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Première publication : avril 2008

Un nouveau procédé moins risqué

La France est le pays du nucléaire par excellence et produit environ 80% de son électricité à partir de l’atome. Même si ce mode de production d’énergie, qui n’émet aucun gaz à effet de serre, est largement encouragé en ces temps où le climat semble se réchauffer, certains pays souhaitent ne plus y avoir recours (l’Allemagne a voté la sortie du nucléaire pour 2020) ou prônent un mix énergétique (ensemble des sources d’approvisionnement) incluant d’autres sources d’énergie comme les énergies renouvelables. Ses détracteurs reprochent au nucléaire plusieurs défauts dont la production de déchets radioactifs à longue durée de vie et la dangerosité. Le projet ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) (lien : www.iter.org) a pour but de réconcilier tout le monde et de prouver la faisabilité technique de la production d’énergie à partir d’un réacteur de fusion nucléaire. Ce principe novateur, s’il est validé technologiquement, permettra de s’affranchir (en partie) des défauts du nucléaire classique. En effet, ce procédé ne génère que peu de déchets et écarte tout risque d’emballement de la réaction nucléaire et donc toute menace d’explosion. Il a en outre l’avantage de faire appel à des combustibles présents en grandes quantités sur notre planète.

Le soleil comme modèle

Avec la fusion nucléaire contrôlée, la science a pour but de reproduire les réactions thermonucléaires naturelles qui ont lieu au sein des étoiles, à des températures dépassant l’imagination (plusieurs millions de degrés !). Ce procédé a pour objectif de copier notre soleil afin de produire de l’électricité en grande quantité, à partir d’éléments abondants comme l’eau et le lithium. Quelle est la différence avec les réacteurs nucléaires traditionnels ? Le principe physique est tout simplement… inversé ! Finie la fission, voici la fusion. Ici, l’énergie ne résulte pas de la cassure d’un noyau d’uranium, mais de l’union de deux éléments. Toutefois, de nombreuses barrières technologiques restent à franchir. ITER sera là pour tester et confirmer, ou non, la faisabilité de ce principe physique pour produire de l’énergie. Sa mission est précise : à partir d’un mélange de deutérium et de tritium, deux atomes ressemblant comme deux gouttes d’eau à de l’hydrogène (appelés « isotopes »), générer pendant plus de six minutes une puissance de 500 MW, soit dix fois plus que l’énergie injectée. Pourquoi six minutes ? Des expériences menées jusqu’ici ont permis de maintenir un plasma pendant ce temps record, mais sans que la fusion ait lieu. D’autres essais ont conduit à une réaction de fusion d’une puissance de 16 MW, mais pendant un peu moins d’une minute seulement. Les six minutes demandées à ITER constituent un intervalle de temps à la fois réaliste du point de vue des physiciens et minimum pour valider le principe de faisabilité d’une centrale nucléaire à fusion. Il ne fallait pas moins d’une collaboration internationale intégrant plus de la moitié de la planète pour mener ce projet à bien. La Chine, la Corée du Sud, les Etats-Unis, l’Inde, le Japon, la Russie et l’Union européenne ont réuni leurs forces pour relever ce défi extraordinaire.

Un projet monumental hébergé en Provence

ITER n’est pas une entreprise toute jeune. L’idée remonte à 1950, date à laquelle le physicien russe Andrei Sakharov invente le concept du réacteur à fusion nucléaire, qu’il baptise tokamak. C’est en 1985 que l’Union soviétique propose aux Etats-Unis de réaliser un tel réacteur. Le premier accord permettant la construction d’une installation expérimentale d’ampleur planétaire est signé en 1992 par les Etats-Unis, l’Europe, le Japon et la Russie. Mais la fusion nucléaire divise, en particulier à cause des coûts faramineux que sa mise au point implique et les Etats-Unis quittent le projet. Après moultES discussions, ils se rallient à nouveau au consortium international en 2003, suivi par la Chine et la Corée du Sud. S’ensuit une bagarre politique entre le Japon et la France pour décider où le réacteur expérimental ITER verra le jour. La sentence tombe le 28 juin 2006 : Cadarache, ville du Sud-Est de la France qui abrite déjà un site du CEA (Commissariat à l’Energie Atomique), accueillera le tokamak. Les compensations pour le Japon ne sont pas minimes. Il recevra 20 % des commandes d’infrastructures (mais ne finance pourtant que 9 % de la construction) et fournira 20 % des effectifs, dont le directeur général. En outre, bien que les expériences dans le réacteur provençal soient prévues pour durer jusqu’en 2036, le successeur du réacteur d’ITER est déjà désigné. DEMO prendra la suite et sera construit sur le sol nippon.
L’Union européenne contribuera à hauteur de 45 % au budget de construction d’ITER (la France prenant en charge 10 %) et paiera 34 % des coûts associés à l’exploitation (7 % pour la France). La préparation du site de Cadarache, en Provence, sera finalisée en 2008. Les bâtiments de recherches seront construits entre 2009 et 2011. Il faudra attendre 2012 pour débuter l’assemblage du tokamak et 2016 pour entreprendre les premières expériences.

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