Pour étudier
une nouvelle approche du laser à fusion, des physiciens européens
ont lancé un projet d'une installation scientifique d'environ 740
millions d'euros. Un large groupe de chercheurs européens croient
que la construction d'un complexe pouvant produire un laser à "allumage
rapide" pourrait apporter une contribution significative dans le domaine
de la fusion nucléaire, aussi bien que dans d'autres domaines scientifiques.
Le complexe devrait être mise en service dans le milieu de la prochaine
décennie.
La première démonstration de l'allumage rapide fut réalisée au laser Gekko XII à l'université japonaise d'Osaka Ce système de laser spécifique sera utilisé pour compresser et chauffer une petite capsule de deutérium et de tritium jusqu'à ce que les nucléons soient assez chauds pour engendrer la fusion nucléaire et produire des noyaux d'hélium et des neutrons très énergétiques. Ces derniers fourniront l'énergie nécessaire à la production d'électricité en excluant toute émission de gaz à effet de serre ou la génération de déchets radioactifs à longue durée de vie. L'approche la plus avancée de la fusion nucléaire implique l'utilisation de champs magnétiques afin de confiner un plasma de deutérium et de tritium. Cette solution est le chemin pris par le réacteur ITER, qui coûtera quelques 10 milliards de dollars en frais de construction et de mise en service. La technique alternative du "confinement inertiel", qui fait usage de rayons d'ions plutôt que d'aimants afin de confiner le plasma, sera bientôt examinée par la National Ignition Facility ( NIF) aux Etats-Unis ainsi que par le Laser Mégajoule (LMJ) en France. Quoiqu'il en soit, l'exploitation des résultats servira en tout premier lieu à la recherche militaire... |
Deux approches de la
fusion nucléaire se font donc au moyen de lasers. Le confinement
inertiel, plus conventionnel, n'a besoin que d'un seul rayon pour compresser
et chauffer la capsule. Tandis que l'allumage rapide, qui fut initialement
proposé par Max Tabak du Lawrence Livermore National Laboratory
aux Etats-Unis, nécessite 2 lasers différents et, paradoxalement,
moins d'énergie que l'approche conventionnelle selon Henry Hutchinson
de Rutherford Appleton Laboratory du Royaume uni.
"Le problème des nouvelles énergies est suffisamment urgent pour que l'on n'ignore aucune approche", dit-il. D'après lui, la future installation du laser à allumage rapide sera civile et pourra fournir des avancées aussi bien en astrophysique qu'en physique nucléaire et atomique. La première démonstration de ce nouveau type de laser fut réalisée en 2001 au Gekko XII laser à l'université d'Osaka (Japon) en collaboration avec une équipe de chercheurs britanniques. A présent, Kodama et ses collègues améliorent leur système en vue d'atteindre le point où l'énergie nécessaire à maintenir la réaction sera égale à l'énergie produite par le laser. Ils prévoient d'améliorer leur système afin d'atteindre l'allumage, qui se produit lorsque les réactions nucléaires sont assez énergétiques pour subsister elles-mêmes sans apport de chaleur supplémentaire. Finalement, ils espèrent construire un complexe de laser à allumage rapide en guise de démonstration. Pour franchir le pas critique entre l'allumage et un réacteur de démonstration, HiPER sera mis au point afin de réaliser des très hauts gains d'énergie. Cela consiste, d'une part, en un laser à longue pulsation avec une énergie de 200 kilojoules qui compressera la capsule et d'autre part en un laser à courte pulsation de 70 kilojoules qui la chauffera. Si Hutchinson et ses collègues réussissent à persuader les conseils de recherche européens, la construction devrait démarrer à la fin de cette décennie. En revanche, aucun pays n'a été proposé en vue d'accueillir le laser, le Royaume-Uni est un éventuel candidat. |