Les objectifs initiaux du centre de recherche de Cadarache étaient d'étudier la propulsion nucléaire navale pour les sous-marins nucléaires lanceurs d'engins (SNLE), ainsi que la filière des réacteurs à neutrons rapides (RNR).
ITER est le plus grand projet scientifique mondial des années 2010. Il contiendra le plus grand réacteur à fusion nucléaire du monde lors de son achèvement en 2025. Il est intégré dans un complexe composé de trois bâtiments, sur une hauteur de 60 mètres et une largeur de 120 mètres.
Le but d'ITER est de démontrer la faisabilité technique et scientifique d'utiliser l'énergie de fusion comme une future source de production d'énergie sur terre.
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.
En 1987, l'URSS, les États-Unis, la Communauté Européenne et le Japon signent le démarrage d'une étude conceptuelle : le projet ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) est né.
La fusion nucléaire n'utilise pas de matières fissiles comme l'uranium et le plutonium (le tritium radioactif n'est pas un matériau fissile ni fissionnable). De plus, un réacteur de fusion ne contient pas d'éléments susceptibles d'être utilisés pour fabriquer des armes nucléaires. Pas de fusion du cœur possible.
Le sous-produit principal est l'hélium, un gaz inerte non toxique. Aucun déchet radioactif de haute activité à vie longue : Les réacteurs de fusion nucléaire ne produisent pas de déchets radioactifs de haute activité à vie longue.
Cette réaction nécessite une température très élevée, comme celle que l'on trouve au cœur des étoiles. On peut y parvenir en bombardant les isotopes d'hydrogène par un faisceau laser très intense. L'inconvénient de cette méthode est qu'elle est très liée aux applications militaires.
ITER sera dangereux
Les 2 kg de tritium circulant dans ITER pourraient tuer 2 millions de personnes. Le flux radioactif de 2 kg de tritium est à peu près du même niveau que celui produit par l'accident de Tchernobyl.”
Incendie, risque sismique, étanchéité des composants... Plusieurs dangers pourraient solder le projet Iter par un échec. L'avenir de la fusion nucléaire en serait quand même protégé, tant les États et les magnats de l'industrie de la tech ou de l'énergie financent des recherches et des projets.
Le Comité Industriel ITER (C2I) œuvre pour optimiser les retombées économiques sur la région en développant les relations entre ITER et le tissu industriel local, particulièrement lors des phases de construction et d'assemblage.
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.
Il atteindrait sa pleine puissance au mieux en 2035, mais sans la certitude de devenir énergétiquement viable. Pour ce qui est des premiers réacteurs prévus pour une utilisation industrielle plus rentable que la fission, certains experts s'accordent à dire qu'il faudra attendre au moins 2040-2050.
Fin mai 2021, le tokamak supraconducteur expérimental avancé chinois connu sous le nom d'East - pour Experimental Advanced Superconducting Tokamak - avait ainsi pu maintenir une température de quelque 120 millions de degrés Celsius pendant 100 secondes, et même 160 millions de degrés pendant 20 secondes.
En utilisant la technique du confinement inertiel, ils sont parvenus à générer une réaction de fusion nucléaire de l'ordre de 1,35 mégajoules, ce qui représente un rendement de 70%.
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.
En effet, le deutérium se trouve à l'état naturel dans l'eau de mer (33 g/m3). Le tritium peut, quant à lui, être fabriqué à partir du lithium que l'on trouve dans la croûte terrestre (20 mg/kg) ou dans les océans (0,00018 mg/m3).
Un technicien de General Fusion travaille sur le système d'injection de plasma de l'un des réacteurs de la société.
C'est pourquoi les recherches en fusion se concentrent majoritairement sur la réaction entre deux isotopes de l'hydrogène : le deutérium et le tritium, étant la plus « facile » à réaliser bien qu'elle nécessite tout de même d'atteindre une température d'environ 150 millions de degrés.
La conclusion est simple : si nous voulons libérer de l'énergie nucléaire, il nous faut : Soit assembler des petits noyaux pour en faire de plus gros ; c'est la fusion. Soit casser des gros noyaux pour en faire de moins gros : c'est la fission.
La fission dégage une énergie gigantesque. Un gramme d'uranium 235 libère ainsi autant d'énergie que la combustion de plusieurs tonnes de charbon. Les neutrons libérés par la fission ont une très grande énergie.
D'après la roadmap de l'Union européenne, ITER sera suivi par « DEMO », un démonstrateur de la faisabilité économique de la fusion. Des projets concurrents sont en cours de développement, aux Etats-Unis, au Canada, au Royaume-Uni et en Chine. En cas de réussite, la fusion pourrait changer le cours de la civilisation.
La chaleur produite par ces réactions de fission va servir à produire de la vapeur, laquelle va faire tourner une turbine électrique. Ce point est commun à toutes les centrales. Pour arrêter le réacteur, c'est-à-dire pour stopper la réaction en chaîne, il faut agir sur la production des neutrons, ou les capturer.
D'où vient l'énergie? L'énergie énorme qui est libérée lors de cette division vient de la force avec laquelle les protons se repoussent avec la force de Coulomb, à peine tenus ensemble par la force forte.