Recréer le processus que le Soleil utilise pour produire des quantités monumentales d’énergie, c’est le défi que se sont lancé plusieurs pays, dont la Chine. Dans un tel processus, l’objectif est de former des atomes d’hélium à haute température dans un environnement soumis à une pression extrême. Cela a pour effet de libérer d’énormes quantités d’énergie. Les chercheurs développent une gamme de machines expérimentales pour reproduire et étudier ces réactions dans un environnement contrôlé. Le tokamak expérimental avancé supraconducteur ou Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) chinois situé dans la ville de Hefei fait partie de ces dispositifs de recherche prometteurs sur la fusion nucléaire. Ces dernières années, d’énormes progrès ont été faits en la matière. La Chine vient d’ailleurs d’annoncer un nouveau record de fusion.
Six fois plus chaud que le noyau du Soleil
Le réacteur de l’Institut de sciences physiques de Hefei est un tokamak torique supraconducteur à fusion par confinement magnétique. Il comporte de puissants champs électromagnétiques. Ceux-ci sont conçus pour maintenir en place des flux surchauffés de plasma d’hydrogène assez longtemps. Cela rend la fusion nucléaire possible. En 2016, les scientifiques en charge de l’EAST étaient parvenus à chauffer le plasma d’hydrogène à environ 50 millions de degrés Celsius. La réaction avait été maintenue pendant 102 secondes. L’équipe a ensuite réussi à atteindre les 100 millions de degrés Celsius en 2018. À noter que cette température est six fois plus élevée que celle du noyau du Soleil. Le processus avait alors duré 10 secondes seulement.
Un nouveau record mondial
Leurs dernières séries d’expériences marquent une avancée majeure pour les chercheurs chinois. Preuve en est, l’agence de presse nationale chinoise Xinhua rapporte un nouveau record mondial de fusion à 120 millions de degrés Celsius. Qui plus est, la réaction a été maintenue pendant 101 secondes exactement. Dans un test précédent, le réacteur de Hefei avait chauffé le plasma à 160 millions de degrés Celsius, mais pendant 20 secondes seulement. Quoi qu’il en soit, les scientifiques sont encore loin de leur objectif ultime. Celui-ci consiste à maintenir le plasma à environ 100 millions de degrés Celsius pendant plus de 17 minutes.
« Cette percée est un progrès significatif. Le but ultime devrait être de maintenir la température à un niveau stable pendant longtemps », a confié Li Miao, directeur du département de physique de la Southern University of Science and Technology à Shenzhen, au Global Times.
Pour le développement de l’ITER
Produire de l’énergie — électrique — à l’aide de cette technique n’est pas pour tout de suite. Les performances actuelles sont loin de nous permettre d’en arriver là. Pour le moment, le but est de faire progresser les technologies de fusion nucléaire pour préparer la prochaine génération de tokamaks. Les données obtenues à partir des études aideront notamment au développement du Réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER) dont l’entrée en activité est prévue pour 2035. Ce projet international a établi son siège au centre d’études nucléaires de Cadarache en France. L’exploit que la Chine vient d’accomplir avec l’EAST n’est donc pas inédit. Les Sud-coréens mènent des expériences similaires avec leur propre tokamak baptisé Korean Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR).