L`Europe veut capturer au laser l`énergie des étoiles

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5 septembre 2007
L’Europe veut capturer au laser l’énergie des
étoiles
Neuf pays lancent un projet de recherche sur la fusion nucléaire, alternatif à ITER, chiffré à 750
millions d’euros
Epuisement des ressources fossiles et lutte contre l’effet de serre obligent, le nucléaire reprend des
couleurs. Qu’il s’agisse des centrales à fission actuelles, dont le parc mondial est en cours d’extension
ou de renouvellement. Ou des réacteurs à fusion qui, espèrent les physiciens, fourniront peut-être à
l’humanité, dans la seconde moitié du siècle, une énergie presque illimitée.
Face à ITER, le réacteur expérimental de fusion thermonucléaire qui va être construit à Cadarache
(Bouches-du-Rhône), pour 10 milliards d’euros, voici HiPER (High Power Laser Energy Research), un
autre grand instrument de recherche, dont le pré-projet vient d’être sélectionné par la Commission
européenne pour le 7e programme-cadre.
Dans les deux cas, il s’agit de démontrer la possibilité de contrôler la réaction de fusion qui fait briller
le Soleil. Au coeur des étoiles, les noyaux d’hydrogène se combinent pour former des noyaux plus
lourds, en libérant une formidable énergie. C’est cette alchimie que souhaitent reproduire les
physiciens, en faisant s’assembler des noyaux de deux isotopes de l’hydrogène, le deutérium et le
tritium, dont la fusion produit de l’hélium, des neutrons et de l’énergie.
Deux voies sont explorées. La première, à confinement magnétique, consiste à piéger le mélange
gazeux à l’intérieur de vastes chambres à air sous vide : c’est le principe d’ITER. La seconde, à
confinement inertiel, utilise des lasers pour irradier de très petites quantités de ce mélange : c’est la
technologie développée par HiPER.
" Avec la première filière, il s’agit de maintenir à très haute température un plasma de basse densité
pendant un temps relativement long, de l’ordre de la seconde. Avec la deuxième, le plasma est de
très haute densité (supérieure d’un facteur 109) et le temps de réaction extrêmement court (de
l’ordre du milliardième de seconde) ", explique Michel Koenig, de l’Ecole polytechnique, l’un des
animateurs du programme.
100 MILLIONS DE DEGRÉS
Pour provoquer la fusion du deutérium et du tritium, encapsulés dans une minibille d’un à deux
millimètres de diamètre, les chercheurs ont recours à des lasers de très forte énergie. Certains de ces
lasers, à impulsions longues, compriment la bille où la densité atteint environ 300 gr/cm3 et la
température 100 millions de degrés Celsius. Un autre laser, à impulsions courtes, guidé par un cône
en or, injecte des électrons au coeur de la microbille, où ceux-ci déposent leur énergie, provoquant
l’allumage du mélange. L’objectif étant de récupérer davantage d’énergie qu’il en est consommé pour
produire la réaction, sous forme de chaleur qui, dans les réacteurs du futur, serait convertie en
électricité.
Les premiers travaux sur la fusion par laser datent des années 1970. Des installations militaires
existent, aux Etats-Unis avec le NIF (National Ignition Facility) du Lawrence Livermore National
Laboratory, et en France avec le LMJ (Laser Mégajoule) de Bordeaux, dédié à la simulation des armes
nucléaires. Des centres de recherche civile existent également, aux Etats-Unis, au Japon, en GrandeBretagne et en France. Mais l’Europe avait pris, dans ce domaine, du retard.
Elle compte se donner plusieurs longueurs d’avance avec HiPER, associant 9 pays : Royaume-Uni,
France, Espagne, Allemagne, Pologne, Italie, Portugal, République tchèque et Grèce. Pour l’heure,
indique Christine Labaune, directrice de l’Institut Lasers et Plasmas et coordonnatrice adjointe du
projet, Bruxelles est en passe de donner son accord pour un financement de quelques millions d’euros
pour la phase préparatoire, qui devrait débuter fin 2007 ou début 2008. Si cette phase est concluante,
la construction pourrait débuter entre 2012 et 2015, pour un coût estimé à 750 millions d’euros.
L’implantation n’est pas encore choisie, mais la Grande-Bretagne, qui pilote le projet, nourrit de
sérieux espoirs.
Les défis scientifiques et technologiques sont immenses. Ce n’est pas avant 2050 que pourrait voir le
jour un réacteur électrogène industriel. Et que l’on saura si la fusion nucléaire, version ITER ou version
HiPER, tient ou non ses promesses.