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Mini réacteur à fusion nucléaire : le projet de Lockheed Martin est-il sérieux ?

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Par publié le à 13h48 , mise à jour le 19/10/2014 à 21h24

Mini réacteur à fusion nucléaire : le projet de Lockheed Martin est-il sérieux ?

Lockheed Martin développe un réacteur de fusion nucléaire compact

Lockheed Martin a lâché une bombe mercredi. L'entreprise américaine de défense travaille sur un concept de réacteur de fusion nucléaire compact qui serait dix fois plus efficace que les modèles actuels. Ce type de réacteur pourrait tenir dans un semi-remorque et générerait suffisamment d’énergie pour éclairer l’équivalent de 80 000 foyers, pour seulement 20 kilogrammes de combustible par an. Une annonce qui laisse cependant sceptique la communauté scientifique.

Un réacteur de la taille d’un gros camion pour alimenter une ville de 80 000 habitants, voilà ce que la première entreprise mondiale de défense et de sécurité Lockheed Martin a affirmé mercredi pouvoir réaliser dans moins de dix ans, dont un premier prototype dans moins de cinq ans ! Doté du réacteur à fusion nucléaire compact (CFR) de Lockheed Martin, un avion n'aurait plus besoin de se ravitailler et un vaisseau spatial pourrait faire le voyage vers Mars en un mois au lieu de six. Autant dire que toute notre façon de gérer l’énergie serait radicalement transformée ! Grâce à cette technologie, 25 kilogrammes seulement de combustible suffiraient à alimenter une unité de 100 MW pendant un an.

Bien d’autres projets de fusion nucléaire existent, à l’instar d’ITER en France, le plus important de tous. La vraie prouesse de Lockheed Martin tient dans le fait, s’il est avéré, de pouvoir réaliser cette réaction dans des réacteurs de 2 m de long et de haut pour 3 m de large, pour des unités transportables de 7 x13 m, qui pourraient tenir dans un semi-remorque. Pour comparaison, le bâtiment qui abritera le tokamak d’ITER en fera 80 m de large, 80 de haut, et 120 de long. En outre, Lockheed Martin affirme que pour la même taille, son réacteur pourrait générer dix fois plus d’énergie qu’ITER.  Thomas McGuire, responsable de la fusion compacte pour les programmes dits de «technologie révolutionnaire» du célèbre département de recherche Skunk Works du groupe, a donné davantage de détails sur le réacteur dans une interview au magazine américain Aviation week.

 

 

Le défi : confiner le plasma pour que se produise la réaction de fusion

Pour être en mesure de pouvoir fournir autant d’énergie à partir d’un dispositif aussi compact, Lockheed Martin s’appuie sur la production d’énergie à partir de la fusion nucléaire. Tout comme dans le projet ITER, l’énergie que produirait un tel réacteur résulte de la  réaction entre deux isotopes de l’hydrogène (H), le deutérium(D) et le tritium(T). En fusionnant, les noyaux du deutérium et du tritium donnent naissance à un noyau d'hélium, un neutron et de l’énergie. Le neutron transporte une grande partie de l’énergie libérée par la fusion, qu’il va transmettre aux murs du réacteur sous forme de chaleur, récupérée ensuite pour produire de l’électricité.

Le hic, c’est que la réaction de fusion D-T exige des températures de 100 millions de degrés ! Et c’est bien pour cela que le projet ITER est aussi faramineux. Pour que le plasma ne fasse pas tout fondre autour de lui et reste suffisamment compressé pour permettre la réaction de fusion, tout en produisant une énergie nécessaire pour les besoins auxquels il est destiné, la chambre du Tokamak d’ITER fait presque 830 m3, autour duquel d’importants équipements pour générer le champ magnétique de confinement sont encore nécessaires. C’est donc une véritable prouesse technique si Lockheed Martin arrive à densifier ces équipements à une échelle de dix. « Notre projet de réacteur compact à fusion nucléaire combine plusieurs approches de confinement magnétique alternatives, prenant le meilleur de chacune, et propose 90 % de réduction de la taille des précédents prototypes », a expliqué Tom McGuire.

