Dans le sud de la France, 35 nations collaborent pour construire le plus grand tokamak du monde, un dispositif de fusion magnétique qui a été conçu pour prouver la faisabilité de la fusion en tant que source d’énergie à grande échelle et sans carbone, selon le principe qui alimente notre Soleil et les étoiles.

La campagne expérimentale qui sera menée à ITER est cruciale pour faire progresser la science de la fusion et préparer la voie aux centrales à fusion de demain.

ITER sera le premier dispositif de fusion à produire de l’énergie nette. ITER sera le premier dispositif de fusion à maintenir la fusion pendant de longues périodes. Et ITER sera le premier dispositif de fusion à tester les technologies intégrées, les matériaux et les régimes de physique nécessaires à la production commerciale d’électricité issue de la fusion.

Des milliers d’ingénieurs et de scientifiques ont contribué à la conception d’ITER depuis que l’idée d’une expérience conjointe internationale sur la fusion a été lancée en 1985. Les membres d’ITER – la Chine, l’Union européenne, l’Inde, le Japon, la Corée, la Russie et les États-Unis – sont maintenant engagés dans une collaboration de 35 ans pour construire et exploiter le dispositif expérimental d’ITER, et amener ensemble la fusion au point où un réacteur de fusion de démonstration peut être conçu.

Que va faire ITER ?

La quantité d’énergie de fusion qu’un tokamak est capable de produire est le résultat direct du nombre de réactions de fusion qui ont lieu dans son cœur. Les scientifiques savent que plus la cuve est grande, plus le volume du plasma est important… et donc plus le potentiel d’énergie de fusion est grand.

Avec un volume de plasma dix fois supérieur à celui de la plus grande machine en service aujourd’hui, le tokamak ITER sera un outil expérimental unique, capable de plasmas plus longs et d’un meilleur confinement. La machine a été conçue spécifiquement pour :

1) Produire 500 MW de puissance de fusion
Le record mondial de puissance de fusion est détenu par le tokamak européen JET. En 1997, le JET a produit 16 MW d’énergie de fusion à partir d’une puissance de chauffage totale de 24 MW. ITER est conçu pour produire un rendement énergétique décuplé, soit 500 MW d’énergie de fusion à partir de 50 MW de puissance de chauffage. ITER ne capturera pas l’énergie qu’il produit sous forme d’électricité, mais – en tant que première de toutes les expériences de fusion de l’histoire à produire un gain énergétique net – il préparera la voie à la machine qui le pourra.

2) Démontrer le fonctionnement intégré des technologies pour une centrale à fusion
ITER comblera le fossé entre les dispositifs de fusion expérimentaux à plus petite échelle d’aujourd’hui et les centrales de fusion de démonstration du futur. Les scientifiques pourront étudier les plasmas dans des conditions similaires à celles attendues dans une future centrale et tester des technologies telles que le chauffage, le contrôle, les diagnostics, la cryogénie et la télémaintenance.

3) Réaliser un plasma de deutérium-tritium dans lequel la réaction est entretenue par un chauffage interne
. La recherche sur la fusion est aujourd’hui au seuil de l’exploration d’un « plasma brûlant » – un plasma dans lequel la chaleur de la réaction de fusion est confinée à l’intérieur du plasma de manière suffisamment efficace pour que la réaction soit soutenue pendant une longue durée. Les scientifiques sont convaincus que les plasmas d’ITER produiront non seulement beaucoup plus d’énergie de fusion, mais qu’ils resteront stables pendant de plus longues périodes.

4) Tester la reproduction du tritium
L’une des missions pour les étapes ultérieures de l’exploitation d’ITER est de démontrer la faisabilité de la production de tritium dans l’enceinte à vide. L’approvisionnement mondial en tritium (utilisé avec le deutérium pour alimenter la réaction de fusion) n’est pas suffisant pour couvrir les besoins des futures centrales électriques. ITER offrira une occasion unique de tester des maquettes de couvertures de reproduction du tritium dans la cuve dans un environnement de fusion réel.

5) Démontrer les caractéristiques de sûreté d’un dispositif de fusion
. ITER a franchi une étape importante dans l’histoire de la fusion lorsque, en 2012, l’organisation ITER a été autorisée en tant qu’exploitant nucléaire en France sur la base de l’examen rigoureux et impartial de ses dossiers de sûreté. L’un des principaux objectifs de l’exploitation d’ITER est de démontrer la maîtrise du plasma et des réactions de fusion avec des conséquences négligeables pour l’environnement.