Le plus grand instrument de fusion au monde reprend du service Le mois de septembre marque le moment où tout le monde retrouve son rythme habituel, et il en va de même pour le monde de la recherche sur l'énergie de fusion. Des scientifiques européens travaillant en collaboration sur le Joint European Torus (JET), le tokamak (l'appareil ... Le mois de septembre marque le moment où tout le monde retrouve son rythme habituel, et il en va de même pour le monde de la recherche sur l'énergie de fusion. Des scientifiques européens travaillant en collaboration sur le Joint European Torus (JET), le tokamak (l'appareil de fusion par confinement magnétique) le plus imposant au monde, se lancent dans la première série d'expériences après 22 mois d'arrêt suite à une mise à jour et à des mesures de réparations sur l'appareil. Les chercheurs du JET étudient le potentiel de fusion de l'énergie en tant que source énergétique sûre, propre et pratiquement illimitée pour les générations futures. La recherche est coordonnée dans le cadre de l'Accord européen de développement de la fusion (EFDA), signé par les 27 États membres et la Suisse. Le projet JET fait partie des étapes préparatoires menant à la préparation d'ITER, le réacteur expérimental thermonucléaire international. ITER, financé par la Commission européenne au titre du thème «Recherche dans le domaine de l'énergie de fusion» du septième programme-cadre (7e PC) dans le cadre du Traité de la Communauté européen de l'énergie atomique (Euratom), est un projet international de recherche et d'ingénierie construisant actuellement le réacteur nucléaire expérimental le plus grand et le plus avancé du monde à Cadarache, en France. Le projet ITER vise à réaliser la transition entre l'étude de la physique des plasmas et la construction d'usines à énergie de fusion pour la production d'électricité à grande échelle. L'énergie de fusion est une tentative visant à imiter le processus d'émission d'énergie lorsque des noyaux atomiques légers fusionnent pour former des atomes plus lourds. Ce processus a lieu dans les étoiles; les scientifiques espèrent le reproduire dans des usines de fusion sur Terre. Dans un réacteur à fusion, les noyaux des isotopes d'hydrogène, de deutérium et de tritium fusionnent à des températures élevées et produisent de l'hélium et des neutrons à haute énergie. Une centrale électrique commerciale pourrait utiliser la chaleur générée par les neutrons ralentis par un matériel plus dense pour produire de l'électricité. De plus, les réactions de fusion se déroulent à des températures excédant les 100 millions de degrés. Les scientifiques avancent que le processus de fusion énergétique ne produit aucun gaz à effet de serre ou de déchet radioactif à vie longue. JET, qui se trouve dans le centre Culham pour l'énergie de fusion au Royaume-Uni, est l'une des seules machines capables de fonctionner avec un combustible de deutérium-tritium qui sera utilisé dans les centrales à énergie de fusion commerciales et pour ITER. Au cours de la pause de JET, ce dernier a été équipé avec un nouveau revêtement de paroi similaire à celui d'ITER, en faisant ainsi le premier tokamak à tester des matériaux qui seront utilisés dans le cadre d'ITER. Les scientifiques ont supprimé et remplacé les 86 000 composants en utilisant une technologie de manipulation à distance. L'intérieur du tokamak est maintenant composé de tuiles de tungstène et de béryllium. Le béryllium est utilisé dans la structure murale principale, tandis que le tungstène, grâce à son point de fusion élevé, est utilisé pour le composant d'évacuation comme déviateur qui peut supporter des flux de chaleur très élevée. Lorne Horton, responsable du département de JET de l'EFDA, commente: «Les prochaines expériences tenteront de vérifier que les matériaux des parois prévus pour ITER se comporteront comme prévu.» Le responsable de l'EFDA, Francesco Romanelli, commente les travaux de rénovation de JET: «Il s'agit probablement de l'effort le plus important investi dans JET, mise à part la construction de la machine elle-même. Avec cette expertise et la contribution de nombreux laboratoires de fusion, l'équipe de JET a réussi à construire un ITER en petit format. Nous avons déjà eu un bon début avec les plasmas très purs établis dans les conditions d'ITER, un signe prometteur pour l'utilisation des matériaux de parois dans ITER.» L'autre amélioration obtenue pendant cette véritable session d'outils d'essai est une augmentation de 50% de l'énergie de réchauffement. Grâce à cette énergie supplémentaire, JET atteindra des températures plasmas plus élevées et se rapprochera des conditions d'ITER. Les nouveaux systèmes de contrôle et de diagnostic, développés par les laboratoires associés à l'EFDA, permettront des investigations plus approfondies des enjeux scientifiques pour ITER. Maximos Tsalas, un scientifique participant au projet JET, se trouvait dans la chambre de contrôle le 24 août dernier lorsque les scientifiques se sont rassemblés pour regarder la présentation officielle de JET depuis sa rénovation et pour voir s'il pouvait produire son premier plasma depuis l'installation de la paroi d'ITER. «J'ai quitté le projet JET il y a un an, et les développements accomplis depuis sont étonnants. JET est une toute nouvelle machine. Je me sens privilégié de participer à ces premières expériences. La prochaine campagne sera très exigeante, et nous sommes impatients de voir comment les nouveaux systèmes fonctionnent et d'apprendre comment faire fonctionner la nouvelle paroi. JET sera progressivement totalement exploité pour réaliser un examen adéquat des matériaux d'ITER dans des conditions approchant celles d'ITER», commente-il. Le premier plasma obtenu avec la nouvelle paroi dans le style d'ITER a duré 15 secondes, à la grande surprise des scientifiques. Peter Lomas, chef de Plasma Operations, commente: «Nous avons obtenu du plasma sans impuretés du premier coup. Nous nous attendions à ce que cela prenne plus de temps, mais nous avons fait les mêmes manoeuvres qu'avec la paroi de carbone. Et nous avons été surpris.» Guy Matthews, responsable du projet ITER-Like Wall, explique: «Notre première impression obtenue par spectroscopie est que le plasma était vraiment propre. Nous avons obtenu d'impressionnants résultats, avec un grand nombre de composants.»Pour de plus amples informations, consulter: JET: http://www.jet.efda.org/ Pays France, Royaume-Uni
