La fusion nucléaire

La production d’une énergie propre et inépuisable est au cœur des préoccupations contemporaines. Dans ce contexte, la fusion nucléaire serait à privilégier. C’est la thèse qui est développée dans un livre de vulgarisation rédigé par Alessandra Benuzzi-Mounaix, chargée de recherche au CNRS.

L’ouvrage est divisé en cinq chapitres abondamment illustré par des photos et des schémas. Les tableaux et les encadrés sont aussi nombreux. Un glossaire, un index et une bibliographie complètent le livre.

Le chapitre 1 constitue une initiation à la physique nucléaire dans une perspective historique : les recherches sur la constitution de la matière (atome, noyau), l’interaction nucléaire forte, la fusion nucléaire (confinement magnétique, confinement inertiel), le plasma (4e état de la matière), la fission nucléaire (incontrôlée, contrôlée).

Le chapitre 2 est consacré à la fusion dans l’Univers, plus particulièrement dans les étoiles. L’interaction faible (4e force de la nature) et la fusion par confinement gravitationnel sont abordées dans ce chapitre, tout comme les débuts de l’Univers et le cycle de vie des étoiles.

Le chapitre 3 traite d’abord de la fusion magnétique dans une perspective historique : le tokamak soviétique, le JET anglais, le stellator allemand, le TFTR américain, le JT-60-U japonais. Le principe du confinement magnétique est ensuite abordé : configurations ouvertes et fermées, stabilité et chauffage du plasma, premiers résultats prometteurs, champ magnétique. La dernière partie du chapitre est consacré au projet du réacteur ITER : naissance, fonctionnement, échéance (2009-2016) et contestation.

Le chapitre 4 porte sur la fusion inertielle : concept et historique, différentes phases (création du plasma en expansion, compression, décélération, allumage et combustion), attaque (directe, indirecte, rapide). L’exemple du Laser mégajoule (LMJ) est ensuite présenté. Ce laser de haute énergie sera le plus grand instrument d’optique jamais réalisé (2003-2013). Le LMJ a des implications militaires et astrophysiques. Deux alternatives à ce laser sont évoquées : les faisceaux d’ions et la striction magnétique axiale. Le chapitre se termine par la présentation du projet européen HiPER.

Le chapitre 5 aborde les aspects industriels et économiques de la fusion nucléaire contrôlée. Le premier réacteur à fusion de type industriel pourrait entrer en service vers la fin du 21e siècle.

L’auteur conclue ainsi son étude d’une façon très nuancée : «[…] nous sommes convaincus que la fusion nucléaire ne sera pas une panacée et qu’un rôle de premier plan sera joué dans le futur par la diversification des filières énergétiques.»

Référence

Benuzzi-Mounaix, Alessandra. – La fusion nucléaire : un espoir pour une énergie propre et inépuisable. – Préface de Denis Pesme. – Paris : Belin, 2008. – 127 p. – (Bibliothèque scientifique). – ISBN 978-2-7011-4724-6. – Cote BAnQ : 539.764 B4788f 2008.

Étude de cas

Gingras, Y. ; Trépanier, M. - «Le tokamak de Varennes et le programme canadien de fusion nucléaire : anatomie d'une décision». - Recherches sociographiques. - Vol. 30, n° 3 (1989). - ISSN 0034-1282. – P. 421-446. – Cote BAnQ : en traitement.

Sur la Toile

Agence ITER France
American Institute of Physics (AIP)
Association Euratom-CEA (La fusion nucléaire)
Association nucléaire canadienne (ANC)
Commissariat à l'énergie atomique (CEA)
Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN)
Centre de Cadarache
Débat public
Énergie atomique du Canada (EACL) (Glossaire)
Espace jeunes (CEA)
High Power laser Energy Research (HiPER Project)
Institut de recherches sur les lois fondamentales de l’Univers (IRFU)
International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER)
Le laser mégajoule (LMJ) (CEA)
National Ignition Facility (NIF)
Tokamak (Wikipédia)