La fusion nucléaire: source d’énergie de l’avenir ?

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Le gaz, le pétrole, le charbon : nous utilisons massivement des énergies fossiles pour subvenir à nos besoins. Mais ces sources d’énergie s’épuisent et sont émettrices de gaz à effet de serre. A long terme, les centrales nucléaires n’apparaissent pas non plus comme une solution. Selon un rapport de l’ONU publié en Juillet 2015, le Terre devrait compter 10 milliards d’habitants d’ici 2050. L’énergie est donc un défi majeur et mondial. Certaines personnes ont décidé de miser sur un nouveau procédé: la fusion nucléaire ou fusion thermonucléaire. Cela consiste à reproduire sur Terre l’énergie du Soleil. 

 

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     La différence entre la fusion et la fission nucléaire

La fission permet aux centrales nucléaires classiques de produire de l’électricité. Pour faire simple, en « cassant » des noyaux lourds d’uranium en deux noyaux plus légers, on produit de l’énergie à partir de la chaleur qui se dégage de cette réaction. Cette source d’énergie, propre à court terme, en ce sens qu’elle n’est pas émettrice de gaz à effet de serre lors du fonctionnement des réacteurs, produit des déchets nucléaires radioactifs. Ainsi, l’industrie du nucléaire est considérée comme étant très polluante puisque ces déchets sont dangereux pendant des millions d’années sans que personne ne sache exactement où ni comment les stocker.

La fusion est la réaction inverse : il s’agit d’assembler des noyaux très légers pour former un noyau plus lourd. La maîtriser sur Terre est compliqué mais l’énergie dégagée pourrait permettre à terme de produire de l’électricité en quantité considérable. Si les scientifiques les plus optimistes espèrent produire de l’électricité en continu à partir de 2015, d’autres parlent au moins d’une centaine d’années de recherches.

     Les avantages de la fusion nucléaire

Premièrement, la fusion nucléaire produit une énergie propre, qui n’a que très peu de répercussions sur l’environnement, que ce soit lors de la production d’énergie mais également dans toutes ses externalités. Le deutérium se trouve à l’état naturel dans l’eau de mer. Son utilisation est non polluante. Le tritium est, quant à lui, un élément radioactif. Cependant, son temps de vie, c’est-à-dire la période durant laquelle il émet des rayonnement radioactif est très courte (environ 10 ans).

De plus, les matières premières nécessaires à la réaction de fusion, à savoir le deutérium et le tritium, qui sont des isotopes de l’hydrogène (les isotopes sont des atomes qui possèdent le même nombre d’électrons – pour rester neutre- mais un nombre différent de neutrons. Ils ont donc des propriétés chimiques identiques que l’hydrogène) se trouvent de manière quasi illimitée et bien distribuée sur la planète. La fusion permettrait donc de produire une énergie abondante. Un seul gramme de ce mélange deutérium et tritium peut libérer autant d’énergie que 10 tonnes de pétrole.

Concernant les accidents, le journaliste et physicien Daniel Clery affirme qu’il y a peu de risque. En cas de dysfonctionnement, le réacteur s’arrêterait immédiatement et il serait simple et rapide de le mettre hors service si le risque était détecté en amont. Les quantités de plasma (état particulier de la matière qui atteint des températures extraordinaires) se trouvant au sein du réacteur sont si faibles qu’un incident ne produirait pas d’explosion.

     ITER : l’un des projets les plus ambitieux concernant la fusion contrôlée

Dans le Sud de la France, à Saint Paul-Lez-Durance, se trouve le chantier pharaonique  (90 hectares) du projet international ITER où est construit un réacteur géant à fusion nucléaire. Plus de 2000 personnes de 35 pays différents (dont les Etats-Unis, la Chine, le Japon, l’Union européenne, la Corée du Sud et l’Inde) travaillent chaque jour pour maîtriser cette énergie. Ils tentent de recréer une sorte de “soleil artificiel” sur Terre en construisant le plus grand Tokamak (installation capable de produire les conditions nécessaires pour obtenir une énergie de fusion). Le chantier a débuté en 2010. A partir de 2018, les scientifiques et ingénieurs procéderont à l’assemblage des différents éléments de l’installation. La première production d’électricité en continu est envisagée pour 2050.

ITER n’est pas le seul projet d’envergure : on peut citer le Wendelstrein 7-X en Allemagne (construction d’un Stellerator qui cherche, comme le Tokamak, à confiner le plasma, mais qui a une structure différente) ou encore le Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) en Chine.

 

La fusion nucléaire a donc encore de beaux jours devant elle. Son avènement constituerait une solution viable au défi de l’énergie. Cependant, il faudra encore attendre de nombreuses années avant de pouvoir la maîtriser.

 

Manon GUERMAN

 

Webographie:

https://www.iter.org/fr/accueil

Energie : quel avenir pour la fusion nucléaire ?

 

Bibliographie:

Joseph WEISSE, La fusion nucléaire. Que sais-je? 128 p.

 

 

 

 

 

 

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