L'Humanité vient de CRÉER son propre SOLEIL

Résumé Bref

La vidéo explore le défi énergétique mondial et la promesse de la fusion nucléaire comme solution potentielle. Elle retrace l'histoire de la recherche sur la fusion, des premières spéculations aux projets internationaux actuels comme ITER et NIF, en soulignant les obstacles techniques et les progrès réalisés. La vidéo met en lumière l'importance de la fusion pour un avenir énergétique durable et la nécessité d'une coopération mondiale pour atteindre cet objectif.

  • La fusion nucléaire est présentée comme une source d'énergie potentiellement illimitée, propre et surpuissante.
  • Les deux principales approches de la fusion sont expliquées : le confinement magnétique (Tokamak) et le confinement inertiel (lasers géants).
  • La vidéo souligne les défis techniques et les progrès réalisés dans la recherche sur la fusion, ainsi que l'importance de la coopération internationale.

Le mur de l’énergie

L'énergie est au cœur de tout, de l'économie mondiale aux espoirs futurs comme l'intelligence artificielle, qui consomme d'énormes quantités d'électricité. Les drames de l'histoire sont souvent liés à des enjeux énergétiques, comme les guerres pour le contrôle des ressources. Si l'humanité veut devenir une espèce multiplanétaire, elle doit surmonter le défi énergétique. Les énergies fossiles sont une impasse, et les énergies renouvelables ne sont qu'une transformation d'énergie, pas un renouvellement. La fission nucléaire est la source d'énergie la plus dense que nous maîtrisons, mais elle n'est pas parfaite. L'humanité est confrontée à un mur : un appétit énergétique insatiable et des ressources insuffisantes ou dangereuses. La fusion nucléaire est présentée comme une lueur d'espoir, une promesse d'énergie quasi illimitée, propre et surpuissante, en recréant le soleil sur Terre.

Créer un soleil sur Terre

L'objectif n'est pas de construire une sphère de Dyson, mais de comprendre et de reproduire les secrets du soleil sur Terre. Créer notre propre soleil est l'un des projets les plus ambitieux de l'histoire de l'humanité. C'est une course pour rallumer une étoile sur Terre avant que le monde ne s'éteigne.

Âge sombre et naissance des étoiles

Après le Big Bang, l'univers était sombre et froid, rempli de nuages d'hydrogène et d'hélium. La gravité a joué un rôle essentiel en organisant le cosmos, en attirant et en comprimant les nuages de gaz. Les régions plus denses se sont effondrées sur elles-mêmes, chauffant et s'épaississant au fil des millions d'années.

Gravité compression et début de la fusion

La matière tombant vers le centre convertit son énergie de chute en chaleur. Au cœur de cette fournaise, les noyaux d'hydrogène sont agités à une vitesse folle. Normalement, ils se repoussent, mais à des températures et pressions extrêmes, l'interaction forte les colle ensemble. L'interaction forte est la force qui maintient les noyaux atomiques en un seul morceau, agissant à très courte portée.

E=mc2 : la masse devient énergie

Les noyaux légers fusionnent, créant un noyau plus lourd avec une masse légèrement inférieure à celle des noyaux d'origine. Cette différence de masse se transforme en énergie selon l'équation E=mc². À chaque fusion, un peu de masse est sacrifiée, et la différence ressort sous forme de lumière et de chaleur. La vitesse de la lumière étant un nombre gigantesque, même une petite quantité de masse convertie produit une énergie phénoménale. Le soleil convertit chaque seconde environ 600 millions de tonnes d'hydrogène en hélium, transformant 4 millions de tonnes de matière en énergie pure.

Fusion sur Terre entre bombe H et science

L'histoire de la fusion sur Terre commence au début du 20e siècle avec des physiciens cherchant à comprendre l'origine de l'énergie solaire. En 1920, Arthur Eddington suggère que le soleil est alimenté par la fusion d'hydrogène en hélium. La première fusion artificielle, bien que non contrôlée, est réalisée lors du développement de la bombe à hydrogène. Le 1er novembre 1952, les États-Unis font exploser la première bombe H, libérant l'énergie des étoiles pour la destruction. En parallèle, une quête pacifique s'organise pour reproduire la fusion sur Terre.

