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La nouvelle machine allemande nous rapproche de la fusion nucléaire

La nouvelle machine allemande nous rapproche de la fusion nucléaire

Une nouvelle étude prouve que nous pourrions être beaucoup plus proches de l'énergie de fusion que jamais.

L'année dernière, l'Allemagne a mis en marche une énorme fusion nucléaire. Le réacteur pourrait contenir du plasma d'hélium à haute puissance et à chaleur élevée, ce qui en fait un premier succès. Mais cela a-t-il fonctionné correctement depuis ce succès préliminaire?

Une équipe de chercheurs américains et allemands a examiné la machine, une machine qui pourrait contenir l'avenir de la fusion nucléaire (et donc, une «énergie propre» illimitée). Le stellerator Wendelstein 7-X (W 7-X) a produit les conceptions magnétiques prévues avec une précision exceptionnelle. Les chercheurs ont calculé que le taux d'erreur était inférieur à un sur 100 000.

[Image fournie par Communications de la nature]

"À notre connaissance, il s'agit d'une précision sans précédent, à la fois en termes d'ingénierie telle que construite d'un dispositif de fusion, ainsi que dans la mesure de la topologie magnétique", ont écrit les chercheurs Communications de la nature.

Quel rôle joue un champ magnétique dans la fusion nucléaire? Pourquoi les chercheurs se sont-ils préoccupés de cela plutôt que de la réaction elle-même? Les champs magnétiques retiennent le plasma assez longtemps pour que la fusion nucléaire se produise. Le magnétisme de l'appareil est destiné à reproduire le magnétisme que le soleil utilise pour conduire la fusion à sa surface, bien qu'à une échelle beaucoup plus petite.

Le stellerator W 7-X contrôle le plasma en produisant des champs magnétiques 3-D plutôt qu'un champ 2-D. Les champs 2D peuvent souvent être trouvés dans les réacteurs tokamak, un type que l'équipe utilise comme point de comparaison pour le W 7-X.

Les champs 3D de torsion permettent aux stellerators de contrôler le plasma sans courant électrique. Les réacteurs Tokamak ont ​​besoin d'électricité pour stabiliser le plasma. Cependant, les champs sont affectés par des interruptions ou des courts-circuits dans le courant. Sans la nécessité d'un flux électrique constant, les stellerators sont plus stables que leurs homologues 2D.

[Image fournie par Institut Max-Planck / Creative Commons]

L'équipe, composée de chercheurs du Département américain de l'énergie et de l'Institut Max Planck de physique des plasmas en Allemagne, a utilisé un faisceau d'électrons pour mesurer les lignes de champ du réacteur. Ils ont ensuite utilisé une tige fluorescente pour «balayer» les lignes et déterminer la forme des champs magnétiques.

«Nous avons confirmé que la cage magnétique que nous avons construite fonctionne comme prévu», a déclaré le physicien Sam Lazerson, qui a dirigé environ la moitié des expériences. "Cela reflète les contributions américaines au W7-X et met en évidence la capacité du PPPL [Princeton Plasma Physics Laboratory] à mener des collaborations internationales."

La fusion nucléaire a fasciné les domaines de la science et de l'ingénierie pendant près de six décennies. L'idée d'une énergie propre et illimitée a séduit beaucoup, y compris (sans surprise) le physicien théoricien et champion scientifique Stephen Hawking. Dans une interview accordée à TIME en 2010, Hawking a déclaré:

«J'aimerais que la fusion nucléaire devienne une source d'énergie pratique. Elle fournirait un approvisionnement inépuisable en énergie, sans pollution ni réchauffement climatique.

Contrairement à la fission nucléaire, la fusion ne produit aucun sous-produit ou déchet radioactif.

Le W 7-X est l'exemple le plus prometteur d'un réacteur à fusion nucléaire. Cependant, même l'équipe de recherche note que la fusion nucléaire prendra encore beaucoup de temps et "que la tâche vient de commencer".

Le W 7-X n'est pas le seul réacteur à fusion nucléaire à avoir fait la une des journaux. Le réacteur tokamak ITER français peut également piéger le plasma suffisamment longtemps pour entretenir une réaction de fusion. Vous pouvez faire une visite virtuelle de l'ITER dans la vidéo ci-dessous:

VOIR AUSSI: Le MIT fait une percée significative dans la fusion nucléaire

Via Nature Communications

Voir la vidéo: ITER NOW: The Big Lift (Novembre 2020).