International Thermonuclear Experimental Reactor
Le réacteur expérimental thermonucléaire international (ITER) est un réacteur expérimental de fusion nucléaire dont le but de tester la faisabilité scientifique et technique de la fusion nucléaire et qui doit démontrer que cette fusion est utilisable comme source d'énergie à grande échelle, non émettrice de CO2, pour produire de l'électricité.
Le projet ITER comme son nom l’indique est un projet international qui implique 35 pays dont l'Union européenne, les États-Unis, le Royaume-Uni, la Suisse, l'Inde, la Chine, la Russie, ainsi que la Corée du Sud et le Japon.
Ce projet est implanté sur le site de Cadarache (dans les Bouches-du-Rhône, au nord d'Aix-en-Provence), il s'agit d'un projet purement scientifique, et son exploitation commerciale n'est pas encore prévue. Son tokamak (dispositif expérimental de confinement magnétique), le plus grand jamais construit, a pour mission ambitieuse de démontrer que la fusion nucléaire peut être une source d'énergie à grande échelle.
L'idée est née en novembre 1985, lors du sommet de Genève, lorsque Mikhaïl Gorbatchev a invité le président américain Ronald Reagan à travailler ensemble sur un projet de réacteur à fusion pacifique. Plus de trente ans plus tard, leur idée fédère toutes les grandes puissances et commence à prendre forme près de Cadarache, le site choisi en 2005.
La quantité d'énergie de fusion qu'un tokamak peut produire dépend du nombre de réactions de fusion qui se déroulent dans son cœur. Plus l'enceinte est grande (et donc le volume de plasma), plus le potentiel de production d'énergie de fusion est grand.
Le tokamak ITER, avec un volume de plasma dix fois plus grand que la plus grande installation de fusion en service aujourd'hui, sera un instrument expérimental unique capable de générer du plasma à longue durée de vie. L’ITER a été conçu spécifiquement avec 5 objectifs principaux en tête :
Produire 500 MW d'énergie de fusion: Le record de puissance de fusion thermonucléaire appartient au tokamak européen JET. En 1997, ce tokamak produisait 16 MW de puissance de fusion pour une puissance thermique totale de 24 MW. Ce rapport de 0,67 doit être porté à 10 avec ITER avec une puissance de fusion de 500 MW pour une puissance d'entrée de 50 MW.
Démontrer le fonctionnement intégré des technologies des usines de fusion: Avec cette très grande machine, les scientifiques pourront étudier le plasma dans des conditions similaires à celles d'une centrale à fusion et tester des technologies telles que le chauffage, le contrôle, le diagnostic, la cryogénie et la télémaintenance.
Fabriquer un plasma deutérium-tritium auto-entretenu Aujourd'hui, la recherche sur la fusion est sur le point d'étudier le "plasma brûlant" qui est en principe un plasma dans lequel la chaleur d'une réaction de fusion est retenue suffisamment efficacement pour entretenir une réaction soutenue. Le plasma ITER plus grand produira beaucoup plus de puissance de fusion et restera stable pendant de plus longues périodes.
Expérimenter la production de tritium Une des missions d'ITER est de démontrer la possibilité de produire du tritium à l'intérieur même de l'enceinte à vide. L'offre mondiale de tritium n'est en aucun cas suffisante pour répondre aux besoins des futures centrales à fusion. ITER offre donc une opportunité unique de tester des modèles de couvertures triti géniques dans un environnement de réacteur à fusion.
Démontrer la sécurité d'un dispositif thermonucléaire. Une étape importante dans l'histoire de la fusion a été franchie en 2012 lorsque l'organisation ITER, après un examen approfondi de ses dossiers de sécurité, a reçu l'autorisation de construire l'installation nucléaire ITER et est devenue son exploitant nucléaire. L'un des principaux objectifs d'ITER est de démontrer que les réactions thermonucléaires se produisant dans le plasma n'affectent pas la population et l'environnement.
Progressivement, à partir de 2020, l'organisation ITER commencera à intégrer et assembler divers éléments de la machine. La phase de test, destinée à vérifier le bon fonctionnement de tous les systèmes, préparera la machine à l'utilisation.
Intégrer et assembler avec succès plus d'un million de composants (dix millions de pièces) produits dans les usines membres d'ITER à travers le monde et livrés sur le site d'ITER présente un défi logistique et nécessite des solutions techniques inhabituelles. En mai 2020, la première grande activité de la phase d'assemblage s'est achevée avec succès : l'installation de la base du cryostat (une pièce en acier pesant 1250 tonnes). Toutes les séquences d'assemblage ultérieures de la machine ont été soigneusement définies et coordonnées dans divers bureaux ITER à travers le monde.
En juillet 2020, la phase d'assemblage de la machine a officiellement démarré dans le cadre du programme. En décembre 2021, le programme a réalisé 75,8 % des tâches requises pour produire le premier plasma, et la date du premier plasma est fixée à décembre 2025.