Le Lawrence Livermore National Laboratory en Californie a annoncé qu’une expérience menée dans son National Ignition Facility avait fait une percée dans la recherche sur la fusion nucléaire. La fusion nucléaire peut fournir une quantité sans fin d’énergie renouvelable, sans déchets radioactifs et sans émission de gaz à effet de serre.
Dans l’expérience, des lasers ont été utilisés pour chauffer une petite cible ou des pastilles de combustible. Ces pastilles contenant du deutérium et du tritium ont fusionné et ont produit plus d’énergie. L’équipe a noté qu’ils étaient capables d’atteindre un rendement de plus de 1,3 mégajoule.
Le professeur Jeremy Chittenden, co-directeur du Center for Inertial Fusion Studies à l’Imperial College de Londres, a déclaré à la BBC : « Le mégajoule d’énergie libéré dans l’expérience est en effet impressionnant en termes de fusion, mais en pratique, cela équivaut à l’énergie nécessaire pour faire bouillir une bouilloire.
Alors, qu’est-ce que la fusion nucléaire exactement ?
La fusion nucléaire est définie comme la combinaison de plusieurs petits noyaux en un seul gros noyau avec la libération ultérieure d’énormes quantités d’énergie. La fusion nucléaire alimente notre soleil et l’exploitation de cette énergie de fusion pourrait fournir une quantité illimitée d’énergie renouvelable. Le livre de 2018 Comprehensive Energy Systems note : « L’énergie de fusion nucléaire est un bon choix comme énergie de base à l’avenir avec de nombreux avantages, tels que l’inépuisabilité des ressources, la sécurité inhérente, l’absence de déchets radioactifs à vie et presque pas d’émissions de CO2.
Comment la nouvelle percée a-t-elle été réalisée ?
L’équipe a utilisé de nouveaux diagnostics, amélioré la précision du laser et même apporté des modifications à la conception. Ils ont appliqué de l’énergie laser sur des pastilles de combustible pour les chauffer et les pressuriser dans des conditions similaires à celles du centre de notre Soleil. Cela a déclenché les réactions de fusion.
Ces réactions ont libéré des particules chargées positivement appelées particules alpha, qui à leur tour ont chauffé le plasma environnant. (À haute température, les électrons sont arrachés aux noyaux des atomes et deviennent un plasma ou un état ionisé de la matière. Le plasma est également connu comme le quatrième état de la matière)
Le plasma chauffé a également libéré des particules alpha et une réaction auto entretenue appelée allumage a eu lieu. L’allumage aide à amplifier la production d’énergie de la réaction de fusion nucléaire et cela pourrait aider à fournir une énergie propre pour l’avenir.
« Il s’agit d’une percée majeure, car le rendement est supérieur à l’énergie la plus élevée précédemment atteinte. Auparavant, les programmes de fusion laser se heurtaient à plusieurs difficultés, car nous n’étions pas en mesure de comprendre complètement le plasma. Aujourd’hui, les nouvelles technologies ont ouvert la voie à ces découvertes étonnantes et nous donnent également l’espoir que nous sommes dans la bonne direction », a déclaré le Dr G Ravindra Kumar, du Laboratoire de laser à haute intensité à impulsions ultracourtes de l’Institut de recherche fondamentale Tata de Mumbai. .
Le Dr Ravindra Kumar, qui n’a pas participé à l’expérience, a ajouté que d’autres études sont nécessaires pour atteindre le seuil de rentabilité pour qu’une centrale électrique fonctionne. « Nous devons générer beaucoup plus d’énergie pour qu’une centrale électrique fonctionne avec succès. Néanmoins, il s’agit d’un pas en avant substantiel et d’une rupture technologique », ajoute-t-il.
Le Dr Aidan Crilly, associé de recherche au Center for Inertial Fusion Studies de l’Imperial, a déclaré dans un communiqué : « Reproduire les conditions au centre du Soleil nous permettra d’étudier des états de la matière que nous n’avons jamais pu créer en laboratoire. avant, y compris ceux trouvés dans les étoiles et les supernovae… Nous pourrions également avoir un aperçu des états quantiques de la matière et même des conditions de plus en plus proches du début du Big Bang – plus nous obtenons de chaleur, plus nous nous rapprochons du tout premier état de l’univers.”