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Concept
Énergie de fusion nucléaire
Résumé
vignette| L'expérience de fusion magnétique du Joint European Torus (JET) en 1991.
L'énergie de fusion nucléaire est une forme de production d'électricité du futur qui utilise la chaleur produite par des réactions de fusion nucléaire. Dans un processus de fusion, deux noyaux atomiques légers se combinent pour former un noyau plus lourd, tout en libérant de l'énergie. De telles réactions se produisent en permanence au sein des étoiles. Les dispositifs conçus pour exploiter cette énergie sont connus sous le nom de réacteurs à fusion nucléaire. La recherche sur les réacteurs à fusion a commencé dans les années 1940, mais à ce jour, en 2023, un seul type de conception, une machine à fusion par confinement inertiel au National Ignition Facility (NIF) aux USA, a en tout et pour tout produit un facteur de gain d'énergie de fusion supérieur à 1, c'est-à-dire que les réactions de fusion ont produit une quantité d'énergie supérieure à celle qu'il a fallu fournir au combustible pour maintenir les conditions nécessaires à la réalisation de ces réactions.
Les processus de fusion nécessitent du carburant et un environnement confiné avec une température, une pression et un temps de confinement suffisants pour créer un plasma au sein duquel les réactions de fusion peuvent se produire. L'ensemble de ces conditions est connu sous le nom de critère de Lawson. Au centre des étoiles, le combustible le plus courant est l'hydrogène, et la gravité qui règne fournit une pression et des temps de confinement extrêmement longs, permettant d'atteindre les conditions nécessaires. Les réacteurs à fusion proposés utilisent généralement des isotopes lourds de l'hydrogène, tels que le deutérium et le tritium (et surtout un mélange des deux), parce qu'ils réagissent plus facilement que le protium (l'isotope de l'hydrogène le plus courant) et permettent d'atteindre les exigences du critère de Lawson avec des conditions moins extrêmes, plus faciles à reproduire que celles présentes au centre des étoiles.
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