Le Wendelstein 7-X établit un nouveau record pour le «produit triple»
La dernière campagne expérimentale menée sur l’installation de fusion la plus puissante au monde du type stellarator s’est achevée le 22 mai 2025. Une collaboration de scientifiques provenant de toute l’Europe et des États-Unis a établi un nouveau record sur le Wendelstein 7-X notamment pour le triple produit, un des paramètres clés de l’évaluation des plasmas de fusion – dépassant pour la première fois les valeurs de tokamaks comparables pour des durées de plasma longues.
Le triple produit est un paramètre clé dans le domaine de la fusion nucléaire. Il se calcule à partir de trois facteurs: la densité des particules du plasma, la température des ions entre lesquels se produisent les réactions de fusion, et le temps de confinement de l’énergie, c’est-à-dire le temps nécessaire à l’énergie thermique pour s’échapper du plasma si aucune chaleur supplémentaire n’est fournie. Il faut qu’une certaine valeur seuil soit atteinte pour que la réaction de fusion s’auto-entretienne sans qu’il soit nécessaire de continuer à chauffer. Le bilan énergétique devient alors positif, et la réaction de fusion peut se maintenir sans chauffage externe continu.
Utilisation d’un nouvel injecteur de pastilles
Au cours de cette expérience record, environ 90 pastilles d’hydrogène ont été injectées en 43 secondes. Parallèlement, la température du plasma a été élevée à plus de 20 millions de degrés Celsius, atteignant même un pic à 30 millions de degrés. Une coordination précise entre le chauffage et l’injection des pastilles était essentielle pour atteindre l’équilibre optimal entre la puissance de chauffage et l’approvisionnement en combustible.
Ce résultat a été rendu possible grâce à l’utilisation d’un nouveau type d’injecteur de pastilles, développé au Oak Ridge National Laboratory du département américain de l’Énergie (DOE). Le système injecte des pastilles d’hydrogène congelées de quelques millimètres dans le réacteur. La clé a été d’utiliser pour la première fois l’injecteur de pastilles avec des fréquences d’impulsion variables préprogrammées. Cette méthode est directement applicable aux futurs réacteurs à fusion et pourrait permettre de prolonger la durée du plasma à plusieurs minutes.
«Ce nouveau record est une formidable réussite de l’équipe internationale. Il démontre de manière impressionnante le potentiel de Wendelstein 7-X.», déclare le professeur Thomas Klinger, directeur des opérations à Wendelstein 7-X et directeur de la dynamique et du transport des stellarators à l’IPP. «L’élévation du triple produit au niveau des tokamaks pendant de longues impulsions de plasma marque une autre étape importante vers un stellarator capable d’alimenter une centrale électrique».
Source
M.A. nach IPP, MedienmitteilungM.A./C.B. d’après un communiqué de presse de l’IPP du 3 juin 2025 et Heise online du 3 juin 2025