21 - LAFUSION CONTRÔLÉE, ESPOIRS ET DÉCONVENUES
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à comparer à celles du JET,
grand rayon du tore : R ≈ 3 m
petit rayon : a ≈ 1 m.
Ainsi le volume de plasma est multiplié par 30 environ et atteint 2000 m
3 .
La puissance libérée par la réaction DT serait alors de 1,5 ×10
9 W, comparable à
celle d’un réacteur à fission producteur d’énergie. Contrairement à celui-ci, la phase
d’allumage (équivalente au franchissement du seuil de criticité) ne peut être atteinte
à petite puissance. C’est l’échelle de la centrale électrique ou rien ! Avec cette
incidente : s’agissant d’une installation expérimentale d’un coût prévisionnel de
10 milliards de dollars, il ne saurait être question de rentabilité économique. Une
telle réalisation n’est envisagée que dans le cadre d’une coopération internationale, prolongement de celle qui est à l’œuvre pour la conception du projet.
La voie du confinement inertiel est également caractérisée par une évolution vers
le gigantisme, avec pour corollaire une autre ligne de pensée unique. Après la mise
en évidence de réactions de fusion induites par laser et l’élaboration des concepts
de micro-explosions, cela se passait à la fin des années 1960, on a construit des
générations successives de lasers de plus en plus puissants. Parce que la lumière,
dans une gamme spectrale qui en longueur d’onde s’étend de 190 nm à 30 μm, est
aisément focalisée au moyen de lentilles ou de miroirs, de très grandes concentrations d’énergie et de puissance sont obtenues à partir de faisceaux laser.
Ainsi, directement ou indirectement par l’intermédiaire d’un rayonnement secondaire (ce mode indirect présenté sur la figure 21.6 garantit une meilleure uniformité
d’éclairement à la surface de la boule à imploser), des impulsions laser permettent
de conduire un processus d’implosion sphérique.
Au stade actuel d’évolution de la technique des lasers, on sait faire passer quelques
kilojoules d’énergie lumineuse en une fraction de nanoseconde à travers une section droite d’environ 1 m de diamètre d’un matériau transparent. Pour atteindre les
conditions (température et ρr) espérées pour la fusion, il convient d’utiliser de multiples faisceaux en parallèles : de 12 à 24 aujourd’hui, 192 et 240 respectivement
dans les projets en cours de réalisation à Livemore (USA) et près de Bordeaux. Les
installations correspondantes sont d’une taille et d’un prix (1 milliard de dollars) plus
que respectables.
Mais le rendement des lasers de puissance existants est trop faible pour aller audelà de démonstrations de principe. Pour une source d’énergie, il faudra attendre
des générateurs à haut rendement tels que les nouvelles technologies laser ou faisceaux d’ions lourds qui interagiront avec un convertisseur émettant un fort rayonnement secondaire.
Que ce soit pour les Tokamaks ou pour la fusion inertielle induite par laser, l’échelle
de temps est la même : 50 ans si tout va bien entre le lancement de la filière et
l’obtention d’un bilan d’énergie positif, attendu dans le premier quart du XXI
e siècle.
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à comparer à celles du JET,
grand rayon du tore : R ≈ 3 m
petit rayon : a ≈ 1 m.
Ainsi le volume de plasma est multiplié par 30 environ et atteint 2000 m
3 .
La puissance libérée par la réaction DT serait alors de 1,5 ×10
9 W, comparable à
celle d’un réacteur à fission producteur d’énergie. Contrairement à celui-ci, la phase
d’allumage (équivalente au franchissement du seuil de criticité) ne peut être atteinte
à petite puissance. C’est l’échelle de la centrale électrique ou rien ! Avec cette
incidente : s’agissant d’une installation expérimentale d’un coût prévisionnel de
10 milliards de dollars, il ne saurait être question de rentabilité économique. Une
telle réalisation n’est envisagée que dans le cadre d’une coopération internationale, prolongement de celle qui est à l’œuvre pour la conception du projet.
La voie du confinement inertiel est également caractérisée par une évolution vers
le gigantisme, avec pour corollaire une autre ligne de pensée unique. Après la mise
en évidence de réactions de fusion induites par laser et l’élaboration des concepts
de micro-explosions, cela se passait à la fin des années 1960, on a construit des
générations successives de lasers de plus en plus puissants. Parce que la lumière,
dans une gamme spectrale qui en longueur d’onde s’étend de 190 nm à 30 μm, est
aisément focalisée au moyen de lentilles ou de miroirs, de très grandes concentrations d’énergie et de puissance sont obtenues à partir de faisceaux laser.
Ainsi, directement ou indirectement par l’intermédiaire d’un rayonnement secondaire (ce mode indirect présenté sur la figure 21.6 garantit une meilleure uniformité
d’éclairement à la surface de la boule à imploser), des impulsions laser permettent
de conduire un processus d’implosion sphérique.
Au stade actuel d’évolution de la technique des lasers, on sait faire passer quelques
kilojoules d’énergie lumineuse en une fraction de nanoseconde à travers une section droite d’environ 1 m de diamètre d’un matériau transparent. Pour atteindre les
conditions (température et ρr) espérées pour la fusion, il convient d’utiliser de multiples faisceaux en parallèles : de 12 à 24 aujourd’hui, 192 et 240 respectivement
dans les projets en cours de réalisation à Livemore (USA) et près de Bordeaux. Les
installations correspondantes sont d’une taille et d’un prix (1 milliard de dollars) plus
que respectables.
Mais le rendement des lasers de puissance existants est trop faible pour aller audelà de démonstrations de principe. Pour une source d’énergie, il faudra attendre
des générateurs à haut rendement tels que les nouvelles technologies laser ou faisceaux d’ions lourds qui interagiront avec un convertisseur émettant un fort rayonnement secondaire.
Que ce soit pour les Tokamaks ou pour la fusion inertielle induite par laser, l’échelle
de temps est la même : 50 ans si tout va bien entre le lancement de la filière et
l’obtention d’un bilan d’énergie positif, attendu dans le premier quart du XXI
e siècle.