La fusion nucléaire contrôlée ; ITER

Les processus de fission ou de fusion nucléaire consistent à transformer les noyaux atomiques.
La masse de la matière après transformation étant inférieure à celle du noyau initial, la fission autant que la fusion s’accompagne, comme l'avait prévu Einstein dans sa célèbre formule (E = mc²), d’une libération énorme d’énergie due à cet écart de masse.

La relation reliant la masse de la matière et l'énergie potentielle contenue dans celle-ci est stupéfiante.

L'homme a malheureusement laissé cette quantité d'énergie, terrifiante au sens propre, se libérer instantanément dans les bombes à Hydrogène à fission. La fusion consiste au contraire à fusionner deux noyaux atomique légers (les deux isotopes de l’hydrogène le deutérium et le tritium) en un seul noyau plus lourd (l’hélium).

 

Nombre de particules dans le noyau ……………   2          3              4

                                                                                 D   +   T     ]    He   + 1n  + 16 MeV                    1)

No de l'élément dans le tableau de Mendeleïv….. 1          1              2

 

Pour comprendre cela, il convient de parler de l'atome d'hydrogène. Cet élément, peut-être l'un des plus abondants du monde, existe sous trois variétés isotopiques l'hydrogène léger, le plus courant dont le noyau ne comporte qu'un proton de masse atomique de environ1, le deutérium dont le noyau comporte 1 neutron et 1 proton, de masse atomique de environ 2 et le tritium dont le noyau comporte 1 proton et 2 neutrons, de masse atomique sensiblement 3. Quant à l'hélium, il a une masse atomique de environ 4 avec deux protons et deux neutrons. La théorie permet d'imaginer qu'en accélérant très vivement, dans un accélérateur de particule approprié, les noyaux des deux isotopes de l'hydrogène (deutérium et tritium), on pourrait grâce à une collision passer la barrière de potentiel protégeant les noyaux et arriver ainsi à la fusion de ces deux isotopes. Des équipes de chercheurs sont déjà engagés dans cette voie et ont atteint des résultats suffisamment prometteurs pour engager au niveau mondial un énorme programme de recherche, le programme ITER, dont la réalisation se fera en France, sensiblement au confluant de la Durance et du Verdon sur le site de Cadarache. A nouveau, et comme cela s’est produit pour la fission nucléaire, la rivière est présente pour refroidir ce nouveau type de réacteur si besoin est étant donné les températures considérables mise en jeu. C’est en raison de son avance technologique que la  France a été choisie par la communauté internationale pour la construction du plus gros accélérateur de particules au monde. En contrepartie, la direction du projet sera nippone. Juste revanche sur l’atome pour les japonais après Hiroshima et Nagasaki. Au moment où la pénurie mondiale de pétrole approche, l’enjeu est considérable. Une équipe de chercheurs internationaux ne sera pas de trop pour mener à bien ce projet grandiose qui comprend 2 étapes ; 10 ans de construction suivit de 30 ans de recherche dans un domaine à la limite de nos connaissances en physique. Malgré d'énormes difficultés, on espère disposer, dans quelques décennies, d'une source d'énergie quasiment inépuisable - l'hydrogène étant très abondant - et parfaitement propre, car cette nouvelle production d’énergie est assurée sans déchets radioactifs.
Les anti-nucléaires soulignent les arrières pensées militaires qui peuvent surgir de cette forme de production d’énergie. Ils ont probablement tort sur ce point car nul doute que ces réalisations, fruit d'une volonté internationale commune, sont exécutées pour le bien de l'humanité et une main tendue aux générations futures au nom de la solidarité et de la responsabilité. Par contre, lorsqu'ils évoquent la complexité des technologies de l’atome, leur inquiétude est certainement fondée. Le récent rapport de Monsieur Mendil, directeur exécutif de l’IEA, va dans ce sens lorsqu'il explique que toute forme de production d’énergie n’utilisant pas la combustion des produits fossiles et exploitables à cours terme mérite examen. Peut-on reprocher à un chercheur de ne pas trouver? Que se passera-t-il si la fusion de l’atome ne vient pas à notre secours avant une cinquantaine d’années ?

 

 

1) formule extraite de l'Encyclopédie Universalis
voir site   http://thiers.stephane.free.fr/energieB3.htm