En 2023, la communauté scientifique internationale a été stupéfaite par l’annonce du tout premier bilan énergétique positif durable lors d’une expérience de fusion. Des scientifiques du Laboratoire national Lawrence Livermore (États-Unis) ont utilisé le laser du National Ignition Facility (NIF) pour générer plus d’énergie à partir d’une réaction de fusion que celle utilisée pour l’initier. Ce résultat, fruit de décennies de recherche et d’ingénierie, a ouvert la voie à une nouvelle ère d’énergie propre.
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La fusion est le processus par lequel des noyaux atomiques légers, tels que les isotopes de l’hydrogène (deutérium et tritium), fusionnent sous des températures et des pressions extrêmes pour former un noyau plus lourd et libérer d’énormes quantités d’énergie. C’est ce processus qui alimente le Soleil et les étoiles. Contrairement à la fission nucléaire utilisée dans les centrales nucléaires modernes, la fusion ne produit pas de déchets radioactifs à vie longue et ne présente pratiquement aucun risque d’explosion.
L’expérience NIF a utilisé le confinement inertiel du plasma, focalisant 192 lasers de haute puissance sur une minuscule capsule de combustible, créant ainsi des conditions où les températures dépassaient 100 millions de degrés Celsius et les pressions des millions d’atmosphères. Les noyaux de deutérium et de tritium ont alors fusionné, libérant 3,15 mégajoules d’énergie pour une entrée de 2,05 mégajoules ; c’était la première fois dans l’histoire que le gain était supérieur à l’unité.
Ce succès a été rendu possible grâce aux améliorations apportées à la technologie laser, à la précision du ciblage du faisceau et à la conception optimisée de la capsule de combustible. Les scientifiques ont également utilisé des modèles informatiques sophistiqués pour simuler les processus, ce qui leur a permis d’optimiser les paramètres de l’expérience. De telles réalisations démontrent la puissance d’une approche interdisciplinaire combinant physique, ingénierie et informatique.
