ITER : trop cher, trop incertain?

Dans un article paru début août sur le site Internet de Libération, le prix Nobel de physique Georges Charpak annonçait qu'il était "grand temps" de renoncer au programme de recherche ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), dont le coût a été revu, passant de 8 à 16 milliards d'Euros.

M. Charpak dénonce le coût du programme, craignant qu'il vampirise la recherche scientifique européenne, et affirme qu'il ne servira à rien, les obstacles à surmonter étant trop nombreux selon lui.

Question

C'est quoi ITER?

La racine carrée

Pour résumer, ITER est un vaste programme de recherche visant à construire un réacteur permettant de reproduire et contrôler la source d'énergie des étoiles comme notre Soleil : la fusion thermonucléaire.

Initié dans les années 1980, le projet ITER regroupe actuellement l'Union Européenne, les USA, la Russie, la Chine, le Japon, l'Inde et la Corée (excusez du peu). Après une phase d'étude de plus de 10 ans au cours desquels les participants ont mis en commun leurs connaissances sur le sujet (le concept n'est pas nouveau), le site de Cadarache, en région PACA, a été retenu pour la construction du prototype.

La construction des premiers bâtiments a débuté cet été et devrait durer jusqu'en 2017. Le début des essais proprement dit est prévu pour 2018, pour une exploitation de 20 ans.

Au cœur du projet, on trouve le réacteur où devront se produire les réactions de fusion : le Tokamak. Le Tokamak d'ITER sera le plus grand jamais construit. Au sein de cette enceinte toroïdale (en forme de pneu), un mélange de deutérium et de tritium, des isotopes de l'hydrogène (des "cousins proches") sera porté a très haute température jusqu'à former un plasma de 150 millions de degrés, soit 10 fois la température au centre du Soleil.

A un telle température, aucun matériau ne pourrait résister. On utilise alors les propriétés du plasma pour éloigner celui ci des parois du tokamak. Les atomes du plasma peuvent en effet être dévié par un champ magnétique; les puissant aimants qui composent le tokamak et leur disposition particulière forcent ainsi les atomes à tourner en rond, tout en restant éloignés des bords. On parle alors de fusion par confinement magnétique.

Une fois ces condition réunies (température, confinement, stabilité), les atomes de deutérium et de tritium vont pouvoir entrer en collision malgré leur répulsion naturelle et libérer une grande quantité d'énergie sous forme de chaleur et fusionner pour créer un atome d'hélium. C'est la fusion thermonucléaire.
Le principe est semblable à la fission (avec un "i") nucléaire qui est la source d'énergie des centrales nucléaires actuelles, mais avec l'avantage d'être plus énergétique et de produire des déchets nettement moins radioactifs que la fission.

Les défis à relever avant d'en arriver là sont énormes. Bien que de nombreux tokamak existent déjà dans le monde, aucun n'a permis de produire plus d'énergie qu'il n'en consommait (pour chauffer le plasma et alimenter les électroaimants).

Le tokamak d'ITER sera plus grand, ce qui permettra d'atteindre plus facilement cet objectif. Il ne produira pas d'électricité, mais "uniquement" de la chaleur, l'objectif premier étant de démontrer la faisabilité de la fusion pour produire de l'énergie en continu. Lorsque la technologie sera au point, il sera relativement "facile" de convertir la chaleur en électricité.

Le projet ITER est surtout un remarquable exemple de collaboration internationale qui se donne le temps et les moyens de résoudre les difficultés existantes.

Pour en savoir plus

Site officiel du projet ITER
Dossier sur Futura-Sciences :
   Iter : la fusion nucléaire par confinement magnétique
Vidéo sur YouTube : Présentation d'ITER

Obama veut construire des centrales nucléaires (Ahmadinejad dit que lui aussi)

Avec pour objectif une réduction des émissions de gaz à effet de serre ainsi que de la dépendance au pétrole, le président américain Barack Obama a annoncé mardi dernier avoir pris des mesures pour relancer la construction de centrales nucléaires.

Depuis l'accident de la centrale de Three Mile Island en 1979, les USA n'ont en effet pas construit de nouvelle centrale nucléaire. La centaine de centrales exploitées actuellement fournit 20% de l'électricité consommée au États-Unis, contre 80% en France avec 19 centrales.