Un plasma plus chaud que le Soleil

Le défi est de reproduire les conditions de fusion du cœur d'une étoile sans sa gravité, avec des matériaux incapables de survivre à ses températures. Dans le soleil, la gravité confine le plasma. Sur Terre, il faut compenser en montant la température encore plus haut, à 100-150 millions de degrés, soit 10 fois plus chaud que le cœur du soleil. À cette température, aucun matériau ne résiste.

Confinement magnétique et inertiel

Il faut inventer un contenant immatériel fait de forces invisibles. On utilise les champs magnétiques ou l'inertie pure. Il existe deux grandes familles de créateurs de soleil : ceux qui enferment la matière brûlante dans une cage magnétique (Tokamak) et ceux qui frappent une capsule de combustible extrêmement fort et vite (fusion par confinement inertiel avec des lasers géants).

Tokamak le donut de plasma

Un plasma est un gaz de particules chargées qui suivent les lignes de champ magnétique. Un Tokamak est une chambre à vide en forme d'anneau entourée d'aimants géants créant un champ magnétique complexe. On injecte un mélange de deutérium et de tritium, deux isotopes de l'hydrogène, que l'on ionise pour obtenir un plasma. On chauffe le plasma en faisant circuler un courant électrique, en tirant dessus avec des faisceaux de particules rapides et en l'arrosant d'ondes radio. La température grimpe jusqu'à ce que les noyaux fusionnent, libérant des neutrons énergétiques qui chauffent les parois.

ITER et la coopération mondiale

Pour confiner le plasma à 150 millions de degrés, on utilise des matériaux supraconducteurs refroidis à -269°C. Au centre, 1 g de plasma à 150 millions de degrés, et tout autour, des aimants supraconducteurs baignant dans de l'hélium liquide à -269°C. L'idée du Tokamak vient de l'Union Soviétique, imaginée par Andrey Sakharov et Igor Tam. Sakharov, qui a contribué à la bombe H soviétique, est devenu un dissident et prix Nobel de la paix. Le projet ITER à Cadarache, dans le sud de la France, est le plus grand projet scientifique international de l'histoire, réunissant 35 nations. ITER est un démonstrateur visant à produire plus d'énergie qu'il n'en consomme, ouvrant la voie aux centrales à fusion.

Lasers géants NIF et ignition

La fusion par confinement inertiel consiste à déclencher une réaction très forte et rapide dans un volume minuscule, en laissant l'inertie de la matière faire le reste. Au NIF en Californie, des centaines de lasers convergent vers une cible contenant du deutérium et du tritium congelés. Les parois internes chauffent et émettent des rayons X qui compriment la capsule de combustible. La pression et la température augmentent, et la fusion s'enclenche pendant un court instant. Le 5 décembre 2022, l'énergie libérée dépasse l'énergie injectée, un moment historique. Le NIF, un bâtiment de la taille de trois terrains de football, abrite 192 lasers qui délivrent une puissance de 500 TW pendant une fraction de seconde.

Le vrai défi bilan énergétique et course finale

Pour que la fusion soit rentable, l'énergie récupérée doit dépasser celle dépensée pour chauffer et confiner le plasma. Le NIF a produit plus d'énergie de fusion que l'énergie des lasers reçue par la cible, mais le bilan global reste négatif. Dans le soleil, la fusion est lente mais compensée par le volume et le temps. Sur Terre, on veut des réactions fréquentes dans de petits volumes, ce qui impose des conditions extrêmes difficiles à maintenir. Un Tokamak qui maintient un plasma stable pendant quelques centaines de secondes est déjà un exploit. La fusion est coincée dans une zone étrange, trop mature pour être de la science-fiction, mais trop jeune pour être une solution industrielle. En 2024, le Tokamak chinois East a maintenu un plasma à 120 millions de degrés pendant plus de 1000 secondes. La demande mondiale d'énergie augmente, et le système énergétique actuel est à bout de souffle. La fusion est la seule nouvelle idée radicale, notre plan A. Si nous échouons, nous risquons une contraction de notre civilisation. C'est pourquoi ce projet est crucial et ambitieux : recréer le soleil sur Terre.

