L'Institut coréen de l'énergie de fusion a installé un nouveau déviateur dans le tokamak KSTAR, permettant au soleil artificiel de maintenir plus longtemps des températures d'ions élevées dépassant 100 millions de degrés Celsius.
KSTAR, appelé soleil artificiel parce qu'il effectue la fusion nucléaire, la même réaction qui alimente notre étoile, a été achevé en 2007 et a réalisé son premier plasma en 2008. Il fait environ un tiers de la taille de ITER, le réacteur expérimental massif en cours de construction en France. Les deux réacteurs sont des tokamaks : des dispositifs en forme de beignet qui effectuent une fusion nucléaire avec des plasmas ou des gaz chargés électriquement portés à des températures et des pressions très élevées.
KSTAR utilise un inverseur situé au fond du tokamak et qui gère les gaz d'échappement et les impuretés du réacteur. Le déviateur est un composant faisant face au plasma, ce qui signifie qu’il se trouve à l’intérieur du tokamak et supporte de plein fouet la chaleur de la surface interne. Actuellement, KSTAR est capable d’effectuer des opérations plasma pendant environ 30 secondes ; les scientifiques espèrent que le nouveau déviateur permettra des opérations plasma pendant des périodes de 300 secondes d’ici la fin de 2026.
KSTAR disposait à l’origine d’un inverseur de carbone, mais en 2018, les scientifiques ont commencé à travailler sur un inverseur de tungstène pour le tokamak. Le tungstène a un point de fusion plus élevé que le carbone et améliore de deux fois la limite du flux thermique du réacteur, selon une étude récente. libérer du Conseil national coréen de recherches scientifiques et technologiques. Un prototype du nouveau inverseur a été achevé en 2021 et l'installation a été achevée l'année dernière.
« Dans KSTAR, nous avons mis en place un inverseur en tungstène, qui est également le choix fait dans ITER », a déclaré le président de KFE, Suk Jae Yoo, dans le communiqué. « Nous nous efforcerons de faire de notre mieux pour obtenir les données nécessaires pour ITER grâce aux expériences KSTAR. »
La recherche sur la fusion nucléaire a certes connu des progrès lents mais significatifs ; en 2022, les scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory ont réussi gain d'énergie net dans une réaction de fusion pour la première fois. Nous sommes toujours très (lire: très) loin de l’objectif tant vanté d’une source d’énergie fiable et sans carbone, et cette réalisation s’accompagne de réserves, mais elle montre néanmoins que le domaine avance d’un pas lourd.
Le premier plasma d'ITER est attendu pour 2025, et la première fusion est prévue pour 2035. Mais les délais du réacteur ont glissé tandis que ses coûts ont grimpé en flèche, passant d'environ 5 milliards d'euros en 2006 à plus de 20 milliards d'euros. selon Scientific Americannous pourrions donc attendre encore plus longtemps que cela.
Pourtant, c’est une période grisante pour les réacteurs tokamak. Le mois dernier, le réacteur JT-60SA à six étages au Japon a été inauguré ; les chercheurs affiliés au projet estiment qu'il faudra deux ans au réacteur pour développer les plasmas nécessaires aux expériences. Il existe plus de 50 tokamaks en activité dans le monde, selon l'Agence internationale de l'énergie atomique.
Les expériences sur le plasma avec le nouveau déviateur en tungstène de KSTAR se poursuivront jusqu'en février, selon le Conseil national de recherches scientifiques et technologiques, alors que les scientifiques du tokamak s'assurent que l'environnement est stable pour les expériences et que le plasma à 100 millions de degrés peut y être reproduit.
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