La fusion nucléaire : l’énergie nucléaire propre!

Après la manipulation et l’agencement d’atomes pour en fabriquer de nouvelles molécules telles que les matériaux haute performance, les médicaments, etc., pourquoi ne pas commencer à les fusionner, c’est-à-dire faire l’inverse de ce que nous faisons habituellement, la fission nucléaire?

Normalement, en fission nucléaire, on utilise de l’uranium 235 qui, lorsque bombardé avec des neutrons, se décompose en krypton 89, barium 144, deux neutrons et un million de fois plus d’énergie que le pétrole équivalent. Oui, 144 + 89 + 2 donne bien 235, le numéro atomique de l’uranium de départ, car rien n’est perdu, mais de nouveaux atomes sont issus de la fission.

L’uranium 235, présent à environ 0,7 % dans l’uranium naturel, est le seul isotope fissible. Quand on le concentre, on en fait des bombes nucléaires comme celles utilisées contre Nagasaki et Hiroshima. Ce minerai est radioactif et destructeur pour l’homme et l’environnement, comme tous les atomes lourds radioactifs.

Il faut donc penser différemment. Les atomes légers ne sont majoritairement pas radioactifs et sont naturellement très abondants. Qu’arrive-t-il quand on fusionne deux hydrogènes? C’est la bombe H. Elle libère trois à quatre fois plus d’énergie que la fission nucléaire à l’uranium, mais sans aucun déchet radioactif. Elle est connue depuis les années 50, mais on peine à l’exploiter comme source d’énergie propre.

La difficulté réside dans son contrôle et l’activation de la réaction nucléaire. On doit forcer les atomes à entrer les uns dans les autres, ce qui demande beaucoup d’énergie. En fait, cela n’est possible que par collisions à très hautes températures de l’ordre de millions de degrés Celsius. On peut présentement le faire à l’aide d’une bombe à l’uranium 235 standard qui active la bombe H à l’intérieur du même engin.

Comment le faire de façon contrôlée et sans l’uranium 235? Une des façons prometteuses serait de le faire via un plasma. Le plasma est un état dans lequel un gaz non conducteur est ionisé par un champ électrique intense afin qu’il s’autosuffise énergétiquement par la suite en se consumant. C’est connu et déjà utilisé, par exemple en laboratoire pour volatiliser et identifier les atomes dans un mélange inconnu. On l’appelle l’ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry).

On n’a cependant pas encore réussi à atteindre la température de déclenchement de la réaction nucléaire sans risquer de détruire l’enceinte. Mais on fait de gros efforts pour y arriver avec le projet international ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), un projet de 20 milliards d’euros en construction en France et qui devrait être prêt en 2020. On y développera la machine à plasma nucléaire tokamak afin de démontrer la possibilité de contrôler la fusion nucléaire via un plasma maintenu sans contact direct sur les parois à l’aide d’un champ magnétique.

Les chances que l’énergie du futur provienne de la fusion nucléaire sont donc très grandes, surtout pour remplacer l’énergie fossile. Mais aussi, imaginez-vous propulsé à la vitesse de la lumière par une bombe H « plasmique » vers Mars pour un lunch excentrique avec votre dulcinée…! 
 
Références :
https:/fr.wikipedia.org/wiki/Bombe_H
http://fr.wikipedia.org/wiki/Fusion_nucl%C3%A9aire
https:/en.wikipedia.org/wiki/File:Simple_representation_of_a_discharge_tube_-_plasma.png
http://en.wikipedia.org/wiki/Inductively_coupled_plasma_mass_spectrometry
http://fr.wikipedia.org/wiki/International_Thermonuclear_Experimental_Reactor