Plus chaud que
cent soleils



Une découverte inattendues des laboratoires Sandia permet d'obtenir, sur Terre, une température de plus de 2 milliards de degrés, recréant sur terre les conditions règnant au cœur des étoiles en explosion…


Au Nouveau Mexique, sur le site historique de Los Alamos, là ou fut fabriquée la première bombe atomique, la USA ont installé depuis 1949 les laboratoires Sandia, qui travaillent dans le domaine de la défense nationale sur les armes nucléaires et plus généralement tous les systèmes de haute technicité. Ces derniers ont rendu public des résultats d’un grand intérêt scientifique et technique, générant une effervescence certaine sur internet (et une indifférence tout aussi certaine dans nombre de médias scientifiques...). Voyons de quoi il retourne exactement avant, c’est de circonstance, de nous enflammer...


Toujours l’inattendu arrive... Tout commence avec la construction d’un générateur de rayons X de forte intensité destinés à tester la résistance des têtes nucléaires à l’usure. En effet, le plutonium qu’elles contiennent émet en continu des rayonnements susceptibles de dégrader fortement le fonctionnement de leur électronique embarquée ainsi que leurs performances.


De plus, la résistance au “flash” X permet de tester leur comportement vis à vis d’éventuels systèmes antimissiles. A partir de ces dispositifs ont été mises au point les machines à “striction axiale” (dites aussi “Z-pinch”, c’est à dire à pincement de l’axe magnétique) qui génèrent d’intenses rayons X en vaporisant des fils métalliques avec une impulsion électrique brève (100 ns) mais d’une intensité faramineuse: plus de 20 millions d’ampéres! Cette impulsion électrique génère un champ magnétique qui permet la compression brutale des plasmas issus des fils en un tube qui s’effondre jusqu’à ce que l’énergie cinétique de ses constituants soit convertie en rayonnement X. La puissance habituellement libérée est alors voisine de 300 TW, ce qui permet d’envisager d’utiliser ce type de confinement, au delà de sa fonction première de générateurs de rayons X, pour obtenir la fusion nucléaire d’une cible de Deutérium/Tritium placée au centre du dispositif.


Jusqu’à ces derniers mois, les spécialistes de ce type de fusion visaient l’obtention d’un plasma à 3 millions de degré, mais la donne vient de changer brusquement: l’équipe de Sandia a obtenu, de façon surprenante, un plasma mille fois plus chaud que celui tant espéré ! L’équipe de Sandia, dirigée par C. Deeney, utilisait pour fabriquer leur plasma des fils en tungstène dessinant une petit cage cylindrique de 2 cm de diamètre.

Afin d’améliorer la précision de leurs mesures, ils ont remplacé ce dispositif par des cages de fils d’acier d’un diamètre allant de 60 à 80 mm. Et ce fut une surprise de taille: au lieu d’obtenir une température de quelques millions de °C, l’équipe a eu la surprise d’obtenir un plasma à plus de 2 milliards de degrés! Il faut savoir que, dans les recherches sur la fusion nucléaire par compression de plasma, cette équipe espérait parvenir, dans le futur, avec un nouvel appareillage et des impulsions de 60 millions d’ampéres, à une température de 3 millions de degrés seulement… a peine plus du millième de ce qui a été obtenu! Le résultat était si surprenant que le chef du projet a du réitérer plusieurs fois l’expérience avant d’en croire ses instruments. L’ensemble du travail a été ensuite validé par des simulations et de nouvelles mesures. Il fallu alors bien se rendre à l’évidence : on avait obtenu sur Terre, dans un volume de la taille d’un spaghetti, une température de 2 milliards de degrés. Et alors, direz vous ?

Et bien, l’obtention de cette température change bien des choses dans le petit monde de la fusion, et risque de reléguer notre glorieux ITER à l’état de pétard mouillé.

Cet article est extrait du numéro 48

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