| EN BREF |
|
La recherche sur l’énergie de fusion connaît des avancées prometteuses grâce à une approche innovante développée au sein de la DIII-D National Fusion Facility. En modifiant la forme du plasma au sein des tokamaks, les scientifiques cherchent à résoudre des défis cruciaux pour l’avenir des centrales à fusion. Cette méthode pourrait marquer un tournant dans la quête d’une énergie propre et durable. Les résultats récents montrent que cette configuration pourrait surmonter les obstacles liés à la gestion de la chaleur, un problème persistant dans la recherche sur la fusion. Ces avancées pourraient bien redéfinir les attentes de la communauté scientifique en matière de stabilité du plasma.
La transformation de la forme du plasma
Les dispositifs tokamak jouent un rôle central dans la recherche sur l’énergie de fusion. Ils utilisent des champs magnétiques puissants pour contenir et façonner le plasma, un état de la matière où les atomes sont chauffés à des températures extrêmes, se séparant en ions et électrons. L’objectif est de maîtriser l’énergie relâchée lors de la fusion des noyaux atomiques. Pour que les centrales à fusion soient économiquement viables, un tokamak doit atteindre simultanément une pression, un courant et une densité de plasma élevés, tout en confinant efficacement la chaleur.
La configuration en « triangularité négative » modifie la forme de la section transversale du plasma, passant de la forme conventionnelle en « D » à une forme en « D » inversé. Lors des expériences menées à DIII-D, cette forme a démontré des niveaux de stabilité inattendus. Les chercheurs ont réussi à atteindre une pression, une densité et un courant élevés en même temps, tout en observant une très bonne rétention de la chaleur du plasma dans ces conditions.
Combinaison avec le détachement du divertor
Un défi majeur dans la conception des tokamaks est l’intégration du cœur et de la bordure du plasma. Cela concerne la difficulté de maintenir un cœur de plasma suffisamment chaud pour que les réactions de fusion se produisent, tout en gardant la bordure suffisamment froide pour éviter que la chaleur ne dégrade les parois internes de l’appareil. Les expériences de triangularité négative ont offert une solution potentielle à ce problème.
Pour la première fois, les chercheurs ont réussi à obtenir un confinement élevé du plasma en conjonction avec le « détachement du divertor ». Cette condition crée une couche limite plus froide qui réduit la quantité de chaleur et la température des électrons aux surfaces matérielles. Cela a été réalisé tout en maintenant une bordure de plasma sans instabilité, suggérant une solution intégrée pour le cœur et la bordure.
Amélioration de la suppression des instabilités du plasma
Les caractéristiques observées indiquent le potentiel prometteur de la triangularité négative et soutiennent la poursuite de l’investigation de ce régime pour le développement de la conception de centrales pilotes à fusion. Les avantages incluent une meilleure suppression des instabilités du plasma, qui provoquent l’expulsion de particules et d’énergie. Cela peut également aider à réduire les dommages aux parois du tokamak, une préoccupation dans les réacteurs à fusion.
Plus tôt cette année, le SMART (Small Aspect Ratio Tokamak), le seul réacteur à fusion au monde avec une « triangularité négative » construit à l’université de Séville en Espagne, a produit son premier plasma. Ces développements sont suivis de près par la communauté scientifique internationale, toujours en quête de nouvelles approches pour rendre la fusion nucléaire une réalité tangible.
Perspectives pour les futures centrales à fusion
Les résultats obtenus par les scientifiques de la DIII-D National Fusion Facility ouvrent de nouvelles perspectives pour la conception des futures centrales à fusion. La combinaison de la triangularité négative avec le détachement du divertor pourrait représenter une avancée significative dans le domaine. Les efforts se poursuivent pour simuler et comprendre en détail ces conditions, dans le but de les appliquer à grande échelle.
Les chercheurs sont optimistes quant à la possibilité d’extrapoler ces résultats pour les projets de centrales à fusion de demain. L’enjeu reste de taille, mais la route vers une énergie de fusion propre et durable semble plus accessible que jamais. Quelle sera la prochaine étape dans l’aventure de la fusion nucléaire, et quelles découvertes clés nous réservent encore ces recherches innovantes ?
Ça vous a plu ? 4.7/5 (25)
