Incendie, risque sismique, étanchéité des composants... Plusieurs dangers pourraient solder le projet Iter par un échec. L'avenir de la fusion nucléaire en serait quand même protégé, tant les États et les magnats de l'industrie de la tech ou de l'énergie financent des recherches et des projets.
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.
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.
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.
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.
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.
En 1934, Ernest Rutherford réalise la première réaction de fusion en laboratoire (entre atomes de deutérium).
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.
200 millions de degrés : la température nécessaire pour réaliser la fusion nucléaire. D'autre part, pour augmenter la probabilité de fusion, on a recours à des isotopes. (atomes ayant le même nombre de protons. Ils constituent avec les neutrons le noyau de l'atome.
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.
Le combustible nucléaire pour la fusion est composé de deux isotopes de l'hydrogène le deutérium et le tritium. Le deutérium se trouve en abondance dans l'eau. Le tritium n'existe sur Terre qu'a l'état de trace.
Un technicien de General Fusion travaille sur le système d'injection de plasma de l'un des réacteurs de la société.
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.
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.
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.
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.
La fusion nucléaire, un graal énergétique
de déchets de haute activité à vie longue. qui permet d'obtenir le gain énergétique le plus élevé aux températures les plus basses. d'autres encore. À masse égale, la fusion d'atomes légers libère 1 000 000 de fois plus d'énergie que la plus puissante des réactions chimiques.
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.
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.
Fin mai 2021, le tokamak supraconducteur expérimental avancé chinois connu sous le nom d'East - pour Experimental Advanced Superconducting Tokamak - avait ainsi pu maintenir une température de quelque 120 millions de degrés Celsius pendant 100 secondes, et même 160 millions de degrés pendant 20 secondes.
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.
Le phénomène de fusion nucléaire peut-être observé au sein des étoiles dans lesquelles une énergie colossale est libérée. Elle se distingue de la fission nucléaire car dans cette dernière, un atome lourd se scinde en deux atomes plus légers avec certes, un dégagement d'énergie, mais nettement inférieur.
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 nucléaire vise à l'effet inverse : il s'agit de rapprocher deux atomes d'hydrogène (deutérium et tritium) à des températures de plusieurs millions de degrés, comme au cœur des étoiles. Lorsque ces noyaux légers fusionnent, le nouveau noyau créé se retrouve dans un état instable.