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0:00 Le problème c'est l'énergie. Tout est une question d'énergie. Chaque objet, chaque mouvement, chaque pensée le produit d'une transformation énergétique. L'économie mondiale elle-même n'est qu'un gigantesque circuit énergétique. La croissance, le développement, la richesse, en fait, tout peut se résumer à notre capacité à donter l'énergie. Et les plus grands drames de notre histoire sont souvent au fond des drames énergétiques. Les guerres éclatent souvent pour prendre le contrôle des ressources. le pétrole, le gaz, le charbon et même nos plus grands espoirs reposent sur cette unique variable. L'intelligence artificielle par exemple, on nous promet qu'elle va tout résoudre mais pour qu'une IA apprenne, elle doit consommer une quantité d'électricité hallucinante. Et

0:46 on se retrouve dans une situation absurde. On brûle des fortunes énergétiques pour alimenter des IA dans l'espoir qu'elle trouve un jour comment résoudre et bien nos problèmes énergétiques. Et au-delà de tout ça, il y a aussi un enjeu civilisationnel. Parce que si un jour on veut devenir une espèce multiplanétaire, le mur qui se dresse devant nous, c'est pas la distance, c'est l'énergie. Alors, où la trouver ? Les énergies fossiles sont une impasse. Les énergies renouvelables, c'est un terme marketing parce que les physiciens ne vous parleront jamais d'énergie renouvelable. Une énergie, ça se renouvelle pas. une énergie, ça se transforme. Alors, il reste la fission, de loin, la source d'énergie la plus dense que nous maîtrisons. Mais elle n'est pas

1:31 parfaite. Nous sommes donc face à un mur. Notre appétit énergétique est insatiable, mais nos ressources d'énergie sont insuffisantes ou dangereuses. C'est le problème fondamental de notre siècle. Mais dans ce tableau sombre, il y aurait une lueur d'espoir, une piste si audacieuse que ça pourrait sembler être de la science-fiction, une promesse d'énergie quasi illimitée, propre et surpuissante. Cette piste ne se trouve pas sur Terre, elle se trouve juste au-dessus de nos têtes, le soleil. Alors ici, l'idée n'est pas de construire une sphère de Don, cette méga structure qui relève plus de la fantaisie qu'autre chose. L'idée est bien plus folle. Mais bien plus réaliste, c'est de comprendre les

2:16 secrets du soleil et de le reconstruire ici sur Terre. C'est de créer notre propre soleil. Et c'est pas une métaphore, c'est l'un des projets les plus ambitieux de toute l'histoire de l'humanité. Et aujourd'hui, nous allons raconter cette histoire. L'histoire d'une course pour rallumer une étoile sur terre avant que le monde s'éteigne. Avant de fabriquer un soleil, il faut d'abord comprendre ce qu'est un soleil. Imaginez un univers de quelques centaines de millions d'années après le Big Bang. Pas de lumière, pas d'étoiles, juste d'immenses nuages d'hydrogène et d'hélium qui dérivent dans le vide. Un univers froid, mort, incroyablement ennuyeux. Les cosmologistes appellent cette période l'âge sombre. Mais ce qui

3:02 change tout, c'est la gravité. La gravité, c'est une sorte de grand organisateur du cosmos. Ça prend les nuages de gaz, les tire, les resserrent, les compresse lentement mais inexorablement. Les régions un petit peu plus dense s'effondre sur elles-même, chauffent, s'épaissent au fil des millions d'années. À mesure que la matière tombe vers le centre, elle convertit son énergie de chute en chaleur comme une balle qui rebondit et qui s'échauffe après quelques impacts. La température monte, la pression augmente et au bout d'un moment, quelque chose devient possible. Au cœur de cette fournaise, les noyaux d'hydrogène, de simples protons, sont agités à une vitesse folle. Normalement, ils se repoussent parce que ce sont deux charges positives

3:47 comme deux aimants qu'on essaierait de coller par le même pôle. Mais quand la température et la pression deviennent suffisamment extrême, les protons peuvent enfin s'approcher suffisamment pour que l'autre force du jeu, l'interaction forte, prenne le relais et les colle ensemble. L'interaction forte, c'est un petit peu la colle de l'univers. C'est la force qui maintient les noyaux atomiques en un seul morceau. Elle est incroyablement puissante, mais elle n'agit qu'à très très courte portée. Pour qu'elle entre en jeu, il faut que les protons se rapprochent vraiment de très très près. De noyaux légers fusionnent, ce qui donne naissance à un noyau un petit peu plus lourd, mais dont la masse totale est légèrement inférieure à la masse des deux d'origine. Cette minuscule différence de masse ne disparaît pas

