Le JT-60SA, issu d’une collaboration internationale entre le Japon et l’Europe, marque une étape cruciale dans la recherche sur l’énergie de fusion. Situé à Naka (Japon), ce réacteur est le plus grand utilisant des bobines supraconductrices pour contenir le plasma — visant à fusionner des noyaux d’hydrogène pour libérer de l’énergie. Son rôle dans le soutien du projet ITER en France est essentiel et pave la voie vers une production d’énergie de fusion commerciale.
L’énergie de fusion, comme celle qui est au cœur du Soleil, représente une alternative prometteuse face aux défis énergétiques actuels. Alors que la demande mondiale en énergie ne cesse de croître, la nécessité de trouver des sources d’énergie propre et durable devient impérative.
Dans ce contexte, le JT-60SA, un réacteur à fusion situé à Naka, au Japon, se présente comme une avancée significative, fruit d’une collaboration internationale entre le Japon et l’Europe. Il s’agit du plus grand dispositif expérimental de fusion à ce jour utilisant le confinement magnétique. Après sa mise en service, l’équipe d’ingénieurs et de scientifiques a réussi pour la première fois à générer un plasma tokamak. Cette initiative vise non seulement à perfectionner la technologie de fusion, mais aussi à jeter les bases des futures centrales électriques à fusion. Elle permettra notamment d’étudier des modes avancés de manipulation du plasma.
Une réalisation technologique sans précédent
Utilisant l’infrastructure de l’expérience précédente JT-60 Upgrade, ce nouveau réacteur à fusion avancé est équipé de bobines supraconductrices refroidies à environ -269 °C (température absolue d’environ 4K) pour confiner le plasma, qui peut atteindre 100 millions de degrés Celsius. Dennis Normile, dans un article de Science, explique son fonctionnement, qui repose sur l’utilisation de champs magnétiques intenses générés par ces bobines.
En raison de leur nature supraconductrice, elles peuvent transporter de grands courants électriques sans résistance, produisant ainsi des champs magnétiques puissants. Ces derniers sont utilisés pour confiner et contrôler le plasma, qui est essentiellement un nuage de gaz ionisé à des températures extrêmement élevées. Ce plasma est contenu à l’intérieur d’une chambre de confinement, souvent décrite comme ayant une forme de beignet (de tore). Elle est maintenue sous vide pour éviter toute interaction du plasma avec des particules étrangères.
L’enjeu principal de ce processus est de permettre aux noyaux d’hydrogène présents dans le plasma de se rapprocher suffisamment pour qu’ils fusionnent. Cette fusion produit de l’hélium et libère ainsi une grande quantité d’énergie. Cette énergie, si elle est capturée efficacement, peut être utilisée pour produire de l’électricité.
Implications pour la recherche sur la fusion
La fusion nucléaire est considérée comme l’une des solutions potentielles aux défis énergétiques mondiaux. Elle promet une source d’énergie propre, renouvelable et presque inépuisable. Cependant, maîtriser cette technologie nécessite des avancées significatives en matière de recherche et de développement.
ITER, acronyme de « International Thermonuclear Experimental Reactor », est un projet ambitieux en cours de construction à Cadarache, en France. Il vise à être le premier réacteur à fusion à produire plus d’énergie qu’il n’en consomme, un jalon essentiel pour rendre la fusion nucléaire commercialement viable. Dans ce contexte, le JT-60SA, avec ses capacités avancées, servira de plateforme d’essai pour les technologies qui seront déployées dans ITER. En testant et en validant ces technologies, le JT-60SA contribuera à minimiser les risques associés à la mise en œuvre d’ITER et à augmenter les chances de succès.
La fusion nucléaire, bien que prometteuse en tant que source d’énergie propre et renouvelable, est confrontée à une série de défis techniques et opérationnels qui ont souvent retardé les progrès dans ce domaine. L’objectif ultime reste cependant de rendre la fusion nucléaire commercialement viable.
Le projet DEMO, que le Japon envisage de mettre sur pied d’ici 2050, représente cette vision future. Conçu pour être un pont entre les réacteurs expérimentaux tels que JT-60SA et ITER et les centrales de fusion commerciales, DEMO vise à démontrer que la fusion peut être utilisée de manière rentable pour produire de l’électricité à grande échelle. Si le pari est réussi, cela pourrait marquer le début d’une nouvelle ère dans la production d’énergie, où la fusion deviendrait une source majeure d’énergie propre et durable pour le monde.
Au cours des prochaines semaines, le résultat de cette première production de plasma sera soigneusement examiné alors que les équipes continueront à effectuer davantage de tests. Cela culminera avec une cérémonie qui aura lieu le 1er décembre, lorsque le nouveau centre de recherche sur la fusion nucléaire sera officiellement inauguré à Naka, en présence de délégués du Japon et d’Europe.