En Corée du Sud, le réacteur expérimental KSTAR poursuit ses efforts en matière de fusion nucléaire. Il est notamment parvenu à maintenir, pendant 48 secondes, un plasma chauffé à 100 millions de degrés — c’est une température bien plus élevée que le cœur d’une étoile.

30 secondes hier, 48 secondes aujourd’hui, et un nouveau record battu au passage. La durée de fonctionnement du réacteur expérimental coréen KSTAR a de nouveau progressé lors d’une campagne d’essai qui a eu lieu de décembre 2023 à février 2024. Un allongement significatif, de plus de 60 %, et prometteur pour la suite.

L’ambition à moyen terme de KSTAR, acronyme de Korea Superconducting Tokamak Advanced Research, est d’atteindre une durée de fonctionnement de 300 secondes d’ici à la fin de l’année 2026. Ces durées, qui sont en apparence modestes, s’expliquent avant tout par le caractère extrêmement technique du projet.

Domestiquer le processus au cœur des étoiles

En effet, KSTAR est un réacteur à fusion nucléaire, qui consiste en somme à reproduire les phénomènes physiques se nichant au cœur des étoiles. Pour le dire autrement, KSTAR a l’ambition de créer un « soleil artificiel », grâce à la fusion des noyaux atomiques à l’intérieur du réacteur — un processus qui libère au passage une grande quantité d’énergie.

Le processus est ici à l’opposé des réacteurs nucléaires actuels, qui sont en fonctionnement un peu partout dans le monde. Ceux-ci mobilisent le principe de la fission nucléaire, qui vise à casser un noyau atomique (en général, de l’uranium) en lui projetant un neutron. L’objectif est d’obtenir une réaction en chaîne et de générer de l’énergie par ce biais.

Le tokamak, réacteur à fusion nucléaire, KSTAR. Installé en Corée du Sud. // Source : Korea Institute of Fusion Energy (KFE)
Le tokamak, réacteur à fusion nucléaire, KSTAR. Installé en Corée du Sud. // Source : Korea Institute of Fusion Energy (KFE)

Le principe de la fusion nucléaire est simple sur le papier, mais s’avère en pratique extrêmement complexe à mettre en œuvre. Dans le cas de KSTAR, cela nécessite de manipuler des températures de plasma qui s’élèvent à 100 millions de degrés. C’est une température sept fois plus élevée que ce que l’on peut trouver au cœur du Soleil (15 millions).

La quête de la fusion nucléaire aura de nombreux avantages le jour où elle sera maîtrisée — ce qui pourrait nécessiter encore des décennies : risque moindre par rapport à la fission nucléaire, moins de déchets radioactifs sur le long terme, impact environnemental moindre, accès au combustible bien plus facile, ou encore indépendance énergétique accrue.

Des projets expérimentaux pour préparer les vrais réacteurs à fusion nucléaire

KSTAR n’est pas un projet qui doit aboutir à un réacteur opérationnel, que l’on raccorderait vraiment au réseau électrique. C’est une pièce d’un puzzle plus vaste, avec le projet ITER (International thermonuclear experimental reactor). KSTAR doit, à travers ses expérimentations, apporter des avancées au réacteur thermonucléaire expérimental international.

KSTAR est un réacteur de type tokamak. Visuellement, l’installation a la forme d’un donut. Ce design permet de manipuler le plasma dans un anneau, confiné grâce à un champ magnétique très puissant. Le gaz est chauffé à très haute température, jusqu’à atteindre le point de fusion. Reste alors à en faire de l’énergie récupérable.

ITER est aussi une installation de type tokamak, mais plus vaste. Surtout, cette installation, basée dans le sud de la France, mobilise les plus grandes nations : les États-Unis, la Chine, la Russie, l’Inde, le Japon, la Corée du Sud et l’UE participent au projet. Le Canada, la Suisse, l’Australie et le Kazakhstan sont partenaires.

Un premier allumage du projet ITER est prévu dans la décennie 2030.

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