Le président Obama reconnait que le nucléaire comporte des inconvénients, notamment en ce qui concerne la gestion des déchets, mais il insiste sur la nécessité de construire une nouvelle génération de centrales nucléaires plus sûres et plus propres.

Question

Et l'Iran ?
L'Iran, lui, n'a pas droit aux énergies sans émissions de carbone... Quelle hypocrisie !!!

La racine carrée

L'Iran, par la voix de son président Mahmoud Ahmadinejad, annonce régulièrement franchir de nouvelles étapes dans le développement de son programme nucléaire "à vocation civile".

Dernière nouvelle en date du 7 février dernier, l'ordre du président Ahmadinejad de lancer la production d'uranium enrichi à 20% en uranium 235, provoquant une nouvelle fois la colère de l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA).

Alors on pourrait effectivement se dire : "et pourquoi on ne fait pas confiance à l'Iran quand il nous dit qu'il n'y a que des visées civiles à son programme nucléaire". Après tout, si l'Iran veut lui aussi réduire ses émissions de CO2 et consommer moins de pétrole et de gaz pour produire de l'énergie comme les USA, pourquoi pas?

Peut être que la notion de pays démocratique, le fait d'être reconnu comme tel par la communauté internationale, ou encore le fait de pas menacer régulièrement un pays voisin... peut être que ça joue un peu...

Pour en savoir plus

L'uranium utilisé dans les réacteurs à eau pressurisé (REP), le type de réacteur le plus répandu, a un enrichissement compris entre 3 et 5%.

La prochaine génération de réacteurs (EPR) est quant à elle conçue pour un enrichissement de l'ordre de 5%.

66 milliards de neutrinos (et moi, et moi et moi...)

C'est le nombre de ces particules élémentaires qui traversent l'ongle de votre pouce à chaque seconde. (Autant dire que le neutrino seul n'est pas très douloureux et que si vous avez subitement mal au pouce, vérifiez d'abord que vous ne vous l'êtes pas coincé dans une porte. Enfin le pouce c'est pour donner une idée, n'importe quelle surface d'un centimètre carré convient aussi)

Ces particules proviennent des étoiles, du Soleil, de l'atmosphère et sont en grande majorité issues de réactions nucléaires. Le neutrino a une masse infiniment faible, est neutre et est ainsi capable de traverser la matière sans heurter la moindre particule qui la compose.

En étant patient et avec beaucoup de moyens, il est tout de même possible de détecter le passage de quelques uns. C'est le but d'un détecteur bientôt en service qui a été implanté à Chooz, dans les Ardennes, à environ un kilomètre des deux réacteurs de la centrale nucléaire.

Dans le cadre du projet "Double Chooz" auquel participent huit pays (Allemagne, Brésil, Espagne, Etats-Unis, France, Japon, Royaume-Uni, Russie), un second détecteur identique sera construit d'ici 2011, cette fois à 400 m des réacteurs.

Ce projet permettra de détecter et d'étudier les neutrinos dont le comportement reste encore mal connu.

Il existe ainsi 3 types de neutrinos, chaque neutrino pouvant en changer. L'écart entre les deux détecteurs permettra notamment d'étudier ce phénomène appelé "oscillation".

Question

Et concrètement, à quoi ça va nous servir?

La racine carrée

Au delà de la recherche fondamentale sur les neutrinos, cette expérience devrait permettre de mettre au point des détecteurs beaucoup plus petits qui pourraient être utilisées à proximité des centrales nucléaires.

Il serait alors possible de surveiller à distance et en continu le fonctionnement du cœur mais aussi de détecter le retrait de matière fissile comme le plutonium, matériau pouvant être utilisé pour fabriquer une arme atomique.

Face à des pays comme l'Iran et la Corée du Nord où le simple droit de regard sur leurs activités nucléaires est soumis à la bonne volonté de leur dirigeants, on imagine facilement l'intérêt que pourrait avoir un tel dispositif.

Pour en savoir plus :

- Site internet du projet "Double Chooz"

- Page du site du CEA / Irfu consacrée au projet