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À l’occasion du lancement du projet de recherche SPEKTRE, l’Institut Jean Lamour (CNRS – Université de Lorraine) a présenté à ses partenaires les avancées dans le domaine de la fusion nucléaire. Après une présentation de la thématique et l’avancée du projet SPEKTRE, Etienne Gravier, professeur à l’Université de Lorraine et Frédéric Brochard, directeur de recherche CNRS et porteur du projet, ont dévoilé le contexte et la première version de cette nouvelle machine de recherche de pointe.
La fusion nucléaire : une alternative prometteuse
Alors que toutes les centrales nucléaires actuelles reposent sur la fission nucléaire – la division de noyaux lourds (uranium) – la recherche explore une autre voie : la fusion nucléaire.
La fission permet depuis des décennies de produire une énergie décarbonée à grande échelle, mais elle génère également des déchets radioactifs à longue durée de vie.
La fusion, au contraire, consiste à faire fusionner des noyaux atomiques légers (hydrogène) pour former de l’hélium tout en dégageant de l’énergie. Elle présente plusieurs avantages déterminants :
- un combustible quasi illimité sur Terre,
- l’absence de déchets radioactifs à longue durée de vie,
- une réaction intrinsèquement sûre, sans réaction en chaîne.
À terme, la fusion pourrait donc permettre de concevoir des centrales sûres, durables et décarbonées, capables de répondre aux besoins énergétiques des générations futures.
Un défi scientifique majeur
Pour que la réaction de fusion se produise, il faut recréer des conditions extrêmes : un plasma porté à près de 150 millions de degrés, soit dix fois la température au cœur du Soleil, et maintenu de manière stable grâce à un confinement magnétique.
C’est précisément ce défi qui anime la communauté scientifique internationale.
SPEKTRE : un nouvel équipement pour accélérer la recherche
C’est dans ce contexte que l’Institut Jean Lamour développe SPEKTRE, un grand équipement de recherche destiné à étudier les plasmas magnétisés dans des conditions proches de celles rencontrées dans les réacteurs à fusion nucléaire.
Contrairement aux réacteurs expérimentaux, SPEKTRE ne produira pas de réactions de fusion. Mais il permettra d’étudier un plasma qui aura des propriétés proches de celles du plasma de bord d’un tokamak et d’analyser des phénomènes clés comme :
- la turbulence,
- les interactions entre plasma et parois,
- le chauffage du plasma,
- la confrontation entre modèles théoriques et expériences à des échelles pertinentes.
En réunissant théoriciens, modélisateurs et expérimentateurs, SPEKTRE favorisera une approche intégrée de la recherche en fusion nucléaire.
Une avancée au service de l’énergie de demain
Avec SPEKTRE, la communauté scientifique lorraine contribue activement à l’un des plus grands défis énergétiques du siècle : rendre la fusion nucléaire exploitable.
À terme, ces travaux pourraient ouvrir la voie à la mise en service de centrales à fusion, offrant une énergie propre, durable et abondante pour les générations futures.
Les partenaires de SPEKTRE : Fédération de Recherche Fusion par Confinement Magnétique, l’institut Max Planck de Physique des Plasmas, l’Agence Nationale de la Recherche, l’Université de Lorraine, le CNRS, la Métropole du Grand Nancy, Initiative d’Excellence Lorraine (ex-LUE)
En savoir plus : https://www.unys-sciences.fr/machine-spektre-la-fusion-nucleaire-pour-une-energie-decarbonee/
Pour aller plus loin : https://hal.science/hal-04171543
