Les avancées réalisées au National Ignition Facility (NIF) marquent un tournant passionnant pour l’énergie de fusion contrôlée. Les expériences récentes ont permis de produire jusqu’à 8.6 mégajoules, dépassant largement les objectifs initiaux et prouvant que la fusion nucléaire est réalisable en laboratoire, ouvrant la voie à un futur prometteur.
Le National Ignition Facility (NIF), situé au Laboratoire national Lawrence Livermore, a progressivement augmenté la quantité d’énergie produite lors de ses expériences de fusion, selon des informations de TechCrunch. Cet établissement s’est fait remarquer en 2022 en réalisant la première réaction de fusion nette au monde, et continue de repousser les limites du possible en fusion nucléaire contrôlée.
Selon une source bien informée, des tests récents au NIF ont généré des rendements énergétiques de 5,2 mégajoules et, plus récemment, un impressionnant 8,6 mégajoules. Ces chiffres représentent un bond significatif par rapport à l’expérience marquante de décembre 2022, où les chercheurs avaient produit 3,15 mégajoules d’énergie à partir d’une seule tentative de fusion.
Cette percée initiale a marqué la première fois qu’une réaction de fusion contrôlée a libéré plus d’énergie que celle qui avait été délivrée au pellet de combustible, un objectif que les scientifiques de la fusion poursuivaient depuis des décennies.
Malgré ces avancées, l’énergie produite lors de chaque expérience reste bien en deçà de ce qui est nécessaire pour alimenter le système laser du NIF, sans compter l’approvisionnement électrique pour le réseau en général. Par exemple, la première tentative nette positive du centre nécessitait environ 300 mégajoules pour faire fonctionner les lasers, dépassant largement la production énergétique de la réaction de fusion elle-même.
Cependant, les expériences n’ont jamais été conçues pour générer de l’énergie commerciale à ce stade. Elles servent plutôt de preuve cruciale que la fusion nucléaire contrôlée est réalisable en milieu de laboratoire, un concept qui, jusqu’à récemment, restait largement théorique.
Le NIF utilise une technique connue sous le nom de fusion par confinement inertiel. Dans ce processus, un petit pellet de combustible de fusion, composé de deutérium et de tritium, est placé à l’intérieur d’un petit cylindre en or appelé hohlraum.
Le pellet, de la taille d’un BB, est positionné au centre d’une chambre à vide sphérique de 10 mètres de large. Lorsque l’expérience débute, 192 lasers haute puissance convergent vers le hohlraum, le vaporisant et générant une explosion de rayons X. Ces rayons X bombardent le pellet de combustible, provoquant l’expansion rapide de sa coquille en diamant en un plasma.
La pression résultante comprime le combustible à un tel point que les Core atomiques fusionnent, libérant une explosion d’énergie.
Le parcours a été long, marqué à la fois par des attentes et des revers. Dans les premières heures du 5 décembre 2022, des scientifiques et des techniciens se sont rassemblés dans la salle de contrôle du NIF, espérant qu’une expérience soigneusement préparée atteindrait enfin le « point de breakeven » – le moment où la réaction de fusion produit autant d’énergie que les lasers en fournissent.
Après une série de retards pour terminer la maintenance et installer de nouvelles optiques, les lasers ont été tirés à 1h03, délivrant 2,05 mégajoules d’énergie ultraviolette dans le hohlraum. En quelques instants, des alarmes de radiation ont retenti et les moniteurs diagnostiques ont enregistré un rendement sans précédent : 3,15 mégajoules d’énergie de fusion, produite par une réaction thermonucléaire auto-entretenue.
Cette réussite a rapidement été validée par des équipes d’experts et examinée par des consultants externes. Le 13 décembre 2022, le Département de l’Énergie a annoncé les résultats au monde, marquant un tournant pour la fusion par confinement inertiel.
L’expérience a plus que doublé le précédent record énergétique du NIF et a démontré la viabilité de l’utilisation de la fusion pour soutenir le Programme de Maintien de l’Armement de l’Administration nationale de la sécurité nucléaire, qui préserve la dissuasion nucléaire de la nation sans essais souterrains.
Dans les mois qui ont suivi, le NIF a continué sur cette lancée. Le 30 juillet 2023, l’établissement a produit un nouveau rendement record de 3,88 mégajoules. Des expériences ultérieures en octobre 2023 ont vu le NIF atteindre l’ignition de fusion pour la troisième fois, avec des rendements de 2,4 et 3,4 mégajoules, respectivement.
Ces résultats constants à des niveaux de plusieurs mégajoules renforcent l’argument en faveur de l’énergie de fusion inertielle en tant que source potentielle de puissance propre, sûre et pratiquement illimitée.