La Chine veut réussir la fusion nucléaire d’ici 2028

Le projet stratégique et prioritaire de fusion nucléaire, mené par Peng Xianjue, doit aboutir d’ici 2028 pour Pékin.

La Chine ambitionne de réussir la fusion nucléaire d’ici 2028

Le gouvernement chinois a approuvé la construction de la plus grande centrale électrique à impulsions au monde, avec des plans pour générer de l’énergie de fusion nucléaire d’ici 2028, selon Peng Xianjue, le plus grand scientifique en termes de questions nucléaires, à la tête du projet.

Peng Xianjue, professeur à l’Académie chinoise d’ingénierie physique, lors d’une réunion en ligne organisée par le groupe de réflexion Techxcope, basé à Pékin, le 9 septembre 2022, a déclaré :

« L’allumage par fusion est le joyau de la couronne de la science et de la technologie dans le monde d’aujourd’hui. »
« Être le premier pays au monde à réaliser une libération d’énergie via la fusion constituera l’étape la plus importante sur la voie de l’énergie à fusion nucléaire pour les êtres humains. »

Peng Xianjue

Peng Xianjue, 81 ans, a développé certaines des petites ogives nucléaires les plus avancées de Chine, et a été l’un des principaux conseillers du programme d’armes nucléaires du pays, selon des informations publiques libre d’accès (en Chine).

La machine à striction axiale, également appelée machine Z-pinch – qui reproduit les réactions de fusion d’une bombe thermonucléaire grâce à une pression magnétique créée par une impulsion électrique extrêmement forte – devrait être achevée vers 2025 à Chengdu, la capitale de la province du Sichuan, dans le sud-ouest.

La machine produira 50 millions d’ampères d’électricité, soit environ deux fois plus que « l’installation Z-pinch » qui détient actuellement le record, un appareil en marche au Sandia National Laboratory, aux États-Unis, d’après Peng Xianjue.

Une nouvelle Z-Pinch Machine au coeur du process

Des puissances nucléaires comme les États-Unis, la Russie et la Chine ont construit un certain nombre de machines Z-pinch au cours des dernières décennies – dont certaines n’auraient jamais été officiellement divulguées – pour simuler les conditions extrêmes nécessaires au développement d’armes atomiques.

Ces installations peuvent stocker une énorme quantité d’électricité et la restituer en quelques nanosecondes. L’impulsion électrique peut créer une pression extrême et suffisamment de rayonnement pour que deux atomes légers «fusionnent» en un plus lourd, et abandonnent une part de masse sous forme d’énergie.

Mais construire une machine capable de produire plus de puissance de fusion que celle fournit en « entrée » est extrêmement difficile et jusqu’à présent, aucun pays n’a réussi.

Selon la présentation de Peng Xianjue, les chercheurs chinois tenteront de créer une réaction de fusion nucléaire en utilisant la forte charge électrique pour enflammer un petit nombre d’isotopes de l’hydrogène, le deutérium et le tritium.

En contrôlant soigneusement le processus, ils espèrent pouvoir limiter l’énergie d’impulsion libérée à quelques centaines de millions de joules – à peu près aussi puissante qu’un sac de 20 kg de TNT.

Et contrairement aux conceptions précédentes, l’énergie de fusion produite par l’installation chinoise n’ira pas au réseau électrique, mais entraînera un « marécage » de particules ultrarapides pour frapper l’uranium – le combustible qui alimentera le composant de fission de l’installation.

Dans sa présentation à la conférence, Peng Xianjue a déclaré que cette inclusion des réacteurs à fusion et à fission était responsable de la désignation de la conception chinoise en tant que Z-FFR.

« L’intention est que les parois de la chambre d’allumage à fusion soient remplies d’uranium qui absorbera les neurones volants produits par l’explosion, provoquant leur scission en deux éléments plus légers – le même processus utilisé dans les installations nucléaires existantes. »

La fission de l’uranium augmentera la production totale de chaleur de l’installation de 10 à 20 fois, accélérant considérablement l’application de l’énergie de fusion et la rendant prête pour la production d’électricité commerciale d’ici 2035, selon une estimation de l’équipe de Peng Xianjue.

Si la machine chinoise doit réussir, elle aura besoin de nombreux condensateurs hautes performances pour stocker l’électricité, et des « commutateurs alimentés par laser qui peuvent fonctionner instantanément sans provoquer de pénurie ».

Le scientifique Peng Xianjue à la tête du projet

D’autres défis à relever ou résoudre incluent la conception de fils spéciaux, capables de transmettre les courants électriques les plus forts sur Terre, et un dispositif cible de la taille d’une cacahuète pour convertir efficacement l’électricité en une charge d’allumage.

Peng Xianjue a déclaré que bon nombre de ces problèmes avaient été résolus grâce aux nouvelles découvertes scientifiques, et aux percées techniques des scientifiques nucléaires chinois ces dernières années. Et certaines de leurs approches seraient fondamentalement différentes de ce qui a été essayé en Occident.

Dans ses expériences de fusion, le laboratoire Sandia (Albuquerque) a tenté de démarrer l’allumage à partir du centre de l’appareil. Mais les chercheurs chinois disent qu’ils ont découvert que l’allumage pourrait être plus facilement réalisé en créant d’abord « une fine ligne de réactions de fusion, qui traverse le centre de la cible ».

« Cette approche linéaire réduit le problème complexe et tridimensionnel de la compression de la cible entière – à une pression égale dans plusieurs directions simultanément – ​​à un problème unidimensionnel. »

« L’approche chinoise simplifie considérablement les modèles physiques pour l’analyse informatique tout en assouplissant la demande d’apport d’énergie

« C’est une grande innovation. »

Peng Xianjue

Selon les chercheurs, la future centrale pourrait utiliser du minerai d’uranium naturel, le déchet nucléaire produit par les réacteurs actuels, ou du thorium, qui pourrait répondre à la demande énergétique pendant des milliers, voire des dizaines de milliers d’années, tout en produisant peu de déchets radioactifs.
Et parce que l’explosion de fusion ne se produira qu’une fois toutes les 10 secondes, elle sera incapable de générer suffisamment d’énergie pour déclencher une réaction en chaîne et provoquer une fusion, rendant la conception sûre et adaptée à la plupart des endroits sur Terre.

La machine Z n’est qu’une des nombreuses méthodes – y compris des lasers puissants et du plasma chaud en cage dans un champ magnétique – testées par la Chine et d’autres pays dans la course à la fusion nucléaire.
Un certain nombre d’installations géantes sont en développement dans le monde, la plupart visant la production d’électricité commerciale d’ici le milieu de ce siècle.

Un physicien nucléaire basé à Pékin, qui a demandé à ne pas être nommé en raison de la sensibilité du problème, a déclaré que si la machine Z présente des avantages uniques, elle présente également des problèmes difficiles qui peuvent affecter son application de masse.

---

Derniers articles dans cette catégorie :

---