Réacteurs et centrales
A l’heure actuelle, la fusion civile est synonyme d’ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor).
Le fait de parler de réacteurs et de centrales à fusion revient donc à parler d’ITER.
Nous disons ITER comme synonyme de fuion car c'est le projet le plus avancé cependant il y a aussi le projet du laser Mégajoule, du National Ignition Facility et la Z-Machine.
ITER est un projet de réacteur expérimental proposé lors du sommet de Genève en novembre 1985 par l’URSS (projet d’un nouveau réacteur tokamak).
Le projet est soutenu par les grandes puissances mondiales (Russie, Europe, USA, Canada, Chine et Japon ).
Les Etats-Unis quitte le projet en 1998 pour le rejoindre en 2003, ainsi que la Chine.
Pour l’implantation d’ITER plusieurs sites étaient rentrés en concurrence, dont Cadarache en France (bouches du Rhône) et Hokkaïdo au Japon.
Ces deux sites étaient les plus compétitifs mais c’est finalement Cadarache qui fut retenu.
Le projet ITER est un véritable défi scientifique et technologique mais qui coûte cependant très cher.
Le projet à donc été revu à la baisse. On est passé d’un réacteur capable de produire 1500MW pendant 1000s en 1985 à un réacteur capable de produire 400MW pendant 400s.
Grâce à ces modifications, le coût a été divisé par deux.
Le projet va se dérouler en trois phases :
-La conception : (Achevée en 2002) Pour cette phase, chaque partenaire s’est approprié une part des recherches ce qui a donner la création de sept maquettes qui ont permis la validation des technologies employées.
-La construction : (jusqu’en 2015) Elle aura lieu sur le site de Cadarache car toutes les conditions y sont réunies (proximité d’eau, terrain vague, beaucoup d'espace...).
-L’exploitation : (à partir de 2015 pendant 20 ans) Cela permettra par la suite la création de réacteurs industriels civils générant de l’électricité permettant ainsi une ouverture vers une source d’énergie relativement propre et abondante.
Le réacteur ITER en lui-même permet une fusion par confinement magnétique.
1=Cendres
2=Plasma
3=Flux de chaleur qui atteint la paroi.
4=Couverture tritigène génératrice de tritium.
5=Système de production d’électricité via une turbine entraînée par de l’eau gazeuse.
Le réacteur fonctionne dans un premier temps par l’apport de combustibles primaires (Deutérium (D) et Tritium (T)) (A), qui sont ensuite apportés au réacteur proprement dit.
Ensuite, la fusion à lieu dans un tore (B), pour cela, le plasma y est chauffé à plusieurs centaines de milliers de degrés à l’aide d’un système de chauffage auxiliaire (C).
Ce plasma est confiné par un champ magnétique de façon à ce qu’il ne touche pas la paroi.
Il y a ensuite récupération des cendres (D) et de la chaleur produite dans la couverture tritigène (E).
Cette chaleur permet ensuite la production d’électricité.
Il y a aussi, en plus de l’apport en combustibles et de la production, tout un emploi de technologies et d’appareils complexes comme la bobine magnétique poloïdale ou la maintenance par exemple, mais nous ne nous attarderons pas sur leur fonctionnement plutôt complexe.