Pour maintenir le plasma à des températures suffisantes, il faut le confiner (on parle de confinement du plasma), c'est-à-dire l'éloigner de tout ce qui pourrait le refroidir. Or, à ces températures extrêmes, aucun matériau n'est susceptible de contenir le plasma.
Le plasma est confiné par un puissant champ magnétique qui le maintient à distance des parois du tokamak. Le moindre contact avec les parois internes le refroidit et peut le faire disparaître.
La fusion nucléaire permet à partir de deux atomes très légers (par exemple le deutérium et le tritium) de créer des atomes plus lourds. La réaction ne pourra jamais s'emballer car ce n'est pas une réaction en chaîne. La moindre poussière dans le tokamak stoppera la réaction.
Pour porter le plasma d'ITER à la température recherchée, deux grandes techniques de chauffage externes, l'injection de neutres et les ondes électromagnétiques à haute fréquence, interviendront en complément du chauffage ohmique. L'injection de neutres consiste à « tirer » des particules à haute énergie dans le plasma.
Leur chauffage est assuré par différents moyens : l'injection de matière chaude et le chauffage par ondes sont les plus utilisés actuellement. Il existe d'autres façons de faire la fusion, par exemple en employant des faisceaux lasers intenses qui compressent une microbille contenant le mélange deutérium-tritium.
Bombardée de neutrons, la couverture en béryllium du tokamak d'Iter va se désagréger rapidement — la durée de vie de ce métal dans un réacteur de fusion serait de cinq à dix ans 11. Il faudra non seulement remplacer ses modules régulièrement, mais évacuer après chaque expérience les poussières de béryllium.
Les réacteurs à fusion du futur ne produiront pas de déchets nucléaires à longue période et haute activité, et la fusion du cœur du réacteur est pratiquement impossible.
L'état plasma peut être considéré comme le quatrième état de la matière, obtenu, par exemple, en portant un gaz à très haute température (10 4 K ou plus).
La flamme n'est pas un plasma (où tous les électrons sont libres), comme dans l'éclair d'un orage : la température n'est pas suffisante pour ça.
La foudre est un plasma qui s'établit entre le sol et un nuage chargé d'électricité. Sur son trajet l'éclair apporte assez d'énergie pour casser les molécules d'azote de l'air.
La fusion nucléaire vise à l'effet inverse : il s'agit de rapprocher deux atomes d'hydrogène (deutérium et tritium) à des températures de plusieurs millions de degrés, comme au cœur des étoiles. Lorsque ces noyaux légers fusionnent, le nouveau noyau créé se retrouve dans un état instable.
En théorie, la fusion nucléaire est possible sur Terre et pourrait permettre d'alimenter des turbines pour produire une grande quantité d'électricité, sur le même principe que la technologie nucléaire actuelle, la fission.
Aucun risque de fusion du cœur : Un accident nucléaire de type Fukushima ne peut pas se produire dans un réacteur de fusion. Les conditions propices aux réactions de fusion sont difficiles à atteindre ; en cas de perturbation, le plasma se refroidit en l'espace de quelques secondes et les réactions cessent.
Un tokamak est une machine capable de créer et confiner un plasma chaud à près de 150 millions de degrés, dans une cage magnétique, en forme d'anneau. C'est en quelque sorte un four qui permet de créer un plasma et de le maintenir en son cœur grâce à des champs magnétiques très puissants.
L'intérêt de ce concept pour produire des plasmas ne s'est pas démenti depuis, puisque les principales installations construites dans le monde furent des tokamaks : TFTR aux Etats-Unis, JT60 au Japon, JET en Angleterre et Tore Supra, en France, sur le centre du CEA à Cadarache et maintenant le projet international ITER ...
En Chine, il n'y a pas moins de six réacteurs à fusion nucléaire expérimentaux en état de fonctionnement. L'un d'eux, le tokamak supraconducteur expérimental avancé surnommé East, vient de battre un record en maintenant un plasma chauffé à plusieurs dizaines de millions de degrés pendant plus de dix-sept minutes !
Il se forme lorsque l'énergie du milieu devient très élevée. Les électrons sont alors arrachés des atomes et il se forme une « soupe » d'électrons dans laquelle baignent les ions. Du fait de la mobilité des particules chargées le constituant, le plasma est très conducteur (contrairement à l'état gazeux).
Il est visible sur Terre, à l'état naturel, le plus souvent à des températures élevées favorables aux ionisations, signifiant l'arrachement d'électrons aux atomes. On observe alors une sorte de « soupe » d'électrons extrêmement actifs, dans laquelle « baignent » également des ions ou des molécules neutres.
Sa partie liquide, appelée « plasma », est de couleur dorée! C'est dans ce précieux liquide composé à 90 % d'eau que baignent les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes. Le plasma est riche en protéines comme les immunoglobulines, les facteurs de coagulation, l'albumine et le fibrinogène.
Le plasma constitue 55 % du volume du sang total. Formé d'eau à 90 %, de sels, de lipides et d'hormones, le plasma est surtout un liquide riche en protéines, dont l'albumine, sa protéine principale; les immunoglobulines; ainsi que les facteurs de coagulation et le fibrinogène.
Un plasma est un gaz ionisé. C'est un mélange d'électrons (de charge électrique négative) et d'ions chargés positivement. A l'échelle de l'Univers, il représente jusqu'à 99 pour cent de la matière présente. Parmi ses caractéristiques, un plasma affiche une grande sensibilité aux champs électriques et magnétiques.
Les taux de tritium relevés dans l'eau potable de ces communes sont tous largement inférieurs à 100 Bq/l (becquerels par litre), ils ne présentent pas de danger pour la santé.
Deuxième « segment » de la chambre à vide finalisé La deuxième « section » de 40 degrés de la chambre à vide ITER sera finalisé au mois d'avril 2022. Construit autour du secteur n°1(7) fourni par la Corée, ce « sous-assemblage » a été finalisé plus vite que le premier grâce aux enseignements tirés.
En 1934, Ernest Rutherford réalise la première réaction de fusion en laboratoire (entre atomes de deutérium).