Intérieur de la machine de fusion expérimentale tokamak Joint European Torus (JET) avec une photo du plasma superposée. Crédit : Autorité de l’énergie atomique du Royaume-Uni, avec l’aimable autorisation d’EUROfusion
Le Joint European Torus (JET), l’une des machines à fusion les plus grandes et les plus puissantes au monde, a prouvé sa capacité à produire de l’énergie de fusion de manière constante et a également établi un nouveau record mondial de production d’énergie.
Ces réalisations notables représentent une étape importante dans le domaine de la science et de l’ingénierie de la fusion.
Dans les dernières expériences deutérium-tritium du JET (DTE3), une puissance de fusion élevée a été produite de manière constante pendant 5 secondes, ce qui a donné lieu à un record révolutionnaire de 69 mégajoules en utilisant seulement 0,2 milligramme de carburant.
JET est un tokamak, une conception qui utilise de puissants champs magnétiques pour confiner un plasma en forme de beignet. La plupart des approches visant à créer une fusion commerciale privilégient l’utilisation de deux variantes d’hydrogène : le deutérium et le tritium. Lorsque le deutérium et le tritium fusionnent, ils produisent de l’hélium et de grandes quantités d’énergie, une réaction qui constituera la base des futures centrales à fusion.
Expertise et impact futur
Le Dr Fernanda Rimini, directrice principale de l’exploitation du JET, a déclaré : « Nous pouvons créer de manière fiable des plasmas de fusion en utilisant le même mélange de carburant que celui utilisé par les centrales électriques commerciales à fusion, démontrant ainsi l’expertise avancée développée au fil du temps. »
Le professeur Ambrogio Fasoli, responsable de programme (PDG) chez EUROfusion, a déclaré : « Notre démonstration réussie de scénarios opérationnels pour les futures machines à fusion comme ITER et DEMO, validée par le nouveau record énergétique, suscite une plus grande confiance dans le développement de l’énergie de fusion. Au-delà de l’établissement d’un nouveau record, nous avons réalisé des choses que nous n’avions jamais faites auparavant et approfondi notre compréhension de la physique de la fusion.
Vidéo à l’intérieur du tokamak Joint European Torus de l’impulsion n° 104522 du 3 octobre 2023, qui a établi un nouveau record d’énergie de fusion de 69 mégajoules. Crédit : Autorité de l’énergie atomique du Royaume-Uni, avec l’aimable autorisation d’EUROfusion
Le Dr Emmanuel Joffrin, responsable du groupe de travail d’exploitation des tokamaks EUROfusion au CEA, a déclaré : « Non seulement nous avons démontré comment adoucir la chaleur intense circulant du plasma vers l’échappement, mais nous avons également montré dans JET comment nous pouvons intégrer le bord du plasma dans un état stable empêchant ainsi les sursauts d’énergie d’atteindre le mur. Les deux techniques visent à protéger l’intégrité des parois des futures machines. C’est la première fois que nous pouvons tester ces scénarios dans un environnement deutérium-tritium.
Collaboration mondiale et héritage
Plus de 300 scientifiques et ingénieurs d’EUROfusion, un consortium de chercheurs de toute l’Europe, ont contribué à ces expériences marquantes sur le site de l’Autorité britannique de l’énergie atomique (UKAEA) à Oxford, démontrant le dévouement et l’efficacité sans précédent de l’équipe internationale du JET.
Les résultats consolident le rôle central du JET dans la promotion d’une énergie de fusion sûre, à faible émission de carbone et durable.
Vue de l’intérieur du tokamak Joint European Torus à l’impulsion n° 104522 du 3 octobre 2023, qui a établi un nouveau record d’énergie de fusion de 69 mégajoules. Crédit : Autorité de l’énergie atomique du Royaume-Uni, avec l’aimable autorisation d’EUROfusion
Le ministre britannique du Nucléaire et des Réseaux, Andrew Bowie, a déclaré : « La dernière expérience de fusion du JET est un chant du cygne approprié après tout le travail révolutionnaire réalisé dans le cadre du projet depuis 1983. Nous sommes plus proches que jamais de l’énergie de fusion grâce à l’équipe internationale de scientifiques et ingénieurs de l’Oxfordshire. Le travail ne s’arrête pas là. Notre programme Fusion Futures a engagé 650 millions de livres sterling pour investir dans la recherche et les installations, consolidant ainsi la position du Royaume-Uni en tant que plaque tournante mondiale de la fusion.
JET a conclu ses opérations scientifiques fin décembre 2023.
Le professeur Sir Ian Chapman, PDG de l’UKAEA, a déclaré : « JET a fonctionné aussi près des conditions des centrales électriques que possible avec les installations actuelles, et son héritage sera omniprésent dans toutes les centrales électriques futures. Il joue un rôle essentiel pour nous rapprocher d’un avenir sûr et durable.
Le rôle du JET dans l’avancement de l’énergie de fusion
Les résultats des recherches du JET ont des implications cruciales non seulement pour ITER – un mégaprojet de recherche sur la fusion en cours de construction dans le sud de la France – mais également pour le prototype de centrale électrique STEP du Royaume-Uni, la centrale de démonstration européenne, DEMO et d’autres projets mondiaux de fusion, poursuivant un avenir de une énergie sûre, à faible émission de carbone et durable.
Le Dr Pietro Barabaschi, directeur général d’ITER, a déclaré : « Tout au long de son cycle de vie, le JET a été remarquablement utile en tant que précurseur d’ITER : dans les tests de nouveaux matériaux, dans le développement de nouveaux composants innovants, et surtout dans la génération de nouveaux composants. données scientifiques issues de la fusion Deutérium-Tritium. Les résultats obtenus ici auront un impact direct et positif sur ITER, validant la voie à suivre et nous permettant de progresser plus rapidement vers nos objectifs de performance. Sur une note personnelle, ce fut un grand privilège de travailler chez JET depuis quelques années. Là, j’ai eu l’occasion d’apprendre auprès de nombreuses personnes exceptionnelles.»
JET joue un rôle déterminant dans l’avancement de l’énergie de fusion depuis plus de quatre décennies, symbolisant la collaboration scientifique internationale, l’excellence en ingénierie et l’engagement à exploiter la puissance de l’énergie de fusion – les mêmes réactions qui alimentent le Soleil et les étoiles.
JET a démontré une fusion soutenue pendant cinq secondes à haute puissance et a établi un record du monde en 2021. Les premières expériences deutérium-tritium de JET ont eu lieu en 1997.
Alors qu’il entre dans la prochaine phase de son cycle de vie de réaffectation et de déclassement, une célébration fin février 2024 honorera sa vision fondatrice et l’esprit de collaboration qui a conduit à son succès.
Les réalisations du JET, depuis les étapes scientifiques majeures jusqu’à l’établissement de records énergétiques, soulignent l’héritage durable de l’installation dans l’évolution de la technologie de fusion.
Ses contributions à la science et à l’ingénierie de la fusion ont joué un rôle crucial dans l’accélération du développement de l’énergie de fusion, qui promet de devenir un élément sûr, à faible intensité de carbone et durable de l’approvisionnement énergétique mondial futur.
La recherche a été financée par le programme de recherche et de formation d’Euratom.
