AGI – Après deux décennies de conception, de production, de fabrication et d’assemblage sur trois continents, le projet multinational historique de fusion nucléaire ITER a célébré l’achèvement et la livraison de son chantier le 1er juillet bobines de champ toroïdal, le plus complexe des systèmes ITER, originaire du Japon et d’Europe. Chaque bobine est énorme : elle mesure 17 mètres de haut, 9 mètres de large et pèse environ 360 tonnes.
Les bobines de champ toroïdal fonctionneront ensemble, en fait, comme un seul aimant : l’aimant le plus puissant jamais fabriqué. Ils généreront une énergie magnétique totale de 41 gigajoules. Le champ magnétique d’ITER sera environ 250 000 fois plus puissant que celui de la Terre. Masahito MoriyamaMinistre de l’Éducation, de la Culture, des Sports, des Sciences et de la Technologie du Japon, e Gilberto Pichetto Fratinministre italien de l’Environnement et de la Sécurité énergétique, participera à la cérémonie de livraison avec des responsables des autres membres d’ITER.
L’énergie des étoiles
Dix-neuf bobines géantes de champ toroïdal ont été amenées dans le sud de la France. Ils seront des éléments clés d’ITER, le méga-projet expérimental de fusion qui utilisera le confinement magnétique pour réaliser la fusion nucléaire, le même processus qui alimente le Soleil et les étoiles et fournit de la lumière et de la chaleur à la Terre. La recherche sur la fusion vise à développer une source d’énergie sûre, pratiquement inépuisable et respectueuse de l’environnement.
ITER en est un collaboration de plus de 30 pays partenaire. L’Union européenne, la Chine, l’Inde, le Japon, la Corée, la Russie et les États-Unis sont impliqués. Les bobines de champ toroïdal en forme de D seront placées autour de la cuve à vide d’ITER, une chambre en forme de beignet appelée tokamak. Ici, les noyaux atomiques légers seront fusionnés pour en former des plus lourds, libérant ainsi une énorme énergie issue de la réaction de fusion.
Un plasma dix fois plus chaud que le Soleil
Le combustible de cette réaction de fusion est constitué de deux formes d’hydrogène, deutérium et tritium (DT). Ce carburant sera injecté sous forme de gaz dans le tokamak. En faisant passer un courant électrique à travers le gaz, celui-ci devient un plasma ionisé – le quatrième état de la matière, un nuage de noyaux et d’électrons. Le plasma sera chauffé à 150 millions de degrés10 fois plus chaud que le noyau du Soleil. À cette température, la vitesse des noyaux atomiques légers est suffisamment élevée pour leur permettre d’entrer en collision et de fusionner.
Pour façonner, confiner et contrôler ce plasma extrêmement chaud, le tokamak ITER doit générer une cage magnétique invisible, précisément épousée à la forme de la cuve métallique sous vide. Et c’est là que les bobines entrent en jeu. ITER utilise du niobium-étain et du niobium-titane comme matériaux pour ses bobines géantes. Dix bobines ont été produites en Europe, sous les auspices de l’Agence nationale européenne ITER, Fusion for Energy (F4E). Huit bobines et une bobine de rechange ont été produites au Japon, sous la direction d’ITER Japon, qui fait partie des Instituts nationaux des sciences et technologies quantiques (QST).
