Eruptions du plasma inhibées avec succès
Des scientifiques de l'Institut Max-Planck de la physique des plasmas (IPP) de Garching (Allemagne) ont réussi à réduire les instabilités du confinement du plasma dans leur réacteur de fusion Tokamak Asdex Upgrade. De premiers essais ont montré que les bobines magnétiques de régulation installées sur la paroi de l'installation étaient à même d'inhiber les éruptions au bord du plasma. Les résultats obtenus pourront jouer un rôle dans la conception du premier projet international de réacteur à fusion de démonstration ITER.
L'interaction complexe entre les particules chargées du plasma et le champ magnétique de confinement génère dans le Tokamak diverses turbulences dans le plasma confiné, parmi lesquelles lesdites Edge Localized Modes (ELM). Le plasma périphérique perd son confinement pendant de brefs instants en éjectant périodiquement, de manière soudaine et sous forme bottelée, des particules de plasma vers la paroi de la chambre. Le phénomène peut ainsi éjecter jusqu'à un dixième de la teneur énergétique totale. Si les installations de taille moyenne de la génération actuelle peuvent, certes, maîtriser le phénomène, celui-ci empêche toute exploitation à long terme des grandes installations à venir telles qu'ITER. D'où l'intérêt des chercheurs du projet ITER pour les résultats obtenus à l'Institut Max-Planck; ils ont, de ce fait, reporté une décision de dimensionnement destinée à maîtriser le problème, décision déjà attendue l'année dernière.
Cette instabilité ELM n'est pas tout à fait négative puisqu'elle permet d'éjecter les impuretés du plasma. Ainsi, les chercheurs aimeraient amenuiser les éruptions tout en augmentant leur fréquence.
Effet des bobines de régulation
Selon les indications fournies par l'IPP, les éruptions ELM ont faibli peu après l'injection de courant dans les nouvelles bobines de contrôle. Leur fréquence restait cependant suffisamment élevée pour éviter l'amoncellement d'impuretés dans le plasma. Le confinement du plasma principal a été maintenu. Les ELM ont retrouvé leur puissance d'impact initiale une fois le champ des bobines arrêté. Il n'est malheureusement pas possible de transposer tout simplement ces résultats à de grandes installations telles qu'ITER, vu les possibilités limitées de simuler le bord du plasma d'ITER à l'aide d'installations plus petites du type de l'Asdex Upgrade. Il est donc d'autant plus important de comprendre à fond les processus d'inhibition des turbulences ELM.
Les potentialités liées aux bobines de contrôle de l'Asdex Upgrade ne sont pas encore épuisées, loin s'en faut. L'IPP a l'intention de procéder dès 2012 à toute une série de nouvelles investigations avec huit autres bobines.
Source
M.B. /P.V. d'après un communiqué de presse de l'IPP du 25 janvier 2011