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Le projet ITER, France
La fusion nucléaire

Projet ITER, un réacteur expérimental de fusion nucléaire en France

Projet ITER, un réacteur expérimental de fusion nucléaire en France

Le réacteur expérimental de fusion ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) est une expérience scientifique à grande échelle visant à tester la source de fusion nucléaire. ITER est un mot qui signifie également chemin en latin.

Actuellement, le réacteur de fusion nucléaire ITER est en construction à Cadarache, Saint Paul-lez-Durance (Bouches-du-Rhône), dans le sud de la France.

Au niveau industriel, la fusion nucléaire n'existe pas encore. Depuis les années 1950, des recherches ont été menées sur l'utilisation de l'énergie générée par la fusion nucléaire des atomes légers en atomes plus lourds.

Le développement de la fusion nucléaire est considéré comme très important pour l'avenir de l'énergie atomique pour deux raisons fondamentales:

  • La grande quantité d'énergie libérée dans ce processus

  • La facilité d'obtention des isotopes d'hydrogène nécessaires à la fusion: deutérium et tritium.

Sept partenaires participent au projet de fusion nucléaire ITER. Les membres du programme ITER sont l'Inde, la Chine, l'Union européenne, le Japon, la Russie, les États Unis et la Corée du Sud. Le cout du projet est de milliards d'euros.

Dans le projet y travailent un demi-millier de personnes, venues de 35 pays différents.

L'Organisation ITER, à l'instar d'autres organisations internationales, est un sujet de droit international.

Dans le cadre des programmes internationaux à travers le système de confinement magnétique, l'UE et le Royaume-Uni ont construit le «Joint European Torus» (JET). Les expériences menées au JET ont permis de démontrer la possibilité de maintenir le processus de fusion dans le plasma.

Une fois le projet ITER terminé, le plus grand Tokamak au monde aura été construit.

Quel est le but du projet ITER?

Le réacteur de fusion nucléaire ITER ne produira pas d' électricité. L'objectif du réacteur ITER est de résoudre des problèmes scientifiques et techniques critiques afin de pouvoir utiliser la fusion nucléaire dans des applications industrielles.

Projet ITER, un réacteur expérimental de fusion nucléaire en FrancePhoto:  ITER Organization / EJF Riche

On calcule que le dispositif de fusion aura un facteur de gain de 10. Cela signifie que pour chaque 50 MW d'entrée, le réacteur produira 500 MW de sortie.

L'un des objectifs est qu'ITER atteigne l'objectif de pouvoir produire de l'énergie en continu pendant environ cinq cents secondes. Pendant ce temps, il pourrait produire environ 500 MW bruts. Pour le moment, il ne s'agit que d'une installation d'essai expérimentale.

Il y a l'idée d'un autre futur projet de réacteur de fusion à fusion d'essai déjà moins expérimental. Ce réacteur d'essai serait plus proche de celui qui pourrait être utilisé dans une centrale nucléaire connecte à la réseau électrique. Le nom provisoire est DEMO.

L'objectif du réacteur expérimental thermonucléaire international (ITER) est de développer la technologie permettant d'obtenir une énergie propre grâce à l'énergie nucléaire à une échelle commerciale. Si cette recherche sur la fusion réussit, l'énergie produite par la fusion nucléaire serait considérée comme une énergie renouvelable en raison de l'abondance d'hydrogène.

Qu'est-ce que le réacteur nucléaire Tokamak?

Un Tokamak est une machine expérimentale conçue pour exploiter l'énergie de fusion. Dans le Tokamak, l'énergie se manifeste sous forme de chaleur.

Pour obtenir la chaleur, le dispositif Tokamak ITER utilise des champs magnétiques très puissants pour confiner et contrôler le plasma.

Le cœur du Tokamak est une chambre à vide en forme de beignet. À l'intérieur de la chambre, l'hydrogène est soumis à d'énormes pressions et températures. En raison de ces conditions, l'hydrogène combustible est converti en plasma pour permettre les réactions de fusion de ses atomes.

