Bienvenue au Fusion & Plasma Roadshow

Søren Bang Korsholm, Martin JessenFernando Meo

Risø DTU National Laboratory

La ville Européenne des Sciences14, 15, et 16 novembre, 2008

Jean-Marc AneÖrs Benedekfi

Gloria Falchetto

Sources d’énergie courantes

• Sources de fossile: charbon et gazoline naturelle couvrent environ 80%

• éolienne, solaire et biomasse couvrent 15%

• Le monde en 2005– 80% charbon, pétrole et gazoline– 0.5% éolien et solaire– Importations de L’Union Européenne 50%

• Le monde 2030: ( Prévisions IEA)– La consommation d’énergie augmente de

50%– 80% charbon, pétrole et gazoline– 1.5% éolien et solaire– Importations de L’Union Européenne 75% 80%

Sources de fossile

34,5%pétrole

24,5%charbon

21,2%Gaz naturelle

10,6%biomasse,

6,5%fission

2,2%hydro

0,416%géothermique

0,051%éolienne

0,039%solaire

0,0005%bølgeenergi

Problèmes!

• Environnement:– CO2– Radioactivité– ….

• Disponibilité• Réserves limitées

– Pétrole 40 ans– Gaz 60 ans– Charbon 220 ans

• Sécurité• Population

– 6 milliards en 2000– 10 milliards en 2050

Sources d’énergie sans rejet de CO2

hydroélectriqueéolienne

fission

solaire

biomasse fusion

25-08-08 Fusion Energy - IDK Renewable Energy Bus Tour - Risø

DTU

La Fusion est une source universelle d'énergie...

... que nous tenons à utiliser directement sur la

Terre

Notre bût

La Fusion, la sécurité et l'environnement

• Avantages:– pas de pollution ni de rejet de gaz à effet de serre – adaptée à la production à grande échelle – sûreté intrinsèque (emballement de la réaction impossible) – combustibles abondants et géographiquement également répartis – pas de déchets nécessitant des stockages sur le long terme – Bas risque d'accident

• surchauffe de carburant taux réduit de fusion• 2 g de carburant doit être fourni en continu• perte de contrôle refroidissement immédiat du carburant contre la