{"id":2951,"date":"2020-09-27T14:40:00","date_gmt":"2020-09-27T14:40:00","guid":{"rendered":"http:\/\/localhost:8000?p=2951"},"modified":"2023-10-28T14:43:53","modified_gmt":"2023-10-28T14:43:53","slug":"la-fusion-nucleaire-pour-les-nuls","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/kaptech.be\/?p=2951","title":{"rendered":"La fusion nucl\u00e9aire pour les nuls"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/figure>
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Outre la compr\u00e9hension profonde de notre univers, l\u2019un des plus grands d\u00e9fis scientifiques auquel l\u2019humain a toujours fait face est la recherche d\u2019une source d\u2019\u00e9nergie stable et efficace.<\/strong><\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Depuis notre connaissance des enjeux \u00e9cologiques, les scientifiques sont soumis \u00e0 des contraintes en termes de d\u00e9veloppement durable, de gestion des d\u00e9chets et d\u2019\u00e9conomie. Le bois et le charbon nous ont permis de d\u00e9marrer la premi\u00e8re r\u00e9volution industrielle \u00e0 la fin du XVIIIe si\u00e8cle. Le p\u00e9trole a ensuite pris la place sur le devant de la sc\u00e8ne, notamment pour sa forte valorisation \u00e9nerg\u00e9tique et ses nombreuses applications dans la chimie du plastique.<\/p>\n\n\n\n

Depuis lors, de nouvelles sources d\u2019\u00e9nergie sont apparues. Plus propres, les \u00e9nergies \u00e9oliennes, solaires et hydrauliques ne sont cependant pas les plus utilis\u00e9es aujourd\u2019hui, notamment pour des raisons d\u2019efficacit\u00e9, contrairement au nucl\u00e9aire. Le nucl\u00e9aire d\u2019ailleurs, parlons-en. Le contexte tendu de la guerre froide a permis aux deux blocs qui s\u00e9paraient le monde \u00e0 ce moment-l\u00e0 de faire d\u2019\u00e9normes progr\u00e8s technologiques en tr\u00e8s peu de temps. Bien entendu dans le secteur a\u00e9rospatial, mais aussi dans la compr\u00e9hension et l\u2019utilisation de l\u2019atome. Au d\u00e9part utilis\u00e9e \u00e0 des fins n\u00e9fastes, l\u2019\u00e9nergie nucl\u00e9aire a vite fait ses preuves en termes de rendement et d\u2019efficacit\u00e9. \u00c9mettant de tr\u00e8s faibles quantit\u00e9s de dioxyde de carbone compar\u00e9e au charbon et au p\u00e9trole, et permettant de produire de grandes quantit\u00e9s d\u2019\u00e9nergie rapidement. La fission des noyaux d\u2019atomes lourds a largement marqu\u00e9 le XXe si\u00e8cle.<\/p>\n\n\n\n

Cependant, aucune technologie n\u2019est parfaite, et des ombres subsistent au tableau : la difficult\u00e9 de trouver de l\u2019uranium en grande quantit\u00e9, et de l\u2019enrichir ensuite, mais aussi les dangers qu\u2019impliquent son utilisation (souvenons-nous de Tchernobyl) et le probl\u00e8me de la gestion des d\u00e9chets hautement radioactifs.<\/p>\n\n\n\n

Depuis plusieurs ann\u00e9es, une technologie fait de plus en plus parler d\u2019elle : la fusion (thermo) nucl\u00e9aire. Contrairement \u00e0 la fission utilis\u00e9e de nos jours, qui consiste \u00e0 \u00ab casser \u00bb des noyaux d\u2019atomes lourds pour produire de la chaleur, on utilise ici l\u2019\u00e9nergie d\u00e9gag\u00e9e lors de la fusion de noyaux d\u2019atomes tr\u00e8s l\u00e9gers, comme l\u2019hydrog\u00e8ne. Le noyau produit lors du processus est un peu plus l\u00e9ger que la masse des deux noyaux de d\u00e9part. Comme l\u2019a si bien dit Einstein cependant : E = mc\u00b2. L\u2019\u00e9nergie produite est donc proportionnelle \u00e0 cette infime perte de masse, multipli\u00e9e par le carr\u00e9 de la vitesse de la lumi\u00e8re, ce qui est \u00e9norme !<\/p>\n\n\n\n

Les avantages de cette technique sont nombreux. On utilise deux isotopes de l\u2019hydrog\u00e8ne : le deut\u00e9rium, abondamment pr\u00e9sent dans l\u2019eau de mer, et le tritium, produit \u00e0 partir du lithium, un m\u00e9tal alcalin largement pr\u00e9sent dans la cro\u00fbte terrestre. De plus, le produit majoritaire de la fusion n\u2019est autre que de l\u2019helium, un gaz inoffensif. Enfin, la r\u00e9action de fusion est moins dangereuse que la fission et reste donc sous contr\u00f4le en cas de probl\u00e8me, ce qui r\u00e9duit drastiquement les risques li\u00e9s \u00e0 son utilisation. C\u2019est la r\u00e9action qui a lieu au coeur des \u00e9toiles, et qui leur permet de briller !<\/p>\n\n\n\n

