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.
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.
Les réacteurs à fusion du futur ne produiront pas de déchets nucléaires à longue période et haute activité, et la fusion du cœur du réacteur est pratiquement impossible.
La difficulté réside dans l'énergie cinétique très élevée de ces neutrons : 14,1 MeV soit environ 7 fois plus que celle des neutrons « rapides » produits par les réactions de fission.
Des atouts énergétiques et écologiques de taille
La fusion nucléaire a recours à des combustibles disponibles et quasi inépuisables (deutérium, tritium, lithium). L'abondance de ces ressources permettra d'écarter le risque de pénurie énergétique et d'assurer l'alimentation en énergie des villes et industries.
La fusion génère peu de déchets radioactifs, en plus de courte durée de vie, et pas de gaz à effet de serre. De plus, elle écarte tout risque d'emballement de la réaction nucléaire et donc toute menace d'explosion.
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.
Aucun risque de fusion du cœur : Un accident nucléaire de type Fukushima ne peut pas se produire dans un réacteur de fusion. Les conditions propices aux réactions de fusion sont difficiles à atteindre ; en cas de perturbation, le plasma se refroidit en l'espace de quelques secondes et les réactions cessent.
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.
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.
Fusion : qu'est-ce que c'est ? Le terme de « fusion » désigne un phénomène de changement d'état de la matière, plus exactement le passage de l'état solide à l'état liquide. La transition de phasetransition de phase inverse s'appelle la solidification.
L'énergie de fusion représente l'énergie produite à partir de réactions de fusion nucléaire durant lesquelles deux atomes légers fusionnent pour produire un noyau plus lourd et dégager une certaine quantité d'énergie, principalement sous forme de chaleur.
Lors de la fusion, l'hydrogène forme un plasma (état de la matière portée à très haute température). Dans celui-ci, les noyaux d'atomes. perdent leurs électrons. Un atome comporte un noyau formé de protons (particules de charge électrique positive) et de neutrons... et les forces de répulsion entre eux sont très fortes ...
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.
Lorsque deux noyaux « légers » se percutent à grande vitesse, ils peuvent fusionner, créant un noyau plus lourd : c'est la fusion nucléaire. Durant l'opération, une partie de l'énergie de liaison des composants du noyau est libérée sous forme de chaleur ou de lumière.
La fusion consiste à ne former qu'un noyau à partir de deux autres. Pour que cette réaction produise de l'énergie, elle doit concerner les noyaux légers. Pour réaliser la fusion, il faut vaincre la répulsion électrique entre les protons de chaque noyau à fusionner.
En utilisant la technique du confinement inertiel, ils sont parvenus à générer une réaction de fusion nucléaire de l'ordre de 1,35 mégajoules, ce qui représente un rendement de 70%.
Ces atomes sont dits lourds, car ils possèdent beaucoup de neutrons. C'est le cas des atomes d'or, par exemple, dont les noyaux possèdent presque quatre fois plus de neutrons que les atomes de fer.
Ces trois types de réactions, la fission, la fusion, et la radioactivité, ont un point commun : ce sont des transformations nucléaires.
L'Europe, qui finance 45% du projet, s'est engagée à verser une somme plafond de 6,6 milliards d'euros, selon l'Agence France Presse. Les Etats membres ont mis bien du temps à se mettre d'accord, tout d'abord parce que l'Union européenne doit composer avec ses 27 pays, mais aussi parce que le budget initial a explosé.
Les Membres d'ITER (la Chine, l'Union européenne, l'Inde, le Japon, la Corée, la Russie et les États-Unis) se sont engagés dans une collaboration de trente-cinq ans pour construire et exploiter l'installation expérimentale ITER.
En 1934, Ernest Rutherford réalise la première réaction de fusion en laboratoire (entre atomes de deutérium).
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.
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.
Il atteindrait sa pleine puissance au mieux en 2035, mais sans la certitude de devenir énergétiquement viable. Pour ce qui est des premiers réacteurs prévus pour une utilisation industrielle plus rentable que la fission, certains experts s'accordent à dire qu'il faudra attendre au moins 2040-2050.