Les chercheurs de l’Institut coréen de l’énergie de fusion sont parvenus à entretenir un plasma de 100 millions de degrés Celsius durant 30 secondes dans le cadre de l’expérience KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research). Pour obtenir ce résultat, l’équipe a optimisé la technologie de stabilisation de la turbulence et les conditions de champs magnétiques du réacteur. Si la durée finale de cette récente fusion est loin d’être suffisante pour extraire de l’énergie à l’heure actuelle, il s’agit d’une avancée notable dans le domaine. Les ingénieurs du projet estiment que la difficulté relève de la fiabilité du matériel. De ce fait, il sera possible d’améliorer le réacteur pour atteindre 300 secondes d’ici 2026.

Un nouveau record pour KSTAR

Le réacteur coréen bat les records de stabilisation de fusion nucléaire à très haute température. Entre 2018 et 2020, ses performances sont passées de 1,5 seconde à 20 secondes avec une chaleur extrême de 100 millions de degrés Celcius. Cette année, les chercheurs ont largement dépassé ce sommet en gardant le plasma stable pendant 30 secondes.

D’après l’équipe de chercheurs du projet, l’exploit a été rendu possible grâce à des ions rapides abondants stabilisant la turbulence du plasma. Ces ingénieurs ont apporté des améliorations au niveau du confinement magnétique du Tokamak, c’est-à-dire la chambre abritant les noyaux chauffés, pour éviter que le plasma ne se heurte la paroi et refroidisse.

En modifiant le champ magnétique ITB (internal transport barriers) qui confine la chambre du réacteur, il est possible de réduire la densité du plasma tout en élevant la température dans son cœur, expliquent-ils avant d’ajouter : « ce régime est rarement sujet à des perturbations et peut être maintenu de manière fiable, même sans contrôle sophistiqué, et représente donc une voie prometteuse vers des réacteurs de fusion commerciaux ».

La fusion nucléaire n’est plus une utopie ?

Contrairement à la fission nucléaire qui consiste à faire éclater un noyau d’atomes lourds pour créer de l’énergie (comme les bombes atomiques), la fusion nucléaire assemble deux noyaux pour libérer de l’énergie propre, sans gaz à effet de serre, et non radioactive. Cependant, le procédé nécessite une chauffe extrême des éléments atomiques dans des réacteurs atteignant plus de 100 millions de degrés Celsius. Le faible nombre d'installations répondant à ces critères et le coût faramineux des tests ont limité les expériences dans le passé.

Aujourd’hui, on retrouve des réacteurs à fusion par confinement magnétique en Asie (JT-60, KSTAR, ITER), aux États-Unis (Doublet ou DIII-D) et en Europe (Tore Supra, Asdex, JET).