Le « soleil artificiel » coréen a fait la une des journaux cette semaine. Le réacteur à fusion KSTAR a maintenu le plasma à une température d’environ 100 millions de °C pendant près de 30 secondes, soit sept fois plus chaud que dans le cœur du Soleil, où se déroulent les réactions thermonucléaires. Et cela en soi est rassurant. Le monde a besoin d’une énergie de fusion peu coûteuse et inépuisable. Mais cet événement a eu lieu il y a près d’un an (que nous avions signalé ), et nous l’avons rappelé grâce à une récente publication dans Nature .

Source de l'image : Conseil national de la recherche scientifique et technologique

Source de l’image : Conseil national de la recherche scientifique et technologique

Cependant, des scientifiques sud-coréens ont expliqué dans l’article comment ils avaient réussi à confiner le plasma, nous avons donc également de quoi parler sans raconter les anciennes nouvelles , comme l’ont fait la plupart des autres publications.

Les scientifiques du KSTAR (Korea Institute of Fusion Energy) se sont donné pour tâche d’atteindre la stabilité du plasma au tokamak Tokamak Advanced Research. Ce réacteur thermonucléaire, soit dit en passant, est devenu l’un des premiers au monde lorsqu’en 2007 il a mis en pratique le contrôle du champ magnétique du réacteur à l’aide de deux groupes d’aimants supraconducteurs – toroïdal et poloïdal (avec des lignes de force longitudinales et transversales ). Le champ magnétique empêche le faisceau de plasma d’entrer en contact avec les parois du réacteur et empêche le plasma de se refroidir et d’endommager les parois du réacteur, entraînant une contamination du plasma et une perte de sa qualité.

Les champs magnétiques peuvent être de deux types. La forme du champ avec l’effet d’une barrière de transport de bord (TBB) conduit à une forte diminution de la pression près de la paroi du réacteur, ce qui empêche le plasma de toucher les parois. Le champ du deuxième type crée une barrière de transport interne (ITB), à la suite de quoi la pression au centre de la formation du plasma augmente fortement et un « noyau » de plasma apparaît. Mais dans tous les cas, des instabilités de bord du plasma se produisent, ce qui entraîne une diminution de la contrôlabilité et, à terme, des contacts avec les parois du réacteur, un refroidissement et un arrêt de la réaction.

Dans l’expérience, des scientifiques sud-coréens ont modifié l’approche VTB en réduisant légèrement la densité du plasma dans le réacteur, de sorte que la température au centre du faisceau de plasma augmentait et diminuait à la périphérie. A en juger par les observations, l’instabilité de bord du plasma est devenue sensiblement plus petite. Cela a conduit au fait que le plasma dans le réacteur est resté stable et facilement contrôlé jusqu’à 20 s, et l’ensemble du réacteur a pu fonctionner en cycle pendant 30 s, ce qui est devenu un nouveau record pour lui.

La température du plasma en même temps était au niveau de 100 millions de ° C et c’était du plasma ionique, contrairement aux enregistrements de température des réacteurs thermonucléaires chinois, dans lesquels ils ne parlent que de la température du plasma d’électrons (et dans les réacteurs thermonucléaires, il devrait être deux fois plus élevé que ionique).

« En raison de l’abondance d’ions rapides qui stabilisent la turbulence du plasma dans le cœur, nous générons du plasma à une température de 100 millions de K pendant jusqu’à 20 s sans instabilités de bord du plasma ni accumulation d’impuretés. La faible densité du plasma, associée à une puissance d’entrée modérée pour le fonctionnement, est la clé pour établir ce régime en maintenant une forte proportion d’ions rapides. Ce régime est rarement perturbé et peut être maintenu de manière fiable même sans contrôles complexes, et représente ainsi une voie prometteuse vers les réacteurs à fusion commerciaux », explique Nature dans un article sur cette expérience.

Les Coréens ont trouvé une voie sur laquelle ils peuvent avancer. L’objectif global du projet est de maintenir le plasma ionique à une température de 100 millions de °C pendant 300 s, ce qu’ils entendent atteindre en 2025 ou 2026.

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