Énergie de fusion : le tokamak EAST en Chine franchit une étape clé

Le tokamak supraconducteur expérimental avancé (EAST) en Chine a réussi à maintenir un fonctionnement en régime permanent du plasma à haut confinement pendant 1,066 403 secondes, battant ainsi son propre record précédent de 2023 secondes atteint en XNUMX.   

Le 20 janvier 2025, l'installation EAST (Experimental Advanced Supraconducting Tokamak) en Chine (populairement connue sous le nom de « soleil artificiel » de la Chine) a réussi à maintenir un fonctionnement stable du plasma à haut confinement pendant 1,066 1,066 secondes. La durée de 403 2023 secondes est une étape clé dans la recherche sur la fusion ; cette réalisation constitue donc une étape importante dans la poursuite de la production d'énergie de fusion. L'installation EAST avait déjà maintenu un fonctionnement stable du plasma à haut confinement pendant 100 secondes en XNUMX. Afin de permettre la fusion nucléaire, les installations de fusion contrôlée doivent atteindre des températures supérieures à XNUMX millions de degrés Celsius tout en maintenant un fonctionnement stable à long terme.  

L'installation EAST (Experimental Advanced Supraconducting Tokamak) en Chine est devenue opérationnelle en 2007. Il s'agit d'un dispositif tokamak qui sert de plate-forme de test ouverte aux scientifiques pour mener des expériences et des recherches liées à la fusion depuis qu'il est devenu opérationnel.  

Le tokamak EAST est similaire à ITER par sa forme et son équilibre, mais plus petit et plus flexible. Il présente trois caractéristiques distinctives : une section transversale non circulaire, des aimants entièrement supraconducteurs et des composants faisant face au plasma (PFC) entièrement refroidis activement par eau. Il a permis des progrès significatifs dans l'approche du confinement magnétique de la fusion nucléaire, en particulier en atteignant une température de plasma record. 

L'utilisation d'aimants pour confiner et contrôler le plasma est l'une des deux principales approches pour atteindre les conditions extrêmes nécessaires à la fusion nucléaire. Les dispositifs Tokamak utilisent des champs magnétiques pour générer de la chaleur et confiner le plasma à haute température. ITER est le plus grand projet de tokamak au monde. Basé à Saint-Paul-lez-Durance dans le sud de la France, ITER est la collaboration la plus ambitieuse en matière d'énergie de fusion entre 35 pays. Il utilise un tore annulaire (ou dispositif magnétique en anneau) pour confiner le combustible de fusion pendant de longues périodes à des températures suffisamment élevées pour que l'allumage de la fusion ait lieu. Comme ITER, le programme de fusion STEP du Royaume-Uni est basé sur le confinement magnétique du plasma à l'aide de tokamak. Cependant, le tokamak du programme STEP sera de forme sphérique (au lieu de la forme en anneau d'ITER). Un tokamak sphérique est compact, rentable et peut être plus facile à mettre à l'échelle.   

La fusion par confinement inertiel (ICF) est l’autre approche permettant d’atteindre les conditions extrêmes requises pour la fusion nucléaire. Dans cette approche, les conditions de fusion extrêmes sont créées en comprimant et en chauffant rapidement une petite quantité de combustible de fusion. Le National Ignition Facility (NIF) du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) utilise une technique d’implosion par laser pour faire imploser des capsules remplies de combustible deutérium-tritium à l’aide de faisceaux laser à haute énergie. Le NIF a récemment démontré la validité de cette approche selon laquelle la fusion nucléaire contrôlée peut être exploitée pour répondre aux besoins énergétiques.   

*** 

Références:  

1. Instituts des sciences physiques de Hefei, CAS. Actualités – Le « soleil artificiel » chinois atteint un nouveau record, une étape importante vers la production d'énergie à partir de la fusion. Publié le 21 janvier 2025. Disponible sur https://english.hf.cas.cn/nr/bth/202501/t20250121_899051.html  

2. Tokamak supraconducteur avancé expérimental (EAST). Brève introduction. Disponible à l'adresse  http://east.ipp.ac.cn/index/article/info/id/52.html  

3. Zhou C., 2024. Comparaison entre les tokamak EAST et ITER. Sciences théoriques et naturelles, 43,162, 167-XNUMX. DOI : https://doi.org/10.54254/2753-8818/43/20240818  

4. Hu, J., Xi, W., Zhang, J. et al. Tokamak entièrement supraconducteur : EAST. AAPPS Bull. 33, 8 (2023). https://doi.org/10.1007/s43673-023-00080-9  

5. Zheng J., et al 2022. Progrès récents dans la recherche chinoise sur la fusion basée sur la configuration supraconductrice du tokamak. L'innovation. Volume 3, numéro 4, 12 juillet 2022, 100269. DOI : https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100269  

*** 

Articles connexes  

1. Programme britannique d'énergie de fusion : présentation du prototype de centrale électrique STEP (7 September 2024).  

2. « Fusion Ignition » démontré pour la quatrième fois au laboratoire Lawrence (20 décembre 2023) 

3. Fusion Ignition devient une réalité ; Seuil de rentabilité énergétique atteint au laboratoire Lawrence (15 décembre 2022) 

***