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Le CEA teste les pièces maîtresses du tokamak japonais JT60SA


​La France conçoit et construit les composants essentiels d’une machine de fusion par confinement magnétique baptisée JT-60SA, actuellement en chantier au Japon. Le fonctionnement de la première bobine supraconductrice française d’une envergure de 7 mètres a été validé mi février 2016  par une campagne de test au CEA Saclay.

Publié le 8 avril 2016

Elle est arrivée à Saclay en décembre dernier et, le 12 février, elle a été la première à atteindre l’état supraconducteur  à la station d’essais cryogéniques du CEA, à Saclay. Il s’agit de l’une des dix bobines de fabrication française qui sera expédiée par le CEA pour la réalisation du tokamak nippon JT-60SA,  dont la mise en service est prévue en 2019, dans le cadre du programme international ‘Approche élargie à Iter’.

Fort de ses compétences dans le domaine de la fusion nucléaire, de la simulation numérique et des accélérateurs de particules, le CEA a été chargé de réaliser les engagements pris par la France dans le cadre de l’Approche élargie à Iter. Ils concernent notamment le tokamak JT-60SA, qui sera construit à Naka à la place de la précédente machine japonaise JT-60U dont il réutilisera une grande partie des infrastructures.

Aussi le CEA et ses partenaires industriels doit-il fournir dix des 20 bobines de champ magnétique toroïdal (18 pour équiper le tokamak + deux bobines de rechange), la station d’essai de ces mêmes bobines, leurs structures mécaniques de support, l’usine cryogénique pour refroidir les bobines supraconductrices à des températures extrêmement basses et cinq alimentations électriques.

Pour la validation opérationnelle des bobines, le CEA s’est doté d’une station d’essai cryogénique à Saclay. Il s’agit d’un cryostat, fabriqué par les Ateliers de la Meuse en Belgique. Relié à un système de réfrigération par hélium et à une alimentation électrique capable de délivrer un courant de 25 700 ampères, le cryostat permet de vérifier le comportement de la bobine à une température de 4,5 kelvins (-268 °C).

Chaque bobine, en forme de D de 7 m de haut, 4,5 m de large et pesant près de 15 tonnes, est constituée d’un enroulement de câble de niobium-titane (supraconducteur), à l’intérieur duquel peut circuler l’hélium réfrigérant. Ce bobinage est isolé avec du tissu de verre imprégné d’une résine.

Le CEA vient donc de procéder à la validation opérationnelle de la première bobine de champ toroïdal supraconductrice dans ses conditions nominales de fonctionnement à JT-60SA. Ce résultat arrive au terme de 10 ans de recherche, de développement et de fabrication effectuées dans un environnement international unique.

Les 9 bobines restantes dont le CEA a la responsabilité de la fourniture sont en cours de fabrication par GE/Alstom à Belfort. De la mise au point des maquettes à la livraison de la première bobine, il aura fallu quatre ans de travail aux équipes du CEA et de General Electric.

Les tests de qualification en conditions opérationnelles de fonctionnement se poursuivront pour les 19 bobines (la deuxième de fabrication française est en cours de test, la première bobine italienne, sous responsabilité de l’ENEA et fabriquée par ASG arrive actuellement à Saclay) à Saclay jusqu’en 2017, afin de permettre le démarrage de JT-60SA en 2019.


Signature de l’Accord sur l’Approche élargie à Iter, Tokyo, 5 Février 2007
Signature de l’Accord sur l’Approche élargie à Iter, Tokyo, 5 Février 2007


bapteme première bobine supraconductrice
« Baptême » de la 1ère bobine à Saclay le 6 avril 2016, en présence des équipes internationales (académiques et industrielles) du projet JT-60SA (au centre, la marraine M. Faury (CEA) et le parrain, P. Barabaschi (F4E) avec R. Aymar (Conseiller auprès de l’AG du CEA)

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