Fusion nucléaire : une « percée scientifique majeure » annoncée par un laboratoire américain

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La fusion nucléaire est considérée par ses défenseurs comme l’énergie de demain, notamment parce qu’elle produit

peu de déchets et pratiquement pas de gaz à effet de serre.

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Mardi 13 décembre, le Laboratoire national Lawrence Livermore (, en Californie, a annoncé avoir franchi une étape marquante dans le domaine de la fusion nucléaire. Ce phénomène physique est à l’œuvre aussi bien au cœur des étoiles qu’il fait briller que dans les bombes thermonucléaires. Sa maîtrise sur Terre est présentée comme une source d’énergie pouvant se substituer à toutes les autres, abondante, sûre et pratiquement non émettrice de CO2.

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C’est sans doute la raison pour laquelle l’annonce a été faite en personne par la secrétaire nationale à l’énergie des Etats-Unis, Jennifer M. Granholm, qui s’est félicitée de ce que l’installation National Ignition Facility (NIF) a réussi à produire, lundi 5 décembre, davantage d’énergie que celle qui avait été apportée au système. Et aussi 2,2 fois plus d’énergie que lors d’une précédente étape importante franchie en août 2021. « Il s’agit d’une réalisation historique pour les chercheurs et le personnel du NIF qui ont consacré leur carrière à rendre réelle cette ignition par fusion », a précisé la secrétaire d’Etat. « Il y avait beaucoup de critiques aux Etats-Unis envers ce projet, mais ils y sont arrivés, au prix d’un travail acharné qui aboutit à ce résultat historique », complète Sébastien Le Pape, directeur adjoint du Laboratoire pour l’utilisation des lasers intenses, à l’Ecole polytechnique.

Le NIF est une installation qui poursuit des objectifs à la fois civils – étudier la matière en fusion – et militaires – valider les modèles destinés à entretenir l’armement nucléaire sans recourir à des essais souterrains.

Alors que les centrales électriques actuelles fonctionnent sur le principe de la fission nucléaire, c’est-à-dire la cassure de gros noyaux en de plus petits, en libérant de l’énergie

Energie : les Etats-Unis annoncent une percée historique dans la fusion nucléaire

La fusion nucléaire est la fusion de deux noyaux légers, qui en forment un plus lourd. Selon ses défenseurs, elle pourrait permettre à l’humanité de rompre sa dépendance aux énergies fossiles, responsables du réchauffement climatique.
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Le phénomène de fusion illustré : un atome de deuterium et un atome de tritium (à gauche) fusionnent à très haute température, produisant un atome d'hélium (en haut à droite) et l'émission d'un neutron (en bas à droite). (MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRA / SPB / AFP)

Une révolution scientifique. Les Etats-Unis ont annoncé, mardi 13 décembre, une percée dans le domaine de la fusion nucléaire, qui pourrait d’ici quelques décennies révolutionner la production d’énergie sur Terre.

Actuellement, les centrales nucléaires utilisent la fission, qui fonctionne en scindant le noyau d’un atome lourd, libérant ainsi de l’énergie. La fusion nucléaire, au contraire, est la fusion de deux noyaux légers, qui en forment un plus lourd. Cette réaction est celle qui alimente les étoiles, dont notre Soleil. Grâce aux conditions de chaleur et de pression extrêmes qui y règnent, les atomes d’hydrogène fusionnent pour former de l’hélium, produisant au passage une immense quantité d’énergie.

La fusion présente de nombreux avantages par rapport à la fission : elle ne comporte aucun risque d’accident nucléaire et produit moins de déchets radioactifs. Surtout, par rapport aux centrales à charbon ou à gaz, elle ne génère aucun gaz à effet de serre. Selon ses défenseurs, la fusion nucléaire pourrait permettre à l’humanité de rompre sa dépendance aux énergies fossiles, responsables du réchauffement climatique.

Encore des décennies de recherche nécessaires

Sur Terre, ce processus peut être obtenu à l’aide de lasers ultra-puissants. Une expérience, réalisée le 5 décembre, a pour la première fois réussi à produire davantage d’énergie que celle utilisée par les lasers pour provoquer la réaction, a annoncé le Laboratoire national Lawrence Livermore, situé en Californie et qui dépend du ministère américain de l’Energie. Pas moins de 192 lasers ont été pointés vers une cible aussi petite qu’un dé à coudre, dans laquelle était placée une minuscule capsule faite en diamant et contenant des isotopes de l’hydrogène (deutérium et tritium).

Les lasers ont généré une température d’environ 150 millions de degrés, soit dix fois la température du Soleil, provoquant la fusion des atomes d’hydrogène. Les scientifiques ont ainsi produit environ 3,15 mégajoules d’énergie, en délivrant à l’origine 2,05 mégajoules via les lasers, selon le laboratoire. Toutefois, 300 mégajoules d’énergie tirée du réseau électrique ont été requis pour activer les lasers, rendant l’opération globalement encore déficitaire. Mais, selon les scientifiques, il sera possible de dépasser ce problème.

Rendre cette solution viable à l’échelle industrielle et commerciale prendra encore « des décennies », a déclaré Kim Budil, la directrice du Laboratoire national Lawrence Livermore, précisant néanmoins qu’il faudrait moins de cinquante ans.

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