Problèmes de développement de l'énergie de fusion

Le rêve d'abondance d'énergie pendant plus d'un demi-siècle excite la conscience non seulement des spécialistes, mais aussi des gens ordinaires. Chaque année, les besoins énergétiques augmentent, tandis que le coût des ressources fossiles augmente également. Et le temps approche où les ressources non renouvelables s'épuisent. Que fera alors l'humanité, gâchée par la disponibilité des ressources électriques, thermiques et autres?

Il y a environ deux siècles, lorsque les premiers puits ont ouvert l'accès aux dépôts souterrains d'hydrocarbures, peu pensaient à quelle vitesse ils pouvaient s'assécher. Mais l'utilisation endémique des combustibles fossiles, en plus de répondre aux besoins énergétiques humains, a conduit à une pollution environnementale monstrueuse et a mis l'humanité au bord de la survie. Il est temps de chercher d'urgence un remplacement pour les matières premières fossiles, d'utiliser des sources d'énergie renouvelables.

Mais il suffit de lever la tête, de regarder le Soleil, et le voici, une source d'énergie inépuisable. Il s'agit de l'énergie de fusion thermonucléaire des noyaux légers. Après les premiers essais de bombes à hydrogène, l'euphorie de la toute-puissance régnait chez les physiciens: un effort, et les réactions thermonucléaires seraient mises au service de l'humanité. Mais plus d'un demi-siècle s'est écoulé et le problème de la synthèse contrôlée n'est pas encore résolu.

Qu'est-ce qui entrave la réalisation du rêve de plusieurs générations de physiciens? Après tout, les réactions de fusion sont les processus les plus courants dans l'Univers qui fonctionnent avec succès dans les entrailles des étoiles depuis plus de dix milliards d'années.

Mais pour reproduire sur Terre les processus qui se produisent à l'intérieur des étoiles, il s'est avéré extrêmement difficile. Une température de cent millions de degrés et une pression de centaines de milliers d'atmosphères - c'est dans ces conditions que les noyaux d'hydrogène peuvent être rassemblés pour que les forces nucléaires commencent à agir et que l'énergie soit libérée.

Des décennies de travail acharné et des milliards de dollars dépensés ont frôlé la construction d'installations expérimentales dans lesquelles il sera possible d'éclairer les petits soleils.

Mais un grand nombre de problèmes techniques attendent une solution. Il ne suffit pas d'allumer et de maintenir de façon stable la combustion d'une flamme thermonucléaire. Après tout, il faut encore détourner l'énergie du plasma à une température de plusieurs dizaines de millions de degrés. Quel liquide de refroidissement peut recevoir et transmettre une telle quantité d'énergie?

Et il y a encore beaucoup de telles questions. Jusqu'au moment où la vapeur chaude fait tourner la turbine du générateur et le courant généré par la station thermonucléaire circule dans les fils, plus d'une décennie s'écoulera. Certains sceptiques prédisent que l'énergie de fusion des noyaux légers ne pourra jamais être utilisée. Et les ressources financières et intellectuelles devraient être orientées vers le développement d'autres sources d'énergie: géothermie, raz de marée ou énergie éolienne.

Outre les difficultés techniques, la sûreté des réacteurs à fusion ne doit pas être négligée. Malgré son attractivité et l'utilisation de matières premières relativement sûres sous forme de deutérium et de lithium, le processus de fusion nucléaire lui-même s'accompagne d'un dégagement d'énergie sous forme de rayonnement dur.

L'absorption du rayonnement peut provoquer un rayonnement induit dans les matériaux structuraux du réacteur. Les réacteurs seront construits avec une grande capacité unitaire, de sorte qu'en cas d'urgence, la libération instantanée d'énergie thermique, même ordinaire, peut avoir des conséquences désastreuses.

Mais tous ces problèmes de physique et d'ingénieur sont bien conscients. Il manque une chose: une prise de conscience égale de l'inévitabilité de la «faim» énergétique qui approche et de la bonne volonté des gouvernements des principaux pays industriels.

D'énormes sommes d'argent ont été dépensées et sont dépensées pour la création de nouveaux types d'armes.Si ces fonds étaient destinés à résoudre les problèmes énergétiques de l'humanité, il est possible que nous utilisions déjà aujourd'hui l'énergie de fusion thermonucléaire.