Une expérience de fusion dans la plus grande installation laser du monde a libéré 1,3 million de joules d'énergie, se rapprochant peu à peu du seuil de rentabilité connu sous le nom d'allumage. C'est à ce moment que la fusion thermonucléaire commence à libérer plus d'énergie qu'il n'en faut pour sa détonation.
L'essence de l'expérience était que des scientifiques du National Ignition Laboratory (NIF) utilisaient un laser pour pénétrer dans une minuscule capsule, où ils déclenchaient des réactions thermonucléaires qui produisaient plus de 10 quadrillions de watts d'énergie en 100 billionièmes de seconde. L'expérience a libéré environ 70 % de l'énergie de la lumière laser utilisée pour déclencher les réactions de fusion, rapprochant plus que jamais l'installation de l'allumage.
Les scientifiques ont réussi à atteindre ce seuil par le fait que la capsule n'absorbe qu'une partie de toute l'énergie laser focalisée sur elle, et les réactions produisent en fait plus d'énergie que celle qui est directement dépensée pour leur allumage.
La fusion nucléaire est le même processus qui "démarre" le Soleil. Pour les scientifiques, c'est avant tout une source d'énergie attractive car elle ne conduira pas à la formation de gaz à effet de serre à l'origine du réchauffement climatique ou de déchets radioactifs dangereux à vie longue. Dans la fusion nucléaire, les noyaux d'hydrogène fusionnent pour former de l'hélium, libérant de l'énergie dans le processus. Mais la fusion nécessite des températures et des pressions extrêmes, ce qui rend le contrôle et la gestion difficiles.
Dans les expériences thermonucléaires du NIF, 192 faisceaux laser convergent vers un petit cylindre qui contient une capsule de combustible de la taille d'un pois. Lorsque cette puissante impulsion laser frappe le cylindre, des rayons X sont libérés, vaporisant l'extérieur de la capsule et faisant exploser le carburant à l'intérieur. Ce combustible est un mélange de deutérium et de tritium. Lorsque le carburant explose, il atteint la densité, la température et la pression ultimes nécessaires pour convertir l'hydrogène en hélium. Cet hélium peut encore chauffer une autre partie du carburant, ce que l'on appelle le chauffage alpha, provoquant une réaction de fusion en chaîne.
Le physicien Stephen Bodner critique certains détails de la conception du NIF. Mais il avoue être surpris par les résultats. "Ils se sont suffisamment approchés de leur objectif d'allumage et d'équilibre pour appeler cela un succès", a déclaré Bodner. "Il est temps pour les États-Unis d'aller de l'avant avec un programme majeur de fusion laser."
Lisez aussi:
- Des scientifiques ont utilisé une carte vidéo de jeu pour lancer un prototype de réacteur thermonucléaire
- La Grande-Bretagne inaugure une ère de fusion abordable avec le lancement du tokamak MAST amélioré