Des physiciens américains ont réussi à tripler l'efficacité énergétique du réacteur expérimental à fusion nucléaire au sein du National Ignition Facility (NIF), marquant ainsi un pas important vers l’utilisation de la fusion nucléaire comme source d'énergie viable pour l'humanité, indiquent deux études publiées le 26 janvier dans la revue scientifique Nature.
Ces deux études relatent des expériences sur le plasma en combustion menées dans les mois précédant la réaction de 10 quadrillions de watts. Ces expériences ont abouti à la production de 170 kilojoules d'énergie à partir d'une pastille de seulement 200 microgrammes (0,000007 once) d'hydrogène, soit environ trois fois la production d'énergie de toutes les expériences précédentes.
Elles ont été réalisées en façonnant soigneusement à la fois la capsule de combustible - une minuscule coquille sphérique de diamant en polycarbonate qui enfermait la pastille - et la cavité qui la contenait - un petit cylindre d'uranium appauvri (pas très radioactif) doublé d'or, connu sous le nom de hohlraum.
Les nouvelles conceptions ont permis aux lasers du NIF qui chauffaient la pastille de fonctionner plus efficacement dans le hohlraum, et à la coque chaude de la capsule de se dilater rapidement vers l'extérieur pendant que la pastille de combustible "implosait" - avec pour résultat que le combustible fusionnait à une température si élevée qu'il a chauffé d'autres parties de la pastille dans le plasma.
D’autres recherches prévues
"C'est une étape nécessaire sur la voie de la production de grandes quantités d'énergie à partir de la fusion par rapport à l'énergie que nous y mettons", a déclaré à Live Science Alex Zylstra, physicien du NIF et l’un des principaux auteurs des études.
Bien que de nombreuses autres étapes scientifiques soient nécessaires avant que la fusion par confinement inertiel puisse être utilisée comme source d'énergie, l'étape consistant à obtenir un plasma en combustion permettra aux scientifiques d'en savoir plus sur le processus, a-t-il déclaré.
"Les plasmas en combustion au sein du NIF sont maintenant soumis à un nouveau régime où nous pouvons étudier scientifiquement de telles conditions", a noté le physicien.