Résumé - Site de Jean-Pierre Petit, astrophysicien ?· une couche protectrice, par exemple en plomb,…

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    12-Sep-2018

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    Rsum ITER est un projet qui a t ultra-mdiatis depuis longtemps. Mdiatis et schmatis l'extrme, en tentant de rsumer ce projet des images accrocheuses comme "le soleil en prouvette", "de l'nergie illimite", etc. Mais la science ne se joue pas coup d'images fantasmatiques et de clips vidos, assortis de belles images de synthse. . L'ide d'extraire de l'nergie par la fusion de deux isotopes de l'hydrogne, le deutrium et le tritium est fonde sur deux ractions, et non sur une seule. Le deutrium abonde dans la nature. Il n'est pas radioactif. Le tritium n'existe pas en quantits apprciables l'tat naturel. Dot d'une dure de vie de 12,3 annes, il est radioactif et donc biotoxique. Pour dmarrer, un racteur fusion devrait tre charg d'une mlange D-T 50/50. Puis diffrents moyens de chauffage porteraient ce mlange une temprature dpassant cent millions de degrs, pour que les ractions de fusion, donnant un noyau d'hlium et un neutron de forte nergie, puissent dmarrer. Un systme de confinement magntique, maintes fois dcrit, est l pour palier viter l'vasion de ce plasma. En 1991 cette fusion D-T a pu tre obtenue dans le tokamak anglais JET, Culham, Angleterre, pendant une courte seconde. Durant ce temps de fonctionnement, la fusion a produit une nergie brute quivalant 70 % de l'nergie qui avait t injecte. On appelle ceci le coefficient Q. Grosso modo, l'nergie dgage crot comme le volume du plasma, alors que les pertes voluent comme la surface du plasma. Trs schmatiquement on peut donc dire que si on prend une machine deux fois plus grande (le rapport d'ITER vis vis du JET) ce rapport Q sera doubl. Il parat trs probable que ce but sera atteint, mais ceci laisse un vaste arrire plan de problmes non rsolus. Par ailleurs, ce qui est vis dans ITER est un temps de fonctionnement plus long (400 1000 secondes) qui ne peut tre assur qu'en crant le champ magntique l'aide d'un systme supraconducteur, baignant dans de l'hlium liquide, refroidi moins 270C. Dans cette optique le projet s'est appuy sur les travaux raliss par les Franais, Cadarache, sur un tokamak quip d'un aimant supraconducteur, dveloppant 4 teslas, d'une taille plus modeste, mais qui a pu permettre de crer ce champ magntique pendant 6 minutes, la temprature laquelle le plasma tait porte restant infrieure la temprature de dmarrage des ractions de fusion. Les travaux raliss sur Tore Supra, ainsi que sur d'autres machines ont donn quelques indications sur les interactions plasma-paroi, sans conduire une formule valable. On a recouvert la surface interne du tore par des tuiles de carbone. Mais celles-ci se sont comportes comme des "pompes hydrogne", absorbant en particulier le tritium, radioactif. Ce choix n'a donc pas t retenu. Le projet ITER est donc cens dmarrer sans qu'on ait test le comportement de la "premire paroi", au contact du plasma de fusion. Dans cette chambre de 1000 mtres carrs, 700 doivent tre recouverts d'un mtal lger, le bryllium, notoirement toxique (maladie professionnelle : la brylliose) et cancrigne. Il fond 1280C et bout 2400. Les 300 mtres carrs restant devraient tre tapisss de tungstne, plus rsistant en temprature (3000C), mais prsentant d'autres inconvnients Le problme le plus important a t occult. Un gnrateur fusion ne saurait fonctionner avec un apport extrieur de tritium. Il n'y aura pas "d'usine tritium" la cl, extrieure au racteur. Ce tritium devra tre synthtis dans une couverture le lithium, immdiatement au contact de la premire paroi. Cette synthse donne du tritium et de l'hlium, en absorbant au passage les neutrons mis par la fusion, qui franchissent sans encombre la barrire magntique. Le lithium est un mtal bas point de fusion : 180C, bullition 1300C. La raction est donc : neutron plus lithium donne hlium plus tritium plus nergie (la raction est exothermique) Ce qui fait que le fonctionnement global d'un racteur fusion, est Deutrium plus lithium donne deux hlium plus de l'nergie. On voit que ceci est cens assurer au passage une indispensable protection du fragile aimant supraconducteur, qui se situe immdiatement aprs cette couverture tritigne (dont feu le prix Nobel de Gennes signalait la fragilit, tandis que Masatoshi Koshiba, autre prix Nobel, Japonais, s'inquitait de l'impact de neutrons dots d'une forte nergie : 14 Mev

