La fusion nucléaire n'utilise pas de matières fissiles comme l'uranium et le plutonium (le tritium radioactif n'est pas un matériau fissile ni fissionnable). De plus, un réacteur de fusion ne contient pas d'éléments susceptibles d'être utilisés pour fabriquer des armes nucléaires. Pas de fusion du cœur possible.
Cette réaction nécessite une température très élevée, comme celle que l'on trouve au cœur des étoiles. On peut y parvenir en bombardant les isotopes d'hydrogène par un faisceau laser très intense. L'inconvénient de cette méthode est qu'elle est très liée aux applications militaires.
Le processus de fusion nucléaire ne peut avoir lieu que dans des conditions de température et de pression particulières. A titre d'exemple, au cœur du Soleil, la pression est égale à 200 milliards de fois la pression atmosphérique terrestre et la température centrale atteint environ 15 millions de degrés.
Bombardée de neutrons, la couverture en béryllium du tokamak d'Iter va se désagréger rapidement — la durée de vie de ce métal dans un réacteur de fusion serait de cinq à dix ans 11. Il faudra non seulement remplacer ses modules régulièrement, mais évacuer après chaque expérience les poussières de béryllium.
Aucun déchet radioactif de haute activité à vie longue : Les réacteurs de fusion nucléaire ne produisent pas de déchets radioactifs de haute activité à vie longue.
Des dizaines de milliers de tonnes à évacuer
De plus ce cœur, toujours en fusion à basse température, est recouvert par les structures écrasées de l'ancien bâtiment du réacteur.
C'est pourquoi les recherches en fusion se concentrent majoritairement sur la réaction entre deux isotopes de l'hydrogène : le deutérium et le tritium, étant la plus « facile » à réaliser bien qu'elle nécessite tout de même d'atteindre une température d'environ 150 millions de degrés.
La fission dégage une énergie gigantesque. Un gramme d'uranium 235 libère ainsi autant d'énergie que la combustion de plusieurs tonnes de charbon. Les neutrons libérés par la fission ont une très grande énergie.
ITER est le plus grand projet scientifique mondial des années 2010. Il contiendra le plus grand réacteur à fusion nucléaire du monde lors de son achèvement en 2025.
La conclusion est simple : si nous voulons libérer de l'énergie nucléaire, il nous faut : Soit assembler des petits noyaux pour en faire de plus gros ; c'est la fusion. Soit casser des gros noyaux pour en faire de moins gros : c'est la fission.
La chaleur produite par ces réactions de fission va servir à produire de la vapeur, laquelle va faire tourner une turbine électrique. Ce point est commun à toutes les centrales. Pour arrêter le réacteur, c'est-à-dire pour stopper la réaction en chaîne, il faut agir sur la production des neutrons, ou les capturer.
Selon le calendrier officiel d'ITER, les premiers essais interviendront vers 2025 et seront suivis, s'ils s'avèrent concluants, de nouveaux essais dans les décennies qui suivent. En somme, pas de projets de fusion nucléaire avant 2050, dans le meilleur des cas.
Le 30 décembre 2021, les chercheurs et ingénieurs de l'Institut de Physique des Plasmas de l'Académie des Sciences à Hefei en Chine, ont réussi à maintenir un plasma de fusion à une température de 70 millions de degrés pendant plus de 17 minutes (1056 secondes) dans le tokamak EAST.
Deuxième « segment » de la chambre à vide finalisé La deuxième « section » de 40 degrés de la chambre à vide ITER sera finalisé au mois d'avril 2022. Construit autour du secteur n°1(7) fourni par la Corée, ce « sous-assemblage » a été finalisé plus vite que le premier grâce aux enseignements tirés.
Un technicien de General Fusion travaille sur le système d'injection de plasma de l'un des réacteurs de la société.
Le coût du programme ITER est réparti entre les sept partenaires de l'Organisation internationale ITER : l'Union européenne (+ la Suisse, au titre de sa participation à Euratom), la Chine, l'Inde, le Japon, la Corée du Sud, la Russie et les États-Unis, soit 34 nations.
Le 15 septembre 2022, le Conseil ITER a nommé Pietro Barabaschi le quatrième* directeur général d'ITER Organization. Le nouveau directeur général prendra ses fonctions au mois d'octobre.
Le Comité Industriel ITER (C2I) œuvre pour optimiser les retombées économiques sur la région en développant les relations entre ITER et le tissu industriel local, particulièrement lors des phases de construction et d'assemblage.
Une fusion peut réduire la concurrence et donner un nouveau pouvoir de monopole à l'entreprise. Avec moins de concurrence et une plus grande part de marché, la nouvelle entreprise aura tendance à augmenter les prix envers les consommateurs.
Ces trois types de réactions, la fission, la fusion, et la radioactivité, ont un point commun : ce sont des transformations nucléaires.
Une réaction nucléaire est le processus au cours duquel un ou plusieurs noyaux atomiques sont transformés pour donner des noyaux de masse et/ou de charge différentes. Elle se distingue d'une réaction chimique, qui ne concerne que les électrons ou les liaisons entre les atomes.
Les pro-nucléaires avancent l'argument que cette technologie serait peu polluante à la différence du charbon par exemple. Ils affirment que le nucléaire n'émet pas de carbone et ne pollue pas l'air. En effet, de la même façon que le photovoltaïque et l'éolien, le nucléaire ne produit pas directement de CO2.
La fusion nucléaire permet à partir de deux atomes très légers (par exemple le deutérium et le tritium) de créer des atomes plus lourds. La réaction ne pourra jamais s'emballer car ce n'est pas une réaction en chaîne. La moindre poussière dans le tokamak stoppera la réaction.
Sur Terre, pour récupérer de l'énergie, les scientifiques tentent d'utiliser la fusion de deutérium et de tritium, deux isotopes de l'hydrogène (noyaux contenant un proton et un ou deux neutrons). Cette réaction donne elle aussi naissance à un noyau d'hélium très chaud, et libère un neutron de grande énergie.