ITER sera équipé d'un système d'eau de refroidissement. Ce système permettra de gérer la chaleur générée pendant le fonctionnement. Les surfaces internes de l'enceinte à vide doivent être refroidies à environ 240 ° C à seulement quelques mètres du plasma à 150 millions de degrés.

Quand le réacteur ITER entrera-t-il en service?

La construction du réacteur de fusion nucléaire ITER a débuté en 2010. En 2015, les premiers grands composants ont été déplacés.

Les prévisions sont:

  1. Première phase d'assemblage en 2018

  2. Phase de démarrage en 2024

  3. Obtenez le premier plasma en décembre 2025.

  4. Début de l'opération de fusion nucléaire en 2035.

Le réacteur expérimental thermonucléaire international (ITER), le plus grand projet de fusion nucléaire au monde, a entamé sa phase d'assemblage de cinq ans le mardi 28 juillet 2020. Ce jour-là, le président français Emmanuel Macron a pris la parole pour soutenir le démarrage de l'assemblage des chefs-d'œuvre de le réacteur de fusion ITER.

Pourquoi ITER est-il situé en France?

Au départ, les trois sites en compétition pour le projet étaient: l'Europe (sud de la France et Espagne), le Canada et le Japon:

  • Le gouvernement canadien s'est montré intéressé à accueillir le projet à Darlington, près de Toronto.

  • Le Japon a présenté sa candidature à Rokkan Homura.

  • La France a offert son centre nucléaire de Cadarache.

  • L'Espagne a proposé son emplacement à Vandellós I.

Fin 2003, la Commission européenne a décidé de présenter le Cadarache français, vainqueur final, comme candidature européenne. Par conséquent, l'une des contributions de l'UE à ITER est son emplacement.

Projet ITER, un réacteur expérimental de fusion nucléaire en France

Qu'est-ce que la fusion nucléaire?

La fusion nucléaire est une réaction dans laquelle deux noyaux atomiques (par exemple le deutérium) deviennent un noyau plus lourd (dans l'exemple de l'hélium). Ces réactions peuvent produire une grande émission d'énergie, sous forme de rayons gamma et d'énergie cinétique des particules émises. Cette émission d'énergie est appréciable en diminution de masse par la fameuse formule d'Einstein E = mc 2.

La fusion nucléaire ne nécessite pas un combustible non renouvelable aussi rare que l'uranium. En revanche, il est beaucoup plus difficile de démarrer.

À ce jour, le point d'équilibre entre l'énergie nécessaire pour accélérer et confiner le plasma et celle obtenue à partir de la fusion de certaines particules n'est pas atteint. Cependant, il n'y a pas de raisons théoriques à cela, mais uniquement des raisons techniques, que le projet international ITER tente de résoudre.

Quelle est la différence entre la fusion et la fission?

Contrairement à la fission, qui consiste à casser un atome très lourd (uranium ou plutonium, par exemple) et à le rendre plus léger.

La fusion consiste à joindre des atomes légers et à en faire un plus lourd. Les déchets radioactifs résultants ont une demi-vie extrêmement courte par rapport à la fission. Celles-ci peuvent durer environ une journée. Autrement dit, en un jour environ, ils cessent d'être radioactifs ou réduisent considérablement leur danger, bien que dans le cas de l'uranium, cela puisse prendre plus de 300 000 ans pour cesser d'être radioactif.

La fision nucléaire n'étant pas encore viable, toutes les centrales nucléaires du monde utilisent la technologie de la fision pour fonctionner.

Avantages de la fusion nucléaire

La fusion nucléaire présente de nombreux avantages:

  • Les combustibles primaires sont bon marché, abondants, non radioactifs et faciles à trouver.

  • C'est un système intrinsèquement sûr. La réaction de fusion n'est pas une réaction en chaîne.

  • C'est propre. La fusion ne produit pas de gaz à effet de serre a différence des énergies fossiles.

  • C'est consideré un source d'énergie renouvelable.

  • La radioactivité est extrêmement faible.

Références

Auteur :

Date de publication : 6 mai 2014
Dernier examen : 23 septembre 2020