Fusion nucléaire : un laboratoire américain établit un nouveau record impressionnant

Des scientifiques américains ont franchi une étape importante : en tirant près de 200 faisceaux laser sur une capsule à hydrogène, ils ont produit 1 350 kilojoules (1,35 mégajoule) d’énergie. C’est cinq fois plus d’énergie que les faisceaux laser utilisés pour le processus.

Pourquoi est-ce important ?

La fusion nucléaire est le ticket d'or pour un avenir énergétique durable. Mais ce processus n'est pas vraiment facile à générer. La fusion nucléaire est la fusion d'atomes légers (noyaux d'hydrogène), qui libère de l'énergie. Le processus se déroule, par exemple, au soleil. Habituellement, le travail de fusion nucléaire est effectué par des plasmas qui sont maintenus sous contrôle par des champs magnétiques. C'est le cas, par exemple, du réacteur de fusion Iter, qui est actuellement sous les feux de la rampe dans le sud de la France. Mais il existe apparemment une autre voie : on peut aussi tirer sur une capsule contenant du combustible de fusion de tous les côtés avec des lasers.

Le National Ignition Facility utilise un laser puissant pour chauffer et comprimer l’hydrogène, ce qui déclenche la fusion.

  • Une expérience récente du NIF suggère qu’un objectif important est à portée de main : que l’énergie libérée par la fusion soit supérieure à celle délivrée par le laser. C’est ce que rapporte la BBC.
  • Dans un processus appelé confinement inertiel, 192 faisceaux du laser du NIF – le laser le plus puissant du monde – sont focalisés sur une capsule de la taille d’un grain de poivre contenant du deutérium et du tritium, différentes formes de l’élément hydrogène.
  • Cela provoque une implosion semblable à celle d’une fusée qui comprime le combustible à une densité extrême et le chauffe à des centaines de millions de degrés Celsius. Cela fait fondre les atomes d’hydrogène en noyaux d’hélium (particules alpha) et libère des neutrons de haute énergie et d’autres formes d’énergie.
  • L’idée est que ces particules alpha chauffent ensuite davantage de combustible de fusion, déclenchant une réaction de fusion auto-entretenue.
  • Il devrait alors produire plus d’énergie qu’il n’en a été injecté.
    • Cela a réussi en 2014, lorsque les scientifiques ont obtenu un « gain net » de 100 kilojoules.
    • Les expériences les plus récentes ont donné un rendement énorme de 1,35 mégajoule, soit huit fois plus qu’un test similaire réalisé au printemps 2021, et cinq fois plus que ce qui est entré dans la capsule.

« Des progrès énormes »

« C’est une avancée énorme pour la fusion nucléaire et pour tous ceux qui travaillent sur la fusion nucléaire », a déclaré à BBC News Debbie Callahan, physicienne au Lawrence Livermore National Laboratory, où se trouve le NIF.

Les résultats doivent encore être confirmés par de nouveaux tests. Même s’il s’avère que ce record va vraiment changer les choses, il y a encore beaucoup à faire avant que la fusion nucléaire ne s’impose. Mais : cette évolution est encourageante.

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