Le réacteur Baby Fusion de moins d'un mètre de large dépasse les 100 millions de °C

Jun 02, 2023

Des températures sept fois plus chaudes que le centre du Soleil ont été atteintes dans un réacteur nucléaire de moins d'un mètre (3 pieds) de large. Les ions à l'intérieur du tokamak sphérique ST40 ont grimpé à plus de 100 millions de degrés Celsius, battant le record pour ce type de réacteur.

Cent millions de degrés Celsius (environ 180 millions de degrés Fahrenheit) n'avaient été atteints auparavant que dans des réacteurs beaucoup plus gros nécessitant beaucoup plus de puissance. C'est une réalisation capitale car elle démontre que les bonnes conditions pour la fusion peuvent être créées dans des réacteurs plus compacts comme le ST40, nécessitant moins d'énergie pour fonctionner.

"Alors que les laboratoires nationaux ont signalé des températures de plasma supérieures à 100 [million] degrés dans des tokamaks conventionnels au moins 15 fois plus grands, le jalon de Tokamak Energy a été atteint en cinq ans dans un tokamak sphérique compact", a déclaré Stuart White de Tokamak Energy à IFLScience. "Les tokamaks sphériques maximisent la puissance de fusion avec une efficacité supérieure, ainsi qu'un investissement en capital, des coûts d'exploitation et une empreinte réduits par rapport aux tokamaks conventionnels. C'est l'approche optimale à la fois scientifiquement et commercialement."

D'une manière générale, il est plus difficile de réaliser la fusion dans un réacteur plus petit que dans un plus gros. Pour comprendre pourquoi, faisons d'abord un petit récapitulatif sur la fusion nucléaire.

La fusion se produit lorsque deux atomes se combinent, libérant d'énormes quantités d'énergie. En effet, à l'intérieur de chaque atome se trouve un noyau qui est mis en orbite par des électrons et contient des protons et des neutrons. Lorsque vous claquez deux atomes avec suffisamment de force, leurs noyaux se combinent, libérant de grandes quantités d'énergie.

C'est bien parce que tout ce dont il a besoin comme carburant est l'hydrogène, l'élément le plus abondant dans l'univers, mais c'est un travail difficile car la combinaison des atomes (formant de l'hélium) nécessite des températures et des pressions énormes. Atteindre ces conditions à l'intérieur d'un réacteur nécessite généralement beaucoup de kit et d'espace, mais ici, nous avons le ST40 réalisant le travail des réacteurs qui ont besoin d'environ 2,6 kilomètres carrés (1 mile carré) pour fonctionner dans ce qui ressemble à un œuf métallique d'un mètre de large .

"Ces résultats démontrent pour la première fois que des températures ioniques pertinentes pour la fusion par confinement magnétique commerciale peuvent être obtenues dans un ST compact à champ élevé et sont de bon augure pour les centrales à fusion basées sur le ST à champ élevé", ont écrit les chercheurs à l'origine de la réalisation.

Alors que des histoires d'horreur comme la catastrophe de Tchernobyl en 1986 ont laissé de nombreuses personnes hésitantes à propos de l'énergie nucléaire, en tant que source d'énergie, elle est sans doute imbattable en termes de durabilité et d'impact environnemental. Avec une population toujours croissante à la recherche de plusieurs appareils, de véhicules électriques et d'assez d'énergie pour tout faire fonctionner, la production d'électricité à grande échelle comme celle obtenue grâce à la fusion nucléaire est l'un des moyens les plus écologiques d'y parvenir.

Ce bond en avant dans la technologie de la fusion pourrait un jour ouvrir la voie à la réalisation d'une énergie nucléaire capable de répondre aux besoins énergétiques sans cesse croissants de la population humaine.

"Cet important résultat évalué par des pairs démontre pour la première fois que des températures de plasma pertinentes pour l'énergie de fusion commerciale peuvent être obtenues dans un tokamak sphérique compact à champ élevé", a déclaré le Dr Steven McNamara, directeur scientifique Tokamak chez Tokamak Energy, dans un communiqué. "Lorsqu'il est combiné à notre technologie d'aimant de pointe et à mesure que nous développons nos opérations, cela nous donne une grande confiance dans le fait que la conception de tokamak sphérique plus efficace et rentable représente la meilleure voie pour obtenir une énergie de fusion commerciale propre et déployable à l'échelle mondiale."

Alors, à toi, petit bébé réacteur à fusion. ST40 a grandi.

L'étude est publiée dans Nuclear Fusion.

[H/T : Alerte scientifique]

Cet article a été modifié avec une citation corrigée de Stuart White.