4:33 dans le néant. Elle se transforme en énergie. C'est la fameuse équation E = MC2. À chaque fusion, un petit peu de masse est sacrifiée et la différence ressort sous forme de lumière et de chaleur. Et comme le C dans cette expression représente la vitesse de la lumière, c'est-à-dire un nombre gigantesque, même un tout petit peu de masse convertie produit une quantité d'énergie phénoménale. Multipliez cette opération par des milliards de milliards de réactions par seconde, étalez-la sur des milliards d'années et vous obtenez un soleil. Le soleil par exemple convertit chaque seconde environ 600 millions de tonnes d'hydrogène en hélium. Et dans ce processus, environ 4 millions de tonnes de matière sont transformées en énergie pure et une minuscule fraction de ce rayonnement tombe sur terre et c'est ce

5:19 qui nous permet d'être en vie. Sans fusion, pas de lumière, pas de chimie complexe, pas de carbone forgé dans le ventre d'une étoile massive. L'univers serait techniquement là mais est totalement mort. La fusion, c'est pas un truc d'ingénieur, c'est la condition d'existence de tout ce qu'on pourrait connaître. Pensez une seconde. Tout ce qui nous entoure, tout ce que vous êtes a été forgé dans le cœur d'une étoile. Le calcium de vos, le fer de votre sang, l'oxygène que vous respirez, tout ça vient de la fusion. Des étoiles massives ont vécu, brûlé, ont explosé en supernova, dispersant tous ces éléments dans l'espace. Et des milliards d'années plus tard, ces éléments se sont retrouvés sur Terre. assemblé en molécules, en cellules et en être vivants. Nous sommes littéralement des

6:07 poussières d'étoiles. Et maintenant, nous essayons nous-mêmes de reproduire ce processus sur terre. Il y a quelque chose d'assez incroyable là-dedans. L'histoire de la fusion sur terre commence au début du 20e siècle dans l'esprit de physicien qui tente de résoudre une énigme. D'où le soleil tire-t-il son énergie ? En 1920, l'astronome britannique Arthur Edington s'appuyant sur les travaux d'Instein est le premier à suggéré que le soleil est alimenté par la fusion d'hydrogène en hélium. L'idée est lancée mais ça reste de la pure spéculation. La première fusion artificielle bien que non contrôlée est réalisée dans un contexte bien plus sombre. Le développement de la bombe à hydrogène. Le 1er novembre 1952 les États-Unis font exploser EV Mike la

6:53 première bombe H. L'explosion est 700 fois plus puissante que celle d'Hiroshima. Pour la première fois, l'humanité a libéré l'énergie des étoiles mais pour créer l'outil de sa propre destruction. En parallèle, une autre quête pacifique s'organise. Le défi est immense parce qu'il s'agit de reproduire sur terre les conditions de la fusion dans le cœur d'une étoile sans disposer de la gravité de l'étoile, sans matériaux capable de survivre à ses températures et sans transformer la planète en une expérience ratée. Dans le soleil, le confinement du plasma est assuré par la gravité. Le plasma ne peut pas s'échapper parce que tout tombe vers le centre retenu par la masse colossale de l'étoile sur terre. Même si vous empilez toutes les montagne du monde, vous n'obtiendrez jamais une pression comparable. Donc si vous voulez

7:40 permettre au noyau d'entrer en collision suffisamment violemment pour fusionner, il faut compenser autrement en montant la température encore plus haut. Et ça c'est le premier choc conceptuel. Pour faire de la fusion sur terre, on doit chauffer un plasma bien plus chaud que le cœur du soleil. On parle de 100 à 150 millions degrés, c'est-à-dire 10 fois plus chaud que le cœur d'une étoile. Pourquoi ? Parce que sans la pression gravitationnelle gigantesque du cœur d'une étoile, pour forcer les protons à se rapprocher, il faut leur donner tellement de vitesse qu'ils franchissent la barrière de répulsion par pure énergie cinétique. À cette température, il n'y a plus de matériaux résistants. L'acier, les céramiques, les alliages les plus exotiques, tout est déjà vaporisé. avant d'atteindre cette

