Le début d’une nouvelle ère : une fusion nucléaire (l’énergie des étoiles) a produit plus d’énergie que consommé

Le 13 décembre dernier, le Département de l’Énergie des États-Unis et l’Administration en charge de la sécurité nucléaire ont annoncé un événement important. Pour la première fois, des scientifiques ont réussi à lancer une réaction de fusion nucléaire, l'énergie des étoiles.

La fusion nucléaire consiste à combiner deux noyaux légers pour former un noyau unique plus lourd. Cette réaction produit une grande quantité d’énergie et c’est cette énergie qui est exploitée grâce aux réacteurs à fusion. Pour la première fois, l’équipe du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) du Département de l’Énergie des États-Unis a réussi à lancer cette réaction de combinaison d’atomes légers. Avec la transition vers l’utilisation des sources d’énergie renouvelables, avoir réussi à déclencher une réaction de fusion nucléaire est une étape très importante.

En effet, cela va ouvrir la voie aux progrès dans le domaine de l’énergie propre, mais également dans le secteur de la défense nationale. Selon Jennifer M. Granholm, Secrétaire d’État en charge de l’énergie, il s’agit d’une réalisation historique pour les chercheurs et le personnel du NIF. Ces personnes ont consacré leur carrière à la réalisation d’un allumage d’une réaction de fusion nucléaire et cette étape va, sans aucun doute, susciter encore plus de découvertes.

Le déroulement de l’expérience

Le 5 décembre dernier, les scientifiques du laboratoire ont utilisé 192 faisceaux laser pour produire une énergie ultraviolette de 2,05 MJ. La cible était un petit granulé de carburant cryogénique. La réaction de fusion au niveau du granulé a été activée et cela a produit une énergie sortante de 3,15 MJ. La quantité d’énergie générée a ainsi dépassé celle des lasers utilisés pour lancer le processus.

Un petit granulé de carburant cryogénique contenu dans un hohlraum.
Un petit granulé de carburant cryogénique contenu dans un hohlraum. Crédit photo : National Ignition Facility du LLNL.

Une étude fondée sur l’utilisation de lasers

L’idée d’utiliser des lasers pour lancer une réaction de fusion nucléaire en laboratoire a été considérée par les chercheurs du LLNL depuis les années 1960. Au cours des années, ils ont construit des systèmes laser de plus en plus puissants pour pouvoir déclencher la réaction. Le système utilisé pour l’expérience du 5 décembre s’appelle le NIF ou National Ignition Facility. Le NIF a une taille semblable à celle d’un stade. Il se trouve à Livermore en Californie et c’est le système laser le plus grand et le plus énergétique au monde actuellement. Le NIF utilise des faisceaux laser très puissants pour créer des conditions de température et de pression identiques à ce que l’on pourrait trouver dans les noyaux des étoiles et des planètes géantes, mais également à l’intérieur des explosions nucléaires.

Le début d’une nouvelle ère dans le secteur de l’énergie

Jennifer M. Granholm explique que le gouvernement de Biden-Harris s’est engagé à soutenir les scientifiques américains de classe mondiale, y compris les scientifiques du NIF. Les travaux de ces chercheurs aideront à résoudre les problèmes les plus complexes et les plus urgents de l’humanité comme la production d’énergie propre pour lutter contre le changement climatique.

LLNL’s National Ignition Facility.
LLNL’s National Ignition Facility. Crédit photo : Lawrence Livermore National Laboratory

Pour Granholm, cette technologie permettra, par ailleurs, de maintenir une dissuasion nucléaire sans avoir à mener des essais nucléaires. Avec la réussite de ce test, on peut dire que l’on se rapproche du moment où l’on pourra exploiter l’énergie produite au cœur des étoiles. Évidemment, il faudra encore attendre plusieurs années avant de voir le premier réacteur à fusion opérationnel.

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Lydie RABE

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