L’année dernière, les scientifiques ont réussi à générer une réaction de fusion nucléaire auto-entretenue… Mais ils ne parviennent plus à la répliquer

L’année dernière, des scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory en Californie ont réussi à créer une réaction de fusion nucléaire auto-entretenue. Cela fait maintenant un an qu’ils essaient de reproduire cette réaction, qui était une première dans le monde de la recherche à l’époque ; mais sans succès.

Cette réaction était importante, principalement parce que c’était la première fois que les scientifiques étaient capables de provoquer une réaction de fusion qui s’auto-entretient.

La fusion nucléaire se produit lorsque deux noyaux atomiques légers sont combinés avec suffisamment d’énergie pour générer un noyau atomique plus lourd. Une énorme quantité d’énergie est libérée dans le processus. C’est en fait ce qui se passe dans le noyau du soleil pour produire de l’énergie. En raison de la pression et de la température élevées, il y a suffisamment d’énergie pour fusionner les noyaux atomiques.

Reproduire le processus sur Terre s’est avéré très difficile jusqu’à présent. Le soleil est extrêmement chaud et la pression est immense, donc le processus s’y déroule automatiquement. Pour le reproduire en laboratoire, il faut tenir compte d’un grand nombre de facteurs.

L’immense chaleur nécessaire pour déclencher et entretenir les réactions est extrêmement difficile à contrôler, de sorte que les scientifiques n’ont pas encore réussi à créer des réactions autoreproductives qui produisent réellement de l’énergie. Pour ce faire, ils doivent atteindre ce qu’on appelle un « allumage », c’est-à-dire un point où la réaction devient suffisamment chaude pour s’auto-alimenter.

Critères d’allumage de Lawson

En 1955, le physicien britannique John Lawson a proposé une série de critères, appelés « critères d’allumage de Lawson », pour reconnaître le moment où ce point est atteint. C’est exactement ce sur quoi des chercheurs californiens travaillent depuis plus de dix ans.

L’année dernière, en août, ils ont finalement réussi à atteindre les critères de Lawson pour la première fois de l’histoire. Un an plus tard, ils ont publié une étude sur le sujet, comparant l’expérience à neuf versions différentes de la théorie. « C’est la première fois que nous avons pu dépasser le critère de Lawson en laboratoire », a déclaré au New Scientist la physicienne américaine Annie Kritcher du National Ignition Facility et co-autrice de l’étude.

L’expérience

Pour ce faire, l’équipe a placé des noyaux de tritium et de deutérium, des isotopes de l’hydrogène comportant respectivement deux et un neutron dans le noyau, dans une chambre en uranium doublée d’or, puis a tiré 192 lasers sur eux.

Dans cet environnement extrême, une réaction de fusion nucléaire a été déclenchée, libérant 1,3 mégajoule d’énergie pendant un centième de billionième de seconde, générant 10 billiards (millions de milliards) de watts d’énergie.

Mais l’histoire ne s’arrête pas là. Après le succès de la première expérience, les chercheurs tentent de reproduire le processus. Pour l’instant, cependant, ils ne parviennent pas à dépasser à nouveau les critères de Lawson. En fait, ils ne parviennent à produire que la moitié de l’énergie atteinte en août 2021.

Et cela pourrait signifier de mauvaises nouvelles pour les partisans de la fusion nucléaire. Les scientifiques pensent maintenant qu’un ensemble de conditions très spécifiques sont nécessaires pour déclencher la réaction. Si ces objectifs ne sont pas atteints, la réaction ne peut pas se maintenir. Pour parvenir à la fusion nucléaire commerciale, il faut donc trouver un moyen de prendre en compte tous ces facteurs minuscules.

L’équipe souhaite maintenant approfondir cette question. Après tout, il est essentiel que les réacteurs de fusion nucléaire fonctionnent à tout moment si le monde veut un jour utiliser ce que l’on appelle le « Saint Graal de l’énergie ».

Plus
Marchés
Ma liste de suivi
Marchés
BEL20