Bore et efficacité des réacteurs à fusion
Organisation ITER
Avancée dans les réacteurs à fusion : prévenir l’interférence du tungstène
Dans un effort d’améliorer le réacteur à fusion tokamak connu sous le nom d’ITER, les chercheurs ont découvert une méthode pour empêcher les atomes de tungstène indésirables de se détacher des parois et d’interférer avec le plasma. Cette avancée représente une étape significative vers le succès de la fusion.
Alors que la science de la fusion nucléaire progresse, s’attaquer à des problèmes plus petits peut avoir un grand impact. L’un des défis auxquels les scientifiques sont confrontés avec les réacteurs à fusion concerne le tungstène. Les chercheurs explorent de plus en plus cet élément comme matériau pour revêtir l’intérieur des réacteurs à fusion plasma, tels que les tokamaks et les stellarators, car il peut supporter les températures extrêmes générées à l’intérieur.
Cependant, lorsque le plasma surchauffé à l’intérieur de ces réacteurs entre en collision avec les parois revêtues de tungstène, certains atomes du métal se détachent et rejoignent le plasma. Cela a pour effet indésirable de refroidir le plasma, rendant les réactions de fusion moins probables.
Poudre de bore : la solution au détachement du tungstène.
Maintenant, après avoir réalisé des tests sur trois tokamaks revêtus de tungstène et utilisé des modélisations informatiques, les chercheurs du Laboratoire de physique des plasmas de Princeton du Département de l’énergie des États-Unis ont proposé une solution innovante. Ils ont découvert que l’injection de poudre de bore dans le réacteur protège les parois en tungstène des effets du plasma, leur permettant de conserver tous leurs atomes.
Joseph Snipes, directeur adjoint de la science expérimentale des tokamaks à Princeton, a expliqué qu’ils saupoudrent la poudre de bore dans le plasma du tokamak, de la même manière qu’on utilise un saupoudreur de sel. La poudre s’ionise au bord du plasma et se dépose sur les parois internes et la région d’échappement du tokamak. « Une fois recouvert d’une fine couche de bore, le tungstène cessera d’entrer dans le plasma et de radier l’énergie de celui-ci. »
Snipes et son équipe ont découvert qu’appliquer le bore depuis un seul emplacement permet de recouvrir efficacement toutes les parois. Ils développent actuellement un système d’injection de bore qui pourrait être mis en œuvre dans le tokamak à l’échelle du réacteur d’ITER.
ITER : l’avenir de la fusion nucléaire.
ITER, qui signifie Réacteur thermonucléaire expérimental international, est situé dans le sud de la France et sera la plus grande centrale de fusion nucléaire au monde une fois opérationnelle. Le système devait initialement commencer ses opérations en 2025, mais ce calendrier a été prolongé d’environ 10 ans.
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