 


 

 

 

Les raisons de douter

Comme l’explique Steven Cowley, directeur du Centre Culham pour l’énergie de fusion à Abingdon dans un article du magazine Science, on ne peut rien conclure des communications qui sont données par Lockheed Martin. « Si ce n’était Lockheed Martin, vous diriez qu’il s’agit probablement d’un tas de bêtises ». Dans la pratique, si le concept de Lockheed permet véritablement une efficacité 10 fois plus élevée, cela sous-entend un volume de plasma (gaz ionisé) plus important, chauffé à plus de 100 millions de degrés, et donc des champs magnétiques encore plus puissants que dans ITER pour que le mélange reste en lévitation dans la chambre sans toucher les bords, soit des équipements très volumineux pour générer un tel champ magnétique. A l’instar de Steven Cowley, nombreux sont les scientifiques à douter du discours de Lockheed Martin qui, s’il est très enthousiaste, donne assez peu de détails. Qui plus est, si Lockheed Martin excelle dans la conception d’avions furtifs, la fusion nucléaire ne fait quant à elle pas partie des domaines d’excellence du groupe.

Dans une vidéo, Thomas McGuire présente le projet de réacteur nuclaire compact, baptisé T4

Quelques rappels sur la fusion nucléaire :
En fusionnant, les noyaux du deutérium et du tritium donnent naissance à un noyau d'hélium. La masse de l'atome d'hélium ainsi obtenu ne correspond pas exactement, toutefois, à la somme des masses des deux atomes de départ. Un peu de la masse a disparu et une grande quantité d'énergie est apparue.Ce phénomène est exprimé par la célèbre formule d'Einstein E=mc² : l'infime perte de masse (m) multipliée par le carré de la vitesse de la lumière (c²) produit un nombre très élevé (E) qui correspond à la quantité d'énergie créée par la réaction de fusion.
Pour que cette fusion de réaction soit possible, il est nécessaire de chauffer les gaz de deutérium et de tritium à 150 millions de degrés. C’est à cette température que les électrons sont séparés des noyaux de deutérium et de tritium, qui se transforment alors en plasma, un gaz chaud électriquement chargé. Pour que la fusion D-T soit alors possible, le plasma chaud doit rester confiné et compressé par un champ magnétique très puissant, et ce d’autant plus que le plasma ne peut être en contact avec les parois qui ne résisteraient pas à la chaleur. La fusion produit alors un noyau d’hélium, un neutron et de l’énergie. Porteur d’une charge électrique, le noyau d’hélium est soumis au champ magnétique et reste confiné dans le plasma, mais le neutron, n’étant pas chargé, traverse le champ magnétique avec près de 80% de l’énergie produite, et est absorbé par une paroi à laquelle il transfère son énergie, elle-même ensuite récupérée pour produire industriellement de l’électricité.

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Commentaires

6 réactions

christophe nicolas
Le 17/10/2014 à 20h17
Ecoutez, le 8 octobre, il y a eu ce rapport concernant la fusion froide.[lien supprimé] Lookheed Martin se raccroche aux wagons, on leur souhaite bonne chance. Je ne pense pas qu'ils soient très avancés mais ils ont raison de se lancer dans l'aventure. ITER n'a rien à voir, c'est un fiasco extrémement dangereux, une faillite de l'orgueil prête à décimer la Provence.

Seo
Le 19/10/2014 à 12h55
Rien compris à ce commentaire. Et personne ne parle ici de fusion froide. Même dans la vidéo de Lockheed, le gus qui parle précise que la réaction fera, je cite, "hundreds degree C". Pas très froid. Et tout à voir avec ITER donc. Par contre aucun détails sur le comment du confinement dans la dite vidéo autre qu'une "magnetic bottle". Un poil léger.

Lefrancois
Le 19/10/2014 à 15h35
La fusion c'est possible dans une petit enceinte mais ça ne dure pas très longtemps, voir les petits prototypes français, la question est celle de la durée.

