La première expérience de fusion contrôlée à produire plus d 'énergie à partir de la fusion que l'énergie laser utilisée pour la conduire a été menée à la National Ignition Facility ( NIF) au Lawrence Livermore National Laboratory ( LLNL) le 5 Décembre - une percée qui a été des décennies dans la fabrication.

La chambre cible à la NIF ( Image : LLNL)

La fusion nucléaire est le processus par lequel deux noyaux légers se combinent pour former un seul noyau plus lourd, libérant une grande quantité d 'énergie. Depuis les années 1960, LLNL poursuit l'utilisation de lasers pour induire la fusion en laboratoire, construisant une série de systèmes laser de plus en plus puissants au laboratoire californien et menant à la création de NIF, décrit comme le système laser le plus grand et le plus énergétique au monde. L 'installation utilise de puissants faisceaux laser pour créer des températures et des pressions similaires à celles trouvées dans les noyaux des étoiles et des planètes géantes - et à l'intérieur des explosions nucléaires.

L 'expérience du 5 décembre a utilisé 192 faisceaux laser pour fournir plus de 2 millions de joules ( MJ) d'énergie ultraviolette à une pastille de combustible deutérium-tritium pour créer ce qu'on appelle l'allumage par fusion - également appelé seuil de rentabilité énergétique scientifique. En obtenant une production de 3,15 MJ d 'énergie de fusion à partir de la livraison de 2,05 MJ à la cible de combustible, l'expérience a démontré pour la première fois la base scientifique fondamentale pour l'énergie de fusion par confinement inertiel - ou IFE -.

Cette réalisation a été annoncée conjointement par le Département américain de l 'énergie ( DOE) et la National Nuclear Security Administration ( NNSA) du DOE.

« Il s 'agit d'une réalisation historique pour les chercheurs et le personnel de la National Ignition Facility qui ont consacré leur carrière à voir l'allumage par fusion devenir une réalité, et cette étape va sans aucun doute susciter encore plus de découvertes », a déclaré la secrétaire à l'Énergie des États-Unis, Jennifer Granholm.

« C 'est une histoire qui change la donne, qui améliore le monde et qui sauve des vies en temps réel. Absolument étonnant ", a-t-elle déclaré sur Twitter.

S 'exprimant lors de l'annonce diffusée en direct, l'administratrice de la NNSA, Jill Hruby, a déclaré que l'expérience marquait les « premières étapes préliminaires vers une source d'énergie propre qui pourrait révolutionner le monde ». En plus de son application potentielle pour fournir une énergie propre abondante, cette percée fera également progresser la sécurité nucléaire, car les expériences en laboratoire basées sur la fusion peuvent aider le programme de défense américain à maintenir la confiance dans sa dissuasion sans avoir besoin de procéder à des essais, ce qui renforcera sa crédibilité et fera progresser les objectifs de non-prolifération.

"La poursuite de l 'allumage par fusion en laboratoire est l'un des défis scientifiques les plus importants jamais relevés par l'humanité, et y parvenir est un triomphe de la science, de l'ingénierie et, surtout, des gens", a déclaré Kim Budil, directeur du LLNL. « Traverser ce seuil, c 'est la vision qui a mené à 60 ans de poursuite dévouée - un processus continu d'apprentissage, de renforcement, d'expansion des connaissances et des capacités, puis de trouver des moyens de surmonter les nouveaux défis qui sont apparus. Ce sont les problèmes que les laboratoires nationaux américains ont été créés pour résoudre. "

Le confinement inertiel est l 'une des deux principales approches expérimentales de la fusion nucléaire actuellement à l'étude. La fusion par confinement magnétique utilise de forts champs magnétiques pour contenir le plasma chaud dans une enceinte de confinement telle qu 'un tokamak. Plus tôt cette année, l 'administration américaine a annoncé une « vision décennale » pour accélérer l'énergie de fusion basée sur des systèmes de tokamak, et le DOE a déclaré qu'il redémarrait actuellement un programme IFE coordonné à large base aux États-Unis. "Combiné avec l 'investissement du secteur privé, il y a beaucoup d'élan pour conduire des progrès rapides vers la commercialisation de la fusion", a-t-il déclaré.

La technologie fondamentale pour la fusion magnétique est plus développée que pour l 'IFE, a déclaré Budil, mais la réalisation de NIF peut être considérée comme « la pierre angulaire fondamentale » d'un système de puissance de fusion inertielle. "Des obstacles très importants" dans les domaines de la science et de la technologie restent à surmonter, mais" avec un effort concerté, une centrale électrique pourrait être construite en quelques décennies", a-t-elle déclaré.

Recherché et écrit par World Nuclear News