La fusion thermonucléaire est la source de l’énergie interne des étoiles. L’espoir est que la maîtrise de la fusion, sur terre, dans une machine à confinement magnétique permette de produire, avant la fin de ce siècle, de l’énergie en abondance, respectueuse de l’environnement et bénéficiant d’un approvisionnement en combustible pratiquement inépuisable et bien réparti sur la planète. Cet article rappelle brièvement les principes qui sous-tendent la fusion, ainsi que l’environnement international dans lequel s’effectuent les recherches. La prochaine étape, Iter (International Thermonuclear Experimental Reactor), est présentée ; et une feuille de route, alliant recherche et technologie, pour arriver à un prototype de réacteur électrogène industriel est exposée.
Iter : étape-clé vers la maîtrise de l'énergie de fusion
The International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER): a key stage in the mastery of energy from nuclear fusion
Thermonuclear fusion is the internal energy source of the stars. The hope is that mastery of fusion, on earth, in a magnetic containment device, will allow us to produce energy in abundance before the end of the century, whilst guarding the environment and benefiting from a practically inexhaustible supply that is well distributed throughout the world. This article briefly summarises the principles that underlie fusion, as well as the international environment in which research is being conducted. The next stage, ITER, is introduced; and a ‘road map’, allying both research and technology, to arrive at a prototype industrial, electric reactor, is explained.
En 2005, les responsables gouvernementaux de 6 grands pays ou communauté de pays (Chine, Corée du Sud, États-Unis, Fédération de Russie, Japon, Union européenne) se sont entendus pour construire, ensemble, une grande machine de fusion à Cadarache en France : Iter (1) (le chemin en latin). L’Inde s’est jointe au projet en décembre 2005, de telle sorte que, désormais, 3 pays, représentant plus de la moitié de la population mondiale et plus de 75 % du produit mondial brut annuel, sont directement associés à ce projet. Celui-ci, établi en étroite collaboration avec la communauté scientifique concernée, constitue un élément essentiel du programme mondial de recherche sur la fusion par confinement magnétique.
Rappelons que la fusion thermonucléaire est la source de l’énergie des étoiles dans lesquelles le confinement est assuré par la gravitation. L’intérêt est de taille : avec moins de deux kilogrammes par jour de combustible, composé de deux isotopes de l’hydrogène — le deutérium (D) et le tritium (T) — on pourrait produire 1 000 MW d’électricité en continu, alors qu’il faudrait plus de 6 000 tonnes de combustible en utilisant du pétrole pour produire la même quantité d’énergie. La réalisation de cet objectif nécessite naturellement un effort prolongé de recherche et de développement technologique, mais la fusion présente, nonobstant la complexité de sa mise en œuvre, des avantages si indéniables — parmi lesquels l’absence de risque d’emballement de la réaction, l’absence de déchets à vie longue, le très faible impact global sur l’environnement, et enfin des ressources en combustible quasi illimitées — que cet effort mérite d’être entrepris. Est-il besoin de souligner l’importance de trouver une source d’énergie de base qui devra inéluctablement, et dès que possible, remplacer les énergies fossiles (pétrole, gaz et charbon) dont la combustion massive affecte profondément le fonctionnement de notre planète, indépendamment du fait que les hydrocarbures sont une ressource essentielle pour l’industrie chimique et pourraient ainsi être préservés pour un usage durable plutôt que simplement transformés en énergie thermique ? La perspective de mettre à la disposition de l’humanité une source d’énergie abondante et respectueuse de l’environnement constitue bien un enjeu stratégique.
Les recherches sur la fusion magnétique font l’objet, depuis cinquante ans en Europe, d’une étroite coordination dans le cadre Euratom (2) et préfigurent les conditions d’une Europe de la recherche. Au niveau international, des échanges intenses et des coopérations fructueuses ont lieu depuis le début des années 60. Cette coopération ne va pas sans émulation, à l’image de la compétition récente pour le choix du site du projet Iter qui a duré trente mois. Grâce à la détermination unanime et à la cohésion inébranlable des pays de l’Union européenne, le site de Cadarache, proposé par l’Europe — et jouxtant le centre d’études du Commissariat à l’énergie atomique (CEA), ce qui lui permet de bénéficier de cette proximité pour partager des ressources et compétences scientifiques et techniques de grande qualité — a finalement été retenu.
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