DBR
Le 20/10/2014 à 08h45
Le premier commentaire fait allusion à l'article sur la fusion froide, http://www.industrie-techno.com/l-e-cat-un-reacteur-a-fusion-froide-controverse.30355 Ce type de fusion est très controversée dans le sens où beaucoup l'apparente plutôt à une réaction chimique. Ses performances n'ont pas été démontrées de façon pertinente pour le moment, Donc difficile de juger s'il s'agit d'intox ou de vraie avancées.... Ici, avec lockheed Martin c'est un peu pareil. Nous verrons bien avec le temps si leur projet est viable ou s'il s'agit ici d'une vitrine commerciale/mediatique/technologique. Pour le rapprochement avec ITER, c'est tout au contraire justifié. ITER est un véritable gouffre financier comparé aux concurrents. C'est pour le moment la solution qui a le plus convaincue, malgré les risques démesurés que cela représente en cas de perte de contrôle. Mais nous n'y sommes pas, et pendant que ça construit, les scientifiques du monde entier planchent pour régler ces problèmes de sécurité. Il y a aussi le fait que ITER, même si ça marche, est un projet qui fournira de l’énergie industrielle dans peut-être 25 / 50ans. Alors que lockheed annonce une 10 aines d'années, et l'E-CAT pour la fusion froide pourrait être prêt encore plus tôt. Soyons patients, et nous verrons par nous-même qui rêvait et qui a tenu parole!

AlainCo (@alain_co)
Le 24/10/2014 à 17h34
l'annonce de lockheed martin est visiblement une réponse désespéré, en espérant que le blocus "pensée de groupe" tienne encore quelque mois. @dbr ca ne peut pas être chimique, car même en preant la passe du réacteur et pas celle du carburant, 1.5MWh ca ne peut ni être produit dans 1 gramme ni dans 500gramme. c'est bien une réaction nucléaire, et ca n'a rien de vraiement nouveau, sauf la température et la fiabilité. vu le soutien du consortium de recherche des énergéticien suédois, Elforsk, qui défend ce test, tout comme Tom darden qui en a racheté la technologie après le test précédente (en missionat des experts pour revérifier aussi), on n'a que peu de doute que c'est réel et prometteur... coté scientifique, il n'y a que 4 papiers qui ont critiqué la calorimétrie de la fusion froide, tous réfutés, et aucun encore défendu. en face il y a plus de 150 papiers publiés dans des revues a comité de lecture, donc Journal of electroanalythical chemistry, et Naturwissenschaften, qui présentent des expériences de production de chaleur anormale. Ce mythe vient d'insultes sans preuves lancés par des gens même pas influents, mais qui plaisaient a ceux qui n'aiment ni les chimistes ni remettre en cause leur livres. Pour l'histoire de ce fiasco, le mieux est de commencer par le livre (pdf gratuit, sinon papier commercial) "Excess Heat" de Charles Beaudette... Si on doute d ece qu'il dit, sa biblio est très documentés. le livre "the science of LENR" par Edmund storms, et ses divers articles (dont Status of Cold Fusion 2010 , dans Naturwissenschaften) sont plus détaillés.

gidaz
Le 06/12/2014 à 19h05
Réponse à SEO : "hundreds degree c ", c'est bien du froid, si on compare aux 100 millions de degrés de la fusion classique... Les raisons des "doutes" de beaucoup de scientifiques , selon moi, ne sont pas personnelles. Il faut voir que si la fusion froide est une réalité, alors nous sommes à la veille d'une révolution, avec un effondrement de pans entiers de l'économie mondiale. Je pense plutôt que les intérêts en jeu sont tels que ceux qui sont convaincus de la réalité de la fusion froide ont tout intérèt à travailler dans la discrétion. En effet, tant qu'on ne connaît pas la théorie, il y a possibilité de trouver mieux que les concurrents, et de remporter le gros lot du point de vue brevets...

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