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La Chine a franchi il y a quelques jours un nouveau cap dans le domaine de la fusion nucléaire, en parvenant à maintenir le plasma de son Soleil artificiel à une température de 120 millions de degrés Celsius pendant 101 secondes.

120 millions de degrés Celsius pendant 101 secondes

Si une telle durée avait été atteinte par le réacteur EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak ou HT-7U) en 2017, la température du plasma n’était à l’époque que de 50 millions de degrés Celsius, contre 100 millions un an plus tard, mais pendant une dizaine de secondes seulement. En parvenant à maintenir ce gaz à une température huit fois supérieure à celle du Soleil (15 millions de degrés Celsius) aussi longtemps, les scientifiques ont établi un nouveau record qui nous rapproche un peu plus de cette source d’énergie propre insaisissable et pourtant très recherchée.

« Cette percée constitue un progrès significatif, l’objectif ultime restant de maintenir la température à un niveau stable pendant une période beaucoup plus longue », a déclaré au Global Times le physicien Li Miao de la Southern University of Science and Technology.

L’approche consiste ici à reproduire les réactions se produisant dans les entrailles du Soleil, en comprimant les atomes d’hydrogène pour en faire des éléments plus massifs comme l’hélium. Alors que notre astre s’appuie sur la gravité pour forcer les atomes à s’assembler, sur Terre, nous devons recourir à des moyens moins subtils, en augmentant la température dans des générateurs spécialement construits pour générer les forces nécessaires à la fusion des atomes.

Le réacteur EAST

Un dispositif complexe

Environ 300 scientifiques et ingénieurs sont chargés de faire fonctionner et d’assurer la maintenance de l’installation expérimentale abritant le réacteur EAST. Ce grand tube métallique en forme de beignet est doté d’une série de bobines magnétiques utilisées pour retenir les flux surchauffés de plasma d’hydrogène en rotation autour du noyau.

Le défi consiste à maintenir le plasma en place suffisamment longtemps, dans un environnement suffisamment chaud, pour que la fusion se produise. La température doit être encore plus élevée que celle du Soleil, car la gravité beaucoup plus forte de notre étoile contribue à comprimer les noyaux ensemble, ce que nous ne pouvons pas reproduire ici sur Terre.

Selon les chercheurs, la quantité de deutérium (forme stable d’hydrogène contenant un proton et un neutron) contenue dans un litre d’eau de mer pourrait produire l’équivalent énergétique de 300 litres d’essence grâce à la fusion nucléaire.

Vers une énergie propre et illimitée

Avec le potentiel théorique de produire en toute sécurité de si grandes quantités d’énergie sans gaz à effet de serre et sans pratiquement aucun déchet radioactif, l’énergie de fusion est considérée par certains comme le Saint Graal des énergies propres. Cependant, il faudra probablement attendre des décennies avant de pouvoir disposer d’un « Soleil artificiel » pleinement opérationnel.

Bien qu’une telle approche constitue une solution séduisante pour une société post-carbone et que les avancées récemment réalisées ne doivent pas être sous-estimées, il convient en effet de souligner que les réacteurs à fusion actuels sont incapables de générer plus d’énergie qu’il n’en consomment.

Ayant pulvérisé le précédent record établi par la Corée fin 2020, qui avait maintenu son plasma à 100 millions de degrés Celsius pendant 20 secondes, le Soleil artificiel de la Chine a également réussi à atteindre 160 millions de degrés Celsius (288 millions de degrés Fahrenheit) pendant 20 secondes. Toutefois, il reste encore beaucoup de chemin à parcourir pour assurer la stabilité du plasma à de telles températures.

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