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fusion nucléaire

Réacteurs de fusion nucléaire
Réacteurs de fusion nucléaire

Union de plusieurs noyaux atomiques légers en un seul.

PHYSIQUE

Les prémices des recherches sur l'énergie de fusion remontent aux années 1920, lorsque F. W. Aston mesura le « défaut de masse » de l'hélium, autrement dit la possibilité de récupérer une importante quantité d'énergie en fabriquant un noyau d'hélium à partir d'éléments plus légers (compte tenu de la relation d'équivalence E = mc2, dans laquelle E désigne la quantité d'énergie que peut libérer un corps de masse m, c étant la vitesse de la lumière dans le vide).

Des processus de fusion sont à l'origine de l'énergie stellaire, et en particulier de l'énergie solaire (étoile). Les principaux cycles de fusion permettent de constituer des noyaux d'hélium à partir de noyaux d'hydrogène, puis des noyaux de carbone à partir de ceux d'hélium, etc. Pour se produire, de telles réactions exigent, cependant, que les noyaux destinés à fusionner puissent entrer en collision malgré leur forte répulsion électrostatique. Cela ne peut se faire qu'à des températures suffisamment élevées pour que le mouvement thermique engendré permette de surmonter cette répulsion. Ce sont de telles conditions que l'on s'efforce de reproduire en laboratoire, par exemple avec des machines du type tokamak, pour réaliser la fusion thermonucléaire contrôlée ; celle-ci pourrait représenter une source d'énergie à peu près inépuisable si l'on parvenait à maîtriser le processus de façon industrielle.

Dans le cas particulier de la bombe à hydrogène, exemple de fusion thermonucléaire non contrôlée, les conditions nécessaires à l'amorce des réactions sont créées par l'explosion d'une bombe atomique (fission nucléaire) ; par ailleurs, des systèmes de lasers extrêmement puissants sont en construction en France (Laser Mégajoule, au Barp, en Gironde) et aux États-Unis en vue d'effectuer des simulations d'essais thermonucléaires. (→ nucléaire.)