’autres techniques, comme le chauffage par injection de particules rapides.
Quelle est la température nécessaire pour la fusion ?
Pour que la fusion se produise, des températures dépassant 100 millions de degrés Celsius sont nécessaires, ce qui est plusieurs fois plus chaud que le noyau du soleil.
Quels sont les défis actuels de la recherche en fusion ?
Les défis comprennent le confinement efficace du plasma, la gestion de la chaleur extrême générée et le développement de matériaux capables de résister à ces conditions pour de longues périodes.
