Fusion nucléaire : une percée ouvre la voie à sa production à grande échelle

Des chercheurs américains ont réalisé une importante avancée dans le domaine de la fusion nucléaire par confinement inertiel, en testant avec succès une nouvelle technique d’allumage pour ce type de réacteurs.

Fusion nucléaire par confinement inertiel

Présentée comme un véritable Graal pour un avenir énergétique neutre en carbone, la fusion nucléaire vise à recréer les processus se produisant dans les entrailles du Soleil. Si l’utilisation de systèmes à confinement magnétique constitue la principale approche explorée pour y parvenir, en décembre dernier, des chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory ont réalisé une importante percée en utilisant un réacteur expérimental intégrant 192 lasers à haute énergie.

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La projection d’un faisceau ultra-concentré d’énergie ultraviolette sur une minuscule capsule de deutérium-tritium (isotopes de l’hydrogène) avait permis d’obtenir pour la première fois une réaction de fusion ayant généré une quantité d’énergie supérieure à celle consommée. En d’autres termes : un gain énergétique net.

Si une telle réalisation avait été à l’époque saluée comme une étape majeure dans la quête de cette source d’énergie propre, fiable et quasi inépuisable, la production des capsules de combustibles nécessaires pour obtenir la réaction implique actuellement un processus particulièrement complexe et coûteux.

Celui-ci repose sur l’utilisation d’hélium liquide afin de refroidir à une température proche du zéro absolu (-273,14 °C) le deutérium et le tritium, qui sont ensuite déposés en couches afin de former des capsules solides. La consommation journalière d’une centrale de production énergétique étant estimée à environ un million de ces « cibles », les chercheurs de l’université de Rochester ont mis au point une approche alternative prometteuse, sans cryogénisation.

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Un procédé plus simple et abordable

Beaucoup plus simple, le nouveau procédé repose sur l’insertion de deutérium et de tritium liquide dans une capsule en mousse imbibée. Lorsqu’un faisceau laser à haute énergie la frappe, celle-ci se dilate pour former une coque fine (présentant une densité équivalente au combustible liquide qu’elle renferme), puis implose et s’effondre en s’enflammant.

Bien que sa faisabilité n’ait jusqu’à présent été démontrée qu’à une échelle réduite, impliquant le laser OMEGA du Lawrence Livermore National Laboratory, les auteurs de la nouvelle étude, publiée dans la revue Physical Review Letters, affirment que l’utilisation d’impulsions laser plus longues et énérgétiques permettrait d’obtenir des réactions de fusion économiquement viables et applicables à des centrales.

« La combinaison de ce concept de cible avec un système laser très efficace, actuellement en cours de développement au LLE, ouvrira une voie très attrayante vers l’énergie de fusion », conclut Igor Igumenshchev, qui a supervisé ces travaux.

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