Tpe Fusion Nucléaire Historique

Historique de la fusion

L’origine de la lumière du soleil a été une des grandes questions du XIXème siècle. En 1920, le physicien britannique Francis William Aston découvre que l’énergie serait issue d’un enchaînement complexe où, à cause de la gravité et de la chaleur qu’ils génèrent, des atomes légers fusionnent. En étudiant le défaut de masse de l’hélium (différence entre la somme des masses des protons et des neutrons contenus dans le noyau d’un atome et la masse réelle de l’atome), il conclut que l’on peut produire de l’énergie en fabriquant un atome d’hélium à partir d’atomes plus légers. L’idée de reproduire ce concept sur Terre émergea alors. Mais seulement les réactions qui mettaient en jeu les isotopes de l’hydrogène étaient envisagées.

Jean Perrin et Arthur Eddington sont les premiers à avancer que les réactions nucléaires de fusion fournissent l’énergie qui permettent aux étoiles de briller. Au cours du XXème siècle, cette théorie a bien été démontrée et les scientifiques l’ont étendue à tout l’univers : les réactions de fusion sont la principale source d’énergie de l’univers.

Dans les années 1930, des procédés expérimentaux permirent de réaliser des fusions nucléaires en laboratoire. L’objectif était de créer une température assez élevée pour initier ces réactions. Pour créer un plasma, une température minimale de cent millions degrés Kelvin est nécessaire. Mais le problème est qu’aucun matériau ne peut résister à cette température, il devint alors totalement nécessaire de confiner les particules ainsi chauffées.

Le premier concept de réacteur à fusion fut breveté en 1946 par les britanniques Thomson et Blackman, mais il ne sera cependant jamais construit. Pendant les années 1950, à cause de la guerre froide, la fusion devient un domaine complètement secret, les grandes puissances (États-Unis, URSS, Allemagne, France, Japon) ont multiplié les expériences d’arrache-pied de leur côté sans pour autant communiquer les résultats ; le service de physique des plasmas du Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) naît alors à Saclay en 1955.

Mais en 1958, la fusion connaît un véritable tournant : les pays impliqués dans cette recherche dévoilent enfin leurs résultats et les mettent en commun. De ce fait, ils comprennent la difficulté que représente la reproduction de la fusion sur Terre, pour des raisons purement techniques. Plusieurs collaborations internationales sont créées entre certains de ces pays. On peut par exemple citer l’EURATOM-CEA créée en 1959 à l’échelle européenne, qui associe l’EURATOM, l’Agence Atomique Européenne et les organismes de recherche des pays membres de la Communauté Européenne. La course à la performance débute alors entre ces grandes puissances mondiales, ce qui entraînent des rivalités ainsi qu’un esprit de compétition, pour des raisons essentiellement économiques que politiques. Mais les recherches sur la fusion ont stagné du fait des difficultés techniques auxquelles se heurtaient les scientifiques.

50 ans ont maintenant passés et ce n'est qu'aujourd'hui que l'on reparle de la fusion. En effet l'étude récente des plasmas a fait progresser de façon considérable les recherches. Le projet le plus abouti

...