Malheureusement, le chemin est encore largement sem\u00e9 d\u2019emb\u00fbches avant de pouvoir utiliser la fusion de mani\u00e8re stable et rentable. En effet, pour contraindre les noyaux \u00e0 fusionner, le m\u00e9lange gazeux doit atteindre de grandes temp\u00e9ratures pendant plusieurs minutes. On parle de 150 millions de degr\u00e9s celsius, soit 10 fois plus chaud que le Soleil ! Une fois cette temp\u00e9rature atteinte, le m\u00e9lange deut\u00e9rium-tritium passe dans le quatri\u00e8me \u00e9tat de la mati\u00e8re : le plasma, qui est un gaz o\u00f9 les \u00e9lectrons sont assez \u00e9nerg\u00e9tiques pour briser l\u2019emprise qu\u2019exercent sur eux les noyaux atomiques. Les noyaux se retrouvent donc \u00ab seuls \u00bb et peuvent fusionner. Ce plasma doit \u00eatre maintenu suffisamment longtemps pour produire plus d\u2019\u00e9nergie qu\u2019il n\u2019en a fallu pour d\u00e9marrer la r\u00e9action ! En effet, le d\u00e9marrage de la r\u00e9action est extr\u00eamement \u00e9nergivore et doit donc \u00eatre compens\u00e9 pour que le processus soit rentable.<\/p>\n\n\n\n

Depuis les ann\u00e9es 80, une coalition entre les plus grandes puissances scientifiques du globe a vu le jour dans un but commun : construire pour 2050 un r\u00e9acteur capable d\u2019effectuer une fusion nucl\u00e9aire dans le but d\u2019\u00e9tudier plus largement le dimensionnement de futures centrales \u00e9lectriques utilisant ce proc\u00e9d\u00e9. C\u2019est ainsi que le projet ITER<\/strong> (I<\/strong>nternational T<\/strong>hermonuclear E<\/strong>xperimental R<\/strong>eactor) a vu le jour. Avec un budget totalisant 19 milliards d\u2019euros, et pr\u00e8s de 25 ann\u00e9es de recherche, ce que plusieurs scientifiques qualifient d\u00e9j\u00e0 de \u00ab plus grande avanc\u00e9e scientifique de l\u2019histoire de l\u2019humanit\u00e9 \u00bb continue lentement mais s\u00fbrement son d\u00e9veloppement dans le sud de la France. On parle de premier plasma pour 2025, et la premi\u00e8re r\u00e9action de fusion grandeur nature pour 2035. Cependant, le projet en est encore \u00e0 ses balbutiements et les sp\u00e9culations sont nombreuses. Pendant l\u2019\u00e9t\u00e9 2020 cependant, la construction du r\u00e9acteur a commenc\u00e9, obligeant physiciens et ing\u00e9nieurs \u00e0 repousser les limites de la technologie toujours plus loin (on parle tout de m\u00eame d\u2019assembler des pi\u00e8ces de la taille d\u2019un immeuble au quart de millim\u00e8tre pr\u00e8s).<\/p>\n\n\n\n

Bien que le sujet fasse encore d\u00e9bat dans la communaut\u00e9 scientifique, la fusion nucl\u00e9aire est tr\u00e8s prometteuse dans le contexte \u00e9cologique actuel. Il reste malgr\u00e9 tout un nombre tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9 d\u2019obstacles \u00e0 surmonter avant de pouvoir utiliser l\u2019\u00e9nergie des \u00e9toiles sur Terre, mais c\u2019est un d\u00e9fi qui m\u00e9rite d\u2019\u00eatre relev\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Sources:<\/em>
\u00ab Fusion nucl\u00e9aire \u00bb, Connaissance des \u00c9nergies, 2020.
https:\/\/www.connaissancedesenergies.org\/fiche-pedagogique\/fusion-nucleaire<\/a> [14- Sep- 2020]<\/em><\/p>\n\n\n\n

\u00ab Fusion nucl\u00e9aire \u00bb, Fr.wikipedia.org, 2020.
https:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Fusion\\_nucl\u00e9aire\\#Temp\u00e9rature\\_tr\u00e8s\\_\u00e9lev\u00e9e<\/a> [14- Sep- 2020]<\/p>\n\n\n\n

\u00ab ITER \u00bb, Fr.wikipedia.org, 2020.
https:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/ITER\\#Proposition\\_initialement\\_sovi\u00e9tique<\/a> [14- Sep- 2020]<\/p>\n\n\n\n

\u00ab ITER, c\u2019est quoi ? \u00bb, ITER, 2020.
https:\/\/www.iter.org\/fr\/proj\/inafewlines<\/a> [14- Sep- 2020]<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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