27 juinLes deux aimants supraconducteurs du réacteur à fusion nucléaire développés par la Chine ont terminé leur acceptation technique et leurs tests complets des paramètres de condition de fonctionnement. Il s'agit du plus grand aimant supraconducteur à champ toroïdal de réacteur à fusion au monde et de la bobine solénoïde centrale supraconductrice à haute température du dispositif de fusion compact.Cette décision marque que les éléments clés les plus difficiles de la chaîne d'ingénierie du « soleil artificiel » ont été achevés avec succès, et les aimants qui ont été testés cette fois sont 100 % localisés depuis les matières premières et les matériaux de structure jusqu'aux équipements et processus.


Parmi eux, la bobine solénoïde centrale supraconductrice à haute température est le composant central du Compact Fusion Energy Experiment Device (BEST). Sa fonction principale est d'induire et de piloter le courant plasma et d'ajuster dynamiquement la forme du confinement du plasma. Le courant de fonctionnement nominal de la bobine est de 46,5 kA et le champ magnétique de fonctionnement maximum des 6 groupes de bobines atteint 19 Tesla.

Selon une équipe de l'Institut de physique des plasmas de l'Académie chinoise des sciences, plus le champ magnétique est élevé, plus le plasma à haute température peut être confiné dans un espace limité. Sans cette bobine, le réacteur à fusion « ne peut pas s’enflammer ».

L'appareil BEST devrait être achevé d'ici la fin de 2027 et démontrera le premier kilowattheure d'électricité obtenu grâce à la fusion nucléaire vers 2030.


Les scientifiques ont déjà vérifié le principe d’une fusion nucléaire contrôlable, mais le véritable problème réside au niveau de l’ingénierie. Pour créer un soleil artificiel, le carburant doit être chauffé à des centaines de millions de degrés Celsius. Aucun matériau ne peut résister longtemps à des températures aussi élevées. Pendant des décennies, les scientifiques se sont principalement appuyés sur de fortes contraintes magnétiques pour « maintenir » le plasma afin que la boule de feu ne heurte pas le mur ou ne s’éteigne pas.

La bande supraconductrice à haute température testée cette fois-ci possède une véritable couche supraconductrice fonctionnelle d’un micron seulement d’épaisseur. Il doit être traité et plié, inséré dans un tube en acier puis extrudé. Il semble ne changer que de forme, mais il subit en réalité un étirement, une compression et une torsion en même temps. La perte de contrôle dans n’importe quel processus entraînera la défaillance du matériau.

Le chef d'équipe Qin Jinggang a déclaré que lorsqu'il a reçu la tâche il y a six ans, il n'avait que deux exigences : améliorer les performances et baisser le prix. À cette époque, on ne savait pas encore comment le design serait déterminé ni d’où proviendraient les matériaux.Après six années de recherche, non seulement les performances ont été améliorées et stabilisées, mais tous les équipements sources ont également été produits dans le pays.

Le même matériau supraconducteur coûtait autrefois 400 yuans par mètre, mais il est désormais tombé à 100 yuans.Plus important encore, le poids, la taille et le stockage d’énergie de cette bobine dépassent de loin les spécifications précédentes. Une seule bobine est passée de 350 tonnes à 580 tonnes, ce qui signifie que l'échelle énergétique des futurs appareils sera également plus grande.

Qin Jinggang a admis que la réussite du test cette fois ne compte que pour 80 %, et que les 20 % restants doivent encore être installés sur l'appareil, et que sa stabilité de service et sa durée de vie sont évaluées dans des environnements difficiles. Ce n’est qu’en réussissant le test que le chemin vers la supraconductivité à haute température pourra être véritablement achevé.

Ces dernières années, le « soleil artificiel » chinois a accéléré le calendrier de rafraîchissement. En janvier de l'année dernière, le dispositif expérimental tokamak entièrement supraconducteur Eastern Super Ring (EAST) a atteint un fonctionnement stable d'un plasma à 100 millions de degrés Celsius pendant 1 066 secondes, établissant une fois de plus un nouveau record du monde.

Selon la théorie dominante, la fusion nucléaire contrôlable utilise comme combustible le deutérium extrait de l’eau de mer. L'énergie de fusion d'un litre d'eau de mer équivaut à 300 litres d'essence. Il ne produit presque aucun déchet nucléaire hautement radioactif et aucune émission de carbone. Il y a environ 45 000 milliards de tonnes de deutérium dans les océans de la Terre, qui peuvent durer des milliards d'années au rythme actuel de la consommation d'énergie humaine, ce qui équivaut à une énergie inépuisable.