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La terre sur les traces du soleil

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Fusion contrôlée : la Terre sur les traces du Soleil :

La terre sur les traces du soleil

, Chapitre 1

Depuis les années 30 le confinement magnétique est l'une des voies explorées pour domestiquer la fusion nucléaire.

Et pourtant, il brille… La gravitation pour les uns, des réactions chimiques pour les autres. Dès le milieu du XIXe siècle, la controverse fait rage. D'où peut bien provenir l'énergie du Soleil ? C'est seulement en 1920 que le voile est levé, par les Britanniques Francis William Aston et Arthur Eddington : les noyaux d'atomes d'hydrogène, le principal constituant solaire, se transforment en hélium en fusionnant. Une réaction qui libère une énergie faramineuse, telle qu'elle prodigue à la Terre chaleur et lumière depuis milliards d'années! Et s'il était possible de reproduire le concept sur notre planète? L'idée fait son chemin dès les années 30 parmi les physiciens, mais longue est la route pour imiter le Soleil.

Étape incontournable : maîtriser la matière sous des conditions physiques extrêmes. Celle-ci est alors dans un état appelé plasma. En 1946, un premier concept de réacteur à fusion est breveté par les Britanniques Thomson et Blackman. Il ne sera jamais construit mais préfigure déjà les grands instruments actuels. Ensuite, Américains, Soviétiques, Anglais, Allemands et Français – avec la création en 1955 du Service de physique des plasmas du CEA, à Saclay – vont multiplier les expériences. Sans communiquer leurs résultats, guerre froide oblige. « Assez rapidement les physiciens se rendent compte que la mise au point sera longue et difficile », raconte Jean-Marc Ané, de l'association Euratom-CEA sur la fusion (voir encadré).

La naissance du tokamak

C'est en 1958 que la fusion gagne un nouveau souffle : les recherches ne sont plus classées "secret défense". Lors de la seconde conférence Atoms for peace à Genève, les spécialistes révèlent les différents moyens de contrôle du plasma qu'ils ont mis au point. Dès lors, la fusion acquiert sa dimension internationale. Les pays européens décident de coordonner leurs travaux dans le cadre du traité Euratom. Plusieurs dispositifs de taille modeste sont alors étudiés au CEA à Fontenay-aux-Roses.
Coup de théâtre en 1968. «Dix ans après la conférence Atoms for peace, les Soviétiques font une avancée décisive, explique Jean-Marc Ané. Ils obtiennent un plasma de 10 millions de degrés dans l'une de leurs machines, le tokamak T3.» Scepticisme de la communauté scientifique, jusqu'à ce qu'une équipe de chercheurs britanniques fasse le déplacement (toujours en pleine guerre froide !) et confirme ce résultat.
Les tokamaks deviennent alors la référence et fleurissent aux quatre coins de la planète. En France, le CEA met au point le TFR. Dans les années 80 sont lancés les chantiers des grands tokamaks: le Japonais JT-60, l'Américain TFTR, l'Européen JET (construit en Angleterre) ou encore le Français Tore Supra, au CEA à Cadarache. Grâce à eux, le plasma est de mieux en mieux maîtrisé.

Vers le projet Iter

L'histoire aborde, en 1985, un nouveau tournant. Cette année-là, Michaïl Gorbatchev propose à Ronald Reagan et François Mitterrand de construire un grand tokamak véritablement international. Le projet Iter (pour International thermonuclear experimental reactor) est né. Suivent alors quinze années d'études et de validations de composants de la machine. Les centres de echerche sont répartis en Europe, aux États-Unis et au Japon. «Le Soleil ne se couche jamais sur l'empire Iter», remarque Jean-Marc Ané. Malgré par de nombreux revirements (les États-Unis se retirent en 1998), les partenaires aboutissent en 2001 à un projet qui suscite suffisamment d'enthousiasme pour que les États-Unis, la Chine et la Corée du Sud souhaitent y participer. C'est cette machine qui sera construite, en France ou au Japon (à l'heure où nous écrivons ces lignes, le choix entre les sites de Cadarache et de Rokkasho-Mura n'a toujours pas été fait) et qui devrait constituer, ni plus ni moins, le plus grand chantier scientifique de ce siècle.