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    contre 2 Mev pour les neutrons mis lors de la fission. Le lithium peut se trouver l'tat liquide, mlang du plomb. Le refroidissement serait alors assur par de l'eau pressurise. Dans la seconde formule le lithium serait intgr dans une cramique, auquel cas le rfrigrant, et fluide caloporteur serait de l'hlium. Il n'est pas prvu, dans la manip ITER, de tester l'ensemble. C'est dire que la machine sera incomplte. Seuls de timides essais de comportement d'lments tritignes seront envisags, alors qu'avant de lancer ce projet, ces essais auraient du en toute logique tre effectus sur le JET. En fait, dans l'exprience ITER, le fragile aimant supraconducteur sera simplement protg du bombardement neutronique par une couche protectrice, par exemple en plomb, qui fera au passage office de puits de chaleur. Ca n'est que dans DEMO, la machine suivante, que la production d'nergie par fusion serait associe une rgnration du tritium par l'indispensable couverture tritigne. Il ne semble pas raisonnable d'engager un projet aussi coteux et lourd sans que ces lments tritignes aient fait l'objet de tests pralables, positifs. ITER comporte trop d'alas, trop de problmes non rsolus. Au passage, le lithium est extrmement ractif, brle dans l'air et explose au contact de l'eau. Il se compose avec de nombreux corps, l'oxygne, l'eau et mme .. l'azote, et ses composs sont toxiques. La liste des problmes non rsolus, pour ce projet ITER, est longue. Personne ne peut prjuger du comportement de la premire paroi en bryllium. En dpit de dcennies de travaux, les plasmas de fusion restent foncirement instables. L'image qu'on en donne, vis vis de leur confinement magntique, est de les comparer une chambre air mal gonfle qu'on tenterait d'emprisonner avec des bandes elles-mmes lastiques. Au hasard de ces manifestations d'instabilits, ce plasma entre en contact avec la paroi et l'abrase. Un racteur fusion est une chaudire, qui produit "de la cendre", en l'occurrence de l'hlium, qu'il faudra extraire en continu. Pas plus de 10 % d'hlium, sinon extinction. Le racteur fusion comprend donc un systme d'extraction et de rinjection appel divertor, situ la base de la chambre, comportant deux rainures bien visibles. L, le plasma sera en contact avec la paroi et le tungstne devra tre utilis. Il y aura immanquablement arrachement d'atomes, la fois de bryllium et de tungstne, qui viendront polluer le plasma. Le divertor, outre qu'il est l pour extraire la "cendre-hlium" et rinjecter du combustible frais, du mlange D-T, devra dpolluer le plasma en continu. La pollution par le tungstne est trs problmatique, car ces atomes sont alors la source d'un refroidissement radiatif intense, pouvant entraner l'arrt des ractions de fusion. Tout ceci n'a pas t test, et cela fait beaucoup d'expriences indites la fois, pour une machine 15 milliards d'euros. Au niveau de DEMO, la machine, deviendra en outre foncirement dangereuse, du fait de la prsence du lithium et du plomb. L'extraction des calories, dj teste sur Tore-Supra, passe par des canalisations eau pressurise. Une cohabitation problmatique et dangereuse. On a coutume de dire qu'un gnrateur fusion ne prsente pas le risque des gnrateurs fission, tant donn qu'au moindre disfonctionnement, les ractions de fusions cessent immdiatement. Certes. Mais le danger rside dans les "priphriques". Si le lithium est mis en contact avec l'air, il brle. S'il est au contact d'eau, il explose, ceci entranant aussitt la dislocation de la premire paroi en bryllium, toxique, cancrigne. Si la formule du mlange lithium-plomb il y aura mission de plomb, galement biotoxique,. Emission du tritium, radioactif, contenu dans la chambre et de celui produit dans une couverture tritigne disloque. Tout disfonctionnement du racteur complet deviendrait immdiatement ingrable. Si le lithium brle, on ne sait pas l'teindre. L'hlium liquide voisin sera alors vaporis. L'norme nergie contenue dans l'aimant sera alors dgage par effet Joule, via des forces considrable. On a dlibrment laiss le public et les dcideurs dans l'ignorance de ces aspects que les concepteurs du projet ne sauraient nier, ressortant l'ternel argument "il n'y a pas de risque zro". Conclusion : Il sagit dun projet dun cot incontrlable, problmatique et terme extrmement dangereux au plan de la simple sant publique.

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    Gnrateur fusion, schma officiel

    (1) : Injection de mlange deutrium-tritium, par le divertor (2) Le plasma, en jaune (3) Flux de neutrons 14 MeV, frappant la couverture de lithium, rgnrant le

    tritium et reprsentant lessentiel du dgagement de lnergie de fusion. . (4) Cette couverture rgnrant de tritium, qui sert aussi capter les calories (5) Lesquelles sont envoyes vers un ensemble changeur de chaleur-gnrateur

    de vapeur-turbine gaz-alternateur

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