Maintenir stable un réacteur à fusion nucléaire à de très hautes températures est un véritable défi. Chaque record compte.

Le « soleil artificiel » de la Chine a terminé 2021 en battant un record. C’est ce qu’a annoncé, début 2022, la Chinese Academy of Sciences (ASIPP). La notion de « soleil artificiel » fait référence à la technologie de fusion nucléaire (à distinguer de la fission nucléaire, déjà maîtrisée). Cela repose sur un principe similaire à celui des étoiles.

En utilisant une technique de confinement magnétique, on chauffe de l’hydrogène — avec un gaz de type deutérium — jusqu’à ce qu’il en devienne totalement ionisé, générant un plasma d’hélium. Les étoiles tirent leur énergie (et donc leur brillance) de ce type de réactions. L’énergie générée peut s’avérer colossale, et, pour un réacteur à fusion, tout l’enjeu est de stabiliser cette réaction à une haute température sur le long terme, afin de pouvoir la récupérer via les parois et l’utiliser comme source.

Baptisé Experimental Advanced Superconducting Tokamak (résumé EAST ou HT-7U), le « soleil artificiel » de la Chine a battu un record le 30 décembre 2021, révèle la Chinese Academy of Sciences. « Cette percée permet permet de poser des bases scientifiques et expérimentales solides pour la poursuite de l’énergie de fusion », commente-t-elle.

Aperçu de la fusion nucléaire au sein du EAST Tokamak. // Source : Xiang Han et al
Aperçu de la fusion nucléaire au sein du EAST Tokamak. // Source : Xiang Han et al

17 minutes à 120 millions de degrés

Le réacteur de fusion nucléaire chinois a atteint 120 millions de degrés pendant très exactement 1 056 secondes, c’est-à-dire pendant environ 17 minutes. Cette température est bien supérieure à celle de notre Soleil, évaluée à 15 millions de degrés. Précédemment, ce même soleil artificiel avait pu être maintenu à 20 millions de degrés pendant 101 secondes.

Pour les technologies de fusion nucléaire, ce double défi — la température élevée et la stabilisation sur le long terme — est cruciale. Le précédent record de chaleur était détenu par la Corée du Sud, dont le dispositif KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) avait atteint en novembre 2020 un plasma de 100 millions de degrés pendant 20 secondes. Mais le réacteur chinois bat aussi le record dans la durée de stabilisation, qui était détenu par la France avec le Tore Supra, maintenu pendant 6 minutes et 30 secondes.

Ces records sont particulièrement difficiles à obtenir, tant les réactions au sein d’un réacteur à fusion nucléaire sont chaotiques. Mais, brique par brique, la recherche avance. À terme, la fusion nucléaire pourrait conduire à une source d’énergie « propre » et efficace, générant bien moins de déchets que la fission nucléaire.