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Les scientifiques ont enfin réussi à mettre le soleil en bouteille.

Le 5 décembre à 1 h 03 HNP, des chercheurs du National Ignition Facility de Livermore, en Californie, ont déclenché une fusion nucléaire contrôlée qui, pour la première fois, a abouti à une production nette d’énergie. Une capsule de combustible de la taille d’un grain de poivre a produit une explosion de 3 millions de joules lorsqu’elle a été chauffée par une impulsion laser de 2 millions de joules. Les détails de cette réalisation tant attendue, qui imite la façon dont le soleil produit de l’énergie, ont été révélés lors d’une conférence de presse tenue le 13 décembre 2022 par des responsables du ministère américain de l’énergie.

« Il s’agit d’une percée monumentale », déclare le physicien Gilbert Collins, de l’université de Rochester, dans l’État de New York, qui est un ancien collaborateur du NIF mais n’a pas participé aux recherches ayant conduit à cette dernière avancée. « Depuis que j’ai commencé dans ce domaine, la fusion était toujours à 50 ans….. Avec cette réalisation, le paysage a changé. »

La fusion fournit potentiellement une source d’énergie propre. Les réacteurs à fission actuellement utilisés pour produire de l’énergie nucléaire reposent sur des atomes lourds, comme l’uranium, qui libèrent de l’énergie lorsqu’ils se décomposent en atomes plus légers, dont certains sont radioactifs. S’il est relativement facile de produire de l’énergie par fission, la gestion des débris radioactifs résiduels, qui peuvent rester dangereux pendant des centaines de millénaires, est un cauchemar environnemental.

La fusion nucléaire contrôlée, en revanche, ne produit pas de déchets radioactifs aussi durables, mais elle est techniquement beaucoup plus difficile à réaliser. Dans la fusion nucléaire, des atomes légers fusionnent pour créer des atomes plus lourds. Dans le soleil, cela se produit généralement lorsqu’un proton, le noyau d’un atome d’hydrogène, se combine avec d’autres protons pour former de l’hélium.

Pour que les atomes fusionnent, il faut une combinaison de pression et de température élevées pour serrer les atomes les uns contre les autres. La gravité intense fait une grande partie du travail dans le soleil.

Au National Ignition Facility, 192 lasers dirigés vers une petite capsule remplie de deutérium et de tritium, des types lourds d’hydrogène, ont fourni une explosion d’énergie qui a fait l’affaire. Environ 4 % de ce combustible a fusionné au cours du processus. Ce nouveau résultat dépasse de loin les 1,3 million de joules d’énergie produits par une expérience antérieure du NIF qui marquait la première fois où l’équipe a réussi à déclencher la fusion nucléaire.

« Ces résultats récents au NIF constituent la première fois dans un laboratoire, où que ce soit sur Terre, que nous sommes en mesure de démontrer qu’une réaction de fusion produit plus d’énergie qu’elle n’en produit », a déclaré Tammy Ma, physicienne au NIF, lors de la conférence de presse. Elle a prédit que des projets pilotes de centrales électriques basées sur l’approche de la fusion seront construits dans les « prochaines décennies ».

Mais cette dernière explosion de fusion n’a toujours pas produit assez d’énergie pour faire fonctionner les alimentations laser et les autres systèmes de l’expérience NIF. Il a fallu environ 300 millions de joules d’énergie provenant du réseau électrique pour obtenir un centième de l’énergie restituée par la fusion.

« Le gain net d’énergie est lié à l’énergie de la lumière qui a été projetée sur la cible, et non à l’énergie qui a servi à produire cette lumière », explique Riccardo Betti, physicien de l’université de Rochester, qui n’a pas non plus participé à la recherche. « Maintenant, c’est aux scientifiques et aux ingénieurs de voir si nous pouvons transformer ces principes de physique en énergie utile. »

Malgré cela, il s’agit d’un tournant potentiel dans la technologie, comparable à l’invention du transistor ou au premier vol des frères Wright, affirme Collins. « Nous avons maintenant un système de laboratoire que nous pouvons utiliser comme boussole pour savoir comment progresser très rapidement », dit-il.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencenews.org/

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