FAQ ITER

  • Collaboration internationale depuis 1985, ITER est un programme de recherche pour démontrer la viabilité d’une nouvelle source énergétique : la fusion.

  • La fission consiste à projeter un neutron sur un atome lourd instable (uranium 235 ou plutonium 239). Ce dernier éclate alors en 2 atomes plus légers. Cela produit de l’énergie, des rayonnements radioactifs et 2 ou 3 neutrons capables à leur tour de provoquer une fission. Et ainsi de suite. C’est le mécanisme de la réaction en chaîne. Aujourd’hui, c'est la fission qui est utilisée dans les centrales nucléaires de production d'électricité.

    De son côté, la fusion consiste à rapprocher deux atomes d’hydrogène (deutérium et tritium) à des températures de plusieurs millions de degrés, comme au cœur des étoiles. Lorsque ces noyaux légers fusionnent, le noyau créé se retrouve dans un état instable. Il tente de retrouver un état stable en éjectant un atome d’hélium et un neutron et crée alors de l’énergie.

  • Acronyme des termes russes « toroïdalnaïa kameras magnitnymi katushkami », il signifie littéralement « chambre toroïdale avec bobines magnétiques ».

    C’est une grande chambre à vide en forme de bouée. Dans cette enceinte de confinement magnétique, le combustible, un mélange de deutérium et de tritium (deux isotopes de l'hydrogène), est chauffé à des températures supérieures à 150 millions de degrés afin d'obtenir un plasma chaud. C’est un environnement dans lequel des éléments légers comme le deutérium et le tritium peuvent fusionner. Cette réaction de fusion produit un gaz inerte, l’hélium, et surtout de l'énergie.

  • Le plasma représente le quatrième état de la matière : quand on chauffe un élément solide, il devient liquide ; si on le chauffe davantage, il deviendra gazeux ; et si on le chauffe davantage encore, il deviendra plasma.

    Dans la nature, le plasma se rencontre dans le soleil, les étoiles, les aurores boréales ou encore la foudre, où il atteint des températures de plusieurs dizaines de millions de degrés. A un plus bas niveau d'énergie, le plasma est utilisé dans les écrans vidéo par exemple.

  • L'un des soucis majeurs concerne ce que l'on appelle les disruptions, c'est-à-dire l'apparition brutale d'instabilités du plasma. Dans les tests initiaux, avant la mise en œuvre d'éléments radioactifs, ITER va devoir acquérir une expérience sur la probabilité de ces disruptions et la manière d'en gérer les conséquences.

    Nous ne disposons pas de bases théoriques suffisantes permettant de prédire ou de calculer les différents aspects de la disruption. Pour en évaluer les conséquences, il existe deux moyens : extrapoler à partir des données empiriques des tokamaks actuels ou modéliser le processus, aussi précisément que possible. Mais les deux approches ont des limites.

    Un problème important consiste à déterminer le temps le plus court mis par le courant pour s'effondrer durant une perturbation. Plus ce délai sera court, plus les conséquences de la disruption seront importantes. Il est donc primordial d'accroître l’analyse des données existantes et le niveau de modélisation de ces événements, en parvenant à des modèles tridimensionnels par exemple, et en même temps de rassembler autant d'informations que possible durant la première phase d'expérimentation pour tester les extrapolations empiriques déjà réalisées.

  • L’organisation ITER, en tant qu’exploitant, doit, comme EDF pour chacune de ses centrales, remettre un dossier de demande d’autorisation de création aux ministres compétents et à l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN), qui est soumis à l’expertise technique de l’IRSN. En voici le planning : 

  • Dans le monde entier, les installations de fusion n'ont cessé de progresser. Le tokamak Tore Supra, du CEA/Cadarache, détient le record de durée d'un plasma avec 6 minutes et 30 secondes. Le JT-60 japonais a atteint la valeur du triple produit de fusion – densité, température, temps de confinement – la plus élevée à ce jour. Aux Etats-Unis, des installations de fusion ont obtenu des températures de plusieurs centaines de millions de degrés Celsius.

    Toutes ces prouesses ont permis à la science de la fusion de se rapprocher du « breakeven », qui correspond au moment où, dans une installation de fusion, un plasma libère au moins autant d'énergie qu'il en a reçu pour la produire. Le « breakeven » n'a jamais été atteint à ce jour. Le record actuel est détenu par le JET, qui est parvenu à restituer sous forme d'énergie 70 % de la puissance qui lui avait été apportée. ITER devrait être le premier, en produisant 500 MW d'énergie pour 50 MW consommés.

  • Lorsque l'expérience scientifique ITER aura démontré la faisabilité de cette filière énergétique basée sur la fusion, il est prévu de créer, sur un site non encore déterminé, un prototype de centrale nommé DEMO. Dans ITER, l'énergie produite n'est pas récupérée. Dans DEMO, l’électricité sera récupérée et des tests seront effectués pour évaluer la capacité de ce prototype à s'autoalimenter en tritium.

    Le projet n'en est qu'à l'étude de faisabilité et à l’élaboration des plans. La première pierre ne devrait pas être posée avant 2060. Et la première centrale basée sur ce prototype pourrait voir le jour à la fin du XXIe siècle.