8:26 température. Il est totalement impossible de mettre ce plasma dans une boîte au sens traditionnel du terme. Le récipient fondrait avant même qu'on ait fini la phrase sécurité incendie. Donc il faut inventer un contenant qui ne touche pas ce qu'il contient. Il faut un récipient immatériel fait de force invisible. Comment est-ce qu'on peut faire ça ? Et bien, on joue avec la seule chose qui accepte de s'interposer entre des charges électriques très élevées et le reste du monde, les champs magnétique et parfois l'inertie pure et simple. De la naiss deux grandes familles de créateurs de soleil, ceux qui essayent d'enfermer la matière brûlante dans une cage immatérielle faite de champ magnétique comme les

9:11 tokamac et ceux qui au lieu de confiner longtemps choisissent de frapper extrêmement fort et vite une minuscule capsule de combustible. la fusion par confinement inertiel à base des lasers géants. On va commencer par la plus connue, le Tokamac, le fameux donut de plasma. Un plasma, on l'a dit, c'est un gaz de particules chargées. Or, les particules chargées ont une propriété intéressante. Elles aiment suivre les lignes de champ magnétique. Si vous créez un champ magnétique assez fort et assez bien dessiné, vous pourrez contraindre le plasma à suivre des trajectoires en spirale le long de ses lignes comme des trains qui n'auraient pas le droit de sortir des rails. Un tokamac, c'est exactement ça. Une chambre à vide en forme d'anneau en torp

9:59 entourée par des aimants géants qui créent un champ magnétique complexe. Dans cette chambre, on injecte un mélange de déérium et de tritium. Deux isotopes de l'hydrogène. Le premier qu'on trouve dans l'eau de mer et le second qu'il faut fabriquer et qu'on ionise pour obtenir un plasma. Et puis on allume progressivement tout un arsenal de chauffage. On fait circuler un courant électrique qui est immense dans le plasma lui-même, ce qui le chauffe par effet joule. On lui tire dessus avec des faisceaux de particules rapides qui transfèrent leur énergie aux ions du plasma. On arrose d'ondes radio, de micro-ondes à très haute fréquence qui font vibrer les particules et augmentent leur agitation thermique. À chaque étape, la température grimpe 20 millions degrés, 50 millions de degrés et 100 jusqu'au moment où une part

10:46 significative des noyaux parviennent de temps en temps à franchir la barrière de répulsion électrique et à fusionner. À ce stade, le plasma lui-même commence à produire de l'énergie. La réaction de fission libère des neutrons extrêmement énergétique qui s'échappent du champ magnétique parce que ils n'ont pas de charge électrique, frappe les parois et les chauffe. Et c'est cette chaleur qu'on veut récupérer. Alors bien sûr, tout ça ne marche que si les aiments en tiennent. Pour produire des champs magnétiques suffisamment intenses pour confiner le plasma à 150 millions de degrés, on a besoin de courant électrique gigantesque de millions d'ampères qui ferait fondre n'importe quel conducteur traditionnel en quelques secondes. La solution ? Utiliser des matériaux supraconducteurs qui ne

11:31 résistent pas au passage du courant et donc qui ne chauffent pas à condition d'être refroidi à quelques kelvines, ce qui représente - 169° Celus. On se retrouve donc dans une configuration surréaliste, presque absurde. Au centre, 1 g de plasma porté à 150 millions de degrés, plus chaud que le cœur du soleil. Tout autour, à quelques mètres seulement, des aimants supraconducteurs baignants dans un hélium liquide à mo- 169° Celus, plus froid que quasiment tout ce qu'on peut rencontrer naturellement. Et entre les deux, des parents en métal qui encaissent heure par heure des impacts de neutrons qui arrivent à 10 % de la vitesse de la lumière. C'est littéralement mettre un soleil dans un frigo. L'idée du Tokamac

12:18 vient de base de l'Union Soviétique. En 1948, un jeune physicien de 27 ans, Andrey Shakarov et son mentor Igor Tam imaginent cette bouteille magnétique. Sakarov est un génie, tout le monde le sait. Il contribuera aussi à la création de la bombe H soviétique. Mais au fil des années, quelque chose change en lui. Il commence à voir les conséquences de son travail. Alors, il se met à douter puis à s'opposer. Il devient un dissident, défenseur des droits de l'homme et finit par recevoir le prix Nobel de la paix en 1975. Mais avant tout ça, avant la dissidence, il avait eu cette idée, le Tokamac, une machine qui pourrait donter la fusion non pas pour détruire mais pour construire. Et c'est peut-être sa plus grande contribution à l'humanité. De

13:04 l'autre côté du rideau de fer, l'astrophysicien Liman Spizzer imagine une machine encore plus complexe, le Stellarator. Pour lui, reproduire le processus des étoiles sur Terre n'était pas juste un défi technique, c'était une façon de comprendre l'univers. Son stellarator avec sa géométrie tordue était une œuvre d'art autant qu'une machine. Il n'a jamais vu son rêve se réaliser. Et aujourd'hui, le Winstein 7X en Allemagne, le Stellarator le plus avancé au monde et le descendant direct de ses idées. Les débuts sont frustrants. Le plasma est une bête capricieuse et indontable. Dans les années 50, l'optimisme était débordant. Certains pensaient que la fusion commerciale serait une réalité dans 20 ans. Et puis la réalité a frappé. Le

13:51 plasma a refusé de se sculpter comme prévu. Des instabilités surgissaient de partout, des turbulences que les théories ne pouvaient pas expliquer. Les machines chauffaient mais le plasma s'échappait toujours comme de l'eau entre les doigts. Le tournant a eu lieu en 1968 lors d'une conférence à Novosbirsk, les soviétiques annoncent des résultats incroyables avec leur Tokamac T3. Personne les croit. Une petite équipe de scientifiques britanniques est autorisée à se rendre à Moscou pour vérifier. Et là, stupeur, les chiffres sont exacts. Du jour au lendemain, le Tamac devient la voix royale. C'est sur ce principe que repose aujourd'hui le projet Ier à Cadarach dans le sud de la France. Ier, c'est le plus grand projet scientifique international de l'histoire. 35 nations, des milliards d'euros, des milliers

14:38 d'ingénieurs. À Interer, ils viennent du monde entier. des Français, des Américains, des Japonais, des Chinois, des Indiens et des Russes. Dans un monde déchiré par les tensions géopolitiques, ils travaillent côte à côte, uni par un objectif commun. Et c'est peut-être ça le vrai miracle de la fusion. Ça nous oblige à coopérer. Aucun pays ne peut y arriver seul. C'est trop grand, trop cher, trop complexe. La fusion est un projet de l'humanité, pas d'une nation. Et ITER n'est pas une centrale, c'est un démonstrateur. Son but être le premier Tokamac à produire plus d'énergie qu'il n'en consomme pour chauffer le plasma. Produire 500 MW de fusion en en injectant que 50, un gain de 10. Et s'il y parvient, la porte vers les vraies centrales sera ouverte. L'autre grande

15:24 approche, elle a décidé d'abandonner l'idée de confiner longtemps. On ne va pas essayer de maintenir une réaction pendant des minutes ou des heures. On va essayer de la déclencher très fort, très vite, dans un volume minuscule et de laisser l'inertie de la matière faire tout le reste pendant une fraction de seconde. C'est la fusion par confinement inertiel. Ici, le décor change complètement. Une salle gigantesque remplie de lasers de centaines de faisceaux qui convergent vers un point unique. Au centre, une minuscule chambre dans laquelle est déposée une cible plus petite qu'un ongle. Un minuscule cylindre métal appelé allraum renfermant une capsule sphérique contenant du deérium et du tritium congelé. On recharge les lasers, on synchronise le tout avec une précision de l'ordre de la picoseconde et pendant quelques dizaines

16:10 de nanosecondes, on concentre sur cette cible une puissance de l'ordre de centaines de terw. Les parois internes du cylindre chauffent instantanément et mettent un flux de rayon X qui frappe la capsule de combustible de manière uniforme. La surface de celle-ci se vaporise, elle explose vers l'extérieur à des vitesses vertigineuses. Par réaction, un petit peu le même principe qu'une fusée qui expulse ses gaz, l'intérieur de la capsule est comprimé vers le centre à des vitesses supersoniques. La pression devient gigantesque. La température grimpe à des dizaines de millions de degrés. Et pendant un instant ridiculement court, les conditions deviennent suffisantes pour que la fusion s'enclenche au cœur de cette petite sphère comprimée. C'est comme si vous preniez le cœur du soleil, que vous le réduisiez à la taille d'un

16:57 grain de sable et que vous le fassiez vivre vite, très vite et très fort avant qu'il ne se désagrège. Dans ce cas, le confinement ne dure qu'un souffle. C'est l'inertie de la matière, ça tendance à continuer à se déplacer dans la même direction qui maintient le plasma compressé pendant quelques milliardièmes de secondes le temps que les réactions de fusion se produisent. Au NIF, en Californie, l'histoire de cette approche est faite de haut et de bas. La machine est conçue pour atteindre l'ignition, ce moment où la fusion s'auto-entretient. Mais pendant des années, les résultats sont décevants. Les lasers ne sont pas assez précis, les cibles ne sont pas assez symétriques. Certains commence à douter que l'ignition soit possible. Et puis le 5 décembre 2022, après des

17:43 milliers d'essès, ça marche. L'énergie libérée dépasse l'énergie injectée. C'est un moment historique. C'est la preuve que l'ignition n'est pas un rêve, c'est une percée saluée dans le monde entier. Pour comprendre l'ampleur de cette réussite, il faut se représenter ce qu'est le NIF. C'est un bâtiment de la taille de trois terrains de football qui abrite 192 lasers. Ces lasers sont les plus puissants au monde. Pendant une fraction de seconde, il délivr une puissance de 500 TW. C'est plus que la puissance électrique totale de tous les pays du monde réunis. Mais cette puissance ne dure que quelques milliardièmes de secondes. C'est à peine assez pour chauffer une teste de café si on intègre sur le temps. Mais c'est assez pour comprimer une bille de combustible à des densités supérieures à

18:29 celles du soleil. Le NIF a été construit à l'origine pour des recherches militaires pour simuler des explosions nucléaires sans avoir à faire de vrais essais. Mais il est aussi devenu un outil de recherche fondamental sur la fusion et c'est là qu'il a fait ses preuves. Alors sur le papier, tout a l'air parfait. On prend deux isotopes légers de l'hydrogène, leium et le tritium. On les fait fusionner et on obtient de l'hydrogène et des neutrons et on récupère une quantité d'énergie par kilogram de combustible sans commune mesure avec les combustibles chimiques ou même la fission nucléaire. 1 kg d'uranium dans une centrale, c'est des millions de fois plus. Et 1 kg de combustible pour la fusion d'utérium tritium, c'est encore plusieurs fois davantage. Une densité énergétique qui défie l'imagination. En théorie, quelques centaines de kilos

19:16 de combustible d'utherium tritium suffirait à alimenter une centrale de 1000 MW pendant une année. À côté, les millions de tonnes de charbon brûlé dans une centrale thermique, les trains entiers qui acheminent le combustible, les montagnes de cendre et de CO2 paraissent soudain prénitif. Et le mieux, c'est que le combustible lui-même est abondant. Le déterérium, on en trouve dans l'eau de mer quasi en quantité illimitée. Le tritium peut être produit à partir du lithium, un élément relativement courant dans la croûe terrestre. Mais c'est justement en pratique que les ennuis commencent. Pour que la fusion soit une bonne affaire, il faut que l'énergie qu'on récupère dépasse celle qu'on a à dépenser pour chauffer, confiner, contrôler le plasma et faire fonctionner toute la machine. Et cette question apparemment simple se

20:02 décline en plusieurs niveaux de complexité. L'énergie fournie directement au plasma, l'énergie fournie à l'ensemble de l'installation, y compris les systèmes de refroidissement, les aimants, l'électronique, l'énergie électrique réellement récupérable en sortie après que toutes les conversions et les pertes soient effectuées. Le NIF, par exemple, a produit plus d'énergie de fusion que l'énergie des lasers reçues par la cible. Mais si on élargit le cadre, si on compte l'énergie consommée par les lasers eux-mêmes, les compresseurs, les aimants, les cryogénérateur, les pompes, l'électronique de contrôle, on reste globalement sur un bilan très négatif. C'est un petit peu comme si pour allumer un tout petit feu de camp qui vous chauffe bien, vous devriez pour l'instant dépenser l'énergie de toute

20:47 une centrale électrique pour fabriquer des briquets. Et puis il y a un autre piège plus subtil, le temps. Dans le soleil, la fusion est lente, ridiculement lente à l'échelle microscopique. Chaque noyau d'hélium de fusionner avec un autre. Mais l'étoile compense par le volume de matière en jeu, des milliards de milliards de tonnes et par le temps gigantesque dont elle dispose des milliards d'années. Nous, nous voulons l'inverse des réactions fréquentes dans de tout petits volumes dans un lapse de temps extrêmement court et ça impose des conditions extrêmes de température, de densité et de confinement difficiles à maintenir sans tomber dans des régimes instables où le plasma s'échappe ou se refroidit ou endommage les parois.

21:34 Un Tokamac qui tient son plasma dans un état intéressant pendant quelques centaines de secondes, c'est déjà un exploit considérable, le fruit de décennies de recherche. Le jet en Allemagne a connu son lot de déboire, des fuites de tritium, des pannes d'aimants, des plasmas qui s'éteignent sans prévenir. Mais chaque problème est une leçon. En 1997, quand le Jet produit enfin 16 MW de fusion, c'est l'aboutissement de décennies de travail acharné, de milliers d'expériences ratées, de nuit blanche et de moments de doute. Mais entre un record ponctuel dans un laboratoire et un réseau électrique alimenté de manière fiable 24 he/ 24, 365 jours par an, il y a encore des montagnes de problèmes d'ingénierie à résoudre. Réparer les matériaux endommagés par les neutrons qui

22:21 fragilisent progressivement la structure, automatiser le remplacement des composants irradiés qui deviennent radioactif. Gérer la production et le recyclage du tritium qui lui est radioactif et difficile à manipuler. Concevoir des systèmes de contrôle capables de donter un plasma a fondamentalement en turbulent et imprévisible. et enfin miniaturiser et industrialiser des machines qui aujourd'hui ressemblent encore à des prototypes uniques, des cathédrales technologiques construite par la main. La fusion est donc coincée dans une zone étrange, trop mature pour être considéré comme de la science-fiction, mais trop jeune pour être une solution industrielle au même titre que le nucléaire ou l'éolien. Et pourtant, les progrès sont réels. En 2024, le Tokamacinois East a maintenu un plasma à

23:09 120 millions de degrés pendant plus de 1000 secondes. Le record précédent était de quelques centaines de secondes. En Corée du Sud, le castar a atteint 100 millions de degrés pendant 48 secondes en mode H, le régime de confinement le plus performant. Chaque année, les records tombent. Chaque année, les machines deviennent de plus en plus performantes. Et d'ailleurs, la communauté scientifique est plus optimiste qu'elle ne l'a jamais été. Mais l'optimisme ne suffit pas. Il faut des résultats et surtout il faut du temps, du temps que nous n'avons peut-être pas parce que nous sommes actuellement au pied du mur. Chaque année, la demande mondiale augmente tirée par la croissance démographique, le développement des pays émergents et l'explosion de nos usages numériques. De l'autre côté, un système énergétique à

23:54 bout de souffle basé sur des ressources qui s'épuisent, qui détruisent notre climat et qui poussent à des guerres entre différents pays. L'humanité est comme un coureur dans une course sans fin, mais chaque foulée et sa soif d'énergie grandit. Pour continuer, il doit trouver sans cesse de nouvelles source d'énergie pour sabre brevet. Jusqu'à présent, on a toujours réussi. Nous sommes passés du bois au charbon, du charbon au pétrole, du pétrole au nucléaires et à chaque fois nous avons trouvé une source d'énergie plus dense, plus puissante. Mais aujourd'hui, nous arrivons au point de rupture. C'est aujourd'hui la seule nouvelle idée radicale, la seule nouvelle frontière énergétique que nous ayons en vu. C'est notre plan A parce qu'il n'y a pas vraiment de plan B. Si nous échons à maîtriser la fusion et que nos autres

24:40 sources d'énergie s'avèrent insuffisantes ou insoutenables, le scénario est sombre. C'est pas un retour au Moyen-âge, c'est une contraction forcée de notre civilisation, une régression économique, technologique et humaine. C'est pour ça que l'enjeu est si crucial. C'est pour ça que ce projet est sans doute le plus ambitieux de toute l'histoire de l'humanité. Le projet où l'humanité a recréé le soleil lui-même.

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