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Tokamak
Le mot Tokamak est un acronyme russe qui signifie "chambre toroïdale avec bobines magnétiques". C'est une machine expérimentale conçue pour exploiter l'énergie de la fusion nucléaire.
L'énergie fabriquée à l'intérieur du réacteur nucléaire est créée par la fusion des noyaux atomiques (deux petites particules qui s'assemblent pour en former une plus grande), puis absorbée sous forme de chaleur par les parois. Elle va utiliser cette chaleur pour produire de la vapeur, et de l'électricité grâce aux turbines couplées à des alternateurs [1].
Historique du Tokamak[modifier | modifier le wikicode]
Le premier Tokamak a été construit à l'institut Kurchatov de Moscou en Russie par H. Andreï Sakharov, et le physicien Igor Tamm dans les années 1950-1960.
Alors que les soviétiques commençaient à développer les premiers prototypes, Mikhaïl Gorbatchev (Président de l'URSS) proposa à Ronald Reagan (Président des États -Unis d'Amérique) et François Mitterrand (Président de la France) de construire un grand tokamak international. De cette proposition naîtra le projet ITER dans les années 1990-2000 unissant 35 pays : l'Union Européenne et les États-Unis, mais aussi la Russie, la Chine, l'Inde, la Corée du Sud, le Japon, ainsi que la Suisse. Les ingénieurs en charge du projet sont en train de construire le plus grand Tokamak du monde. [2]
Objectifs du Tokamak[modifier | modifier le wikicode]
Le Tokamak permettrait une production continue d’énergie à partir de la réaction de la fusion nucléaire. C'est la construction la plus efficace pour confiner le processus de fusion. [3] Théoriquement, l'énergie libérée par la fusion nucléaire est 6 fois supérieure à l'énergie libérée par la fission nucléaire.
Le tokamak du projet ITER est conçu pour démontrer la faisabilité scientifique et technique de l'énergie de fusion, présente au cœur des étoiles comme notre soleil. Son exploitation devrait permettre d'établir de nouveaux records de puissance de fusion. [4] Toutefois, cela suppose que le projet produise davantage d'énergie que le Tokamak en consomme.
Le fonctionnement d'un Tokamak[modifier | modifier le wikicode]
À l'intérieur du tokamak se trouve un gaz : l'hydrogène, qui suite à une pression et une température extrême, se transforme en plasma. Pour pouvoir enclencher le processus, il faut réussir à créer une étanchéité complète dans la chambre à vide. Les systèmes magnétiques, eux assurent le contrôle du plasma. On fait ensuite circuler un courant électrique dont l'action déclenche une ionisation (phénomène qui consiste à ajouter ou enlever des charges électriques à un atome) du gaz. [5]
Le Tokamak du projet ITER[modifier | modifier le wikicode]
Le chantier du tokamak du projet ITER a débuté en 2010. « Le calendrier d'ITER fixe la date de production expérimentale du premier plasma pour décembre 2025 ».
Le tokamak du projet ITER est le plus grand tokamak du monde jamais réalisé, il pèsera 23 000 tonnes. Avec un volume de plasma de 840 m3, la température du plasma à l'intérieur de la chambre à vide sera de 150 millions de degrés Celsius, soit 10 fois plus chaud que le cœur du soleil. L'objectif de ce tokamak est de produire une puissance de fusion de 500 mégawatts [6]
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