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27 Jun 2019 
admin 
Un des plus grands défis de notre époque est l’énergie. Aujourd’hui, les ressources fossiles sont notre principale source d’énergie. Cependant, l’énergie fossile n’est pas durable. Elle contribue au réchauffement climatique, car elle dégage des gaz à effet de serre qui polluent notre atmosphère et elle n’est pas renouvelable, car nos sources de charbon, de pétrole et de gaz naturel sont limités. Plusieurs alternatives renouvelables existent, comme le solaire ou l’éolien, mais leur rendement est limité. Il existe un autre type d’énergie, pratiquement illimité et sans dangers: la fusion nucléaire. Comment fonctionne-t-elle? Quels sont les défis qui entourent le développement de la fusion? Quels sont les avantages de la fusion par rapport aux autres types d’énergie?
Développement
Tout d’abord, la fusion nucléaire consiste à fusionner deux atomes pour former un atome plus lourd. Ce processus génère de l’énergie qui peut être transformée en électricité. Cette réaction se produit dans notre Soleil à cet instant. Pour reproduire cela sur Terre, nous utilisons du deutérium(2H) et du tritium(3H), deux isotopes de l’hydrogène. Nous devons ensuite chauffer ces atomes, à 150 millions degrés Celsius pour qu’ils atteignent des vitesses très élevées. Les atomes doivent atteindre ces vitesses pour que, lorsqu’ils entrent en collision, les noyaux ne peuvent pas se repousser et fusionnent. À ces températures, le deutérium et le tritium forment un plasma, un état proche de celui des gaz, mais dans lequel les électrons circulent librement. Il faut bien contenir toutes ces particules pour qu’elles restent à 150 millions degrés Celsius et pour cela, les chercheurs se sont tournés vers le confinement magnétique. Un champs magnétique est généré autour d’une chambre toroïdale(en forme de beigne). Le plasma, qui possède une charge électrique, est alors en suspension dans la chambre, loin des parois qui ne pourraient pas résister aux immenses températures du plasma. De plus, si pour quelconque raison le confinement venait à défaillir, le plasma se refroidirait et la réaction s\’arrêterait. Cela rends les centrales à fusion très sécuritaires, car il n’y a pas de risque d’emballement de la réaction comme il a été le cas lors de l’accident nucléaire de Tchernobyl.
Concernant la propreté de cette énergie, la fusion du deutérium et du tritium ne génère pas de produits dangereux pour nous ou pour l’environnement. Cette réaction produit de l’hélium, un gaz inerte et sans danger et un neutron. Le tritium quant à lui est radioactif, mais sa demi vie n’est que d’un peu
Pour ce qui est de la renouvelabilité, le deutérium est quasi-inépuisable, il est présent dans l’eau de mer. Par contre, il y a seulement environ 20 kg de tritium sur terre. Cependant, un procédé permet d’obtenir du tritium avec du lithium. Des feuilles de lithium tapissent le réacteur et absorbent les neutrons qui sont produits par la fusion des atomes de tritium et d’hélium sont alors produits. Le tritium produit peut être injecté dans le réacteur pour alimenter la réaction. Comme vous pouvez le constater, les carburants des réacteurs à fusion sont renouvelables, contrairement au charbon ou autres combustibles fossiles.
En connaissant tous ces avantages, pourquoi n’y a-t-il pas encore de centrales à fusion qui alimentent nos villes? La réponse est simple, nous n’avons pas encore réussi à rendre les réacteurs rentables. Pour le moment, nous introduisons plus d’énergie pour démarrer la réaction (chauffer le réacteur) que nous n’en produisons. À ce jour, le plus haut ratio Q =puissance produite (W)puissance utilisée (W)est de 0,67. Cependant, le groupe ITER est en train de développer un réacteur de recherche qui pourrait obtenir un ratio Q de 10. Cela ouvrirait la voie au développement de centrales produisant de l’énergie propre est illimité pour tout le monde.
Conclusion
Vous avez pu le constater, la fusion nucléaire présente de nombreux avantages par rapport au méthodes d’énergie actuelles. Nous disposons de tout le deutérium et du tritium que nous avons besoin pour nous fournir en énergie pour des millions d’années. La fusion nucléaire ne rejette aucun déchet nocif pour nous ou notre planète. Enfin, les centrales à fusion ne présentent pas de risque d’accident. Cependant, de nombreux défi techniques se dressent sur notre chemin avant de pouvoir accéder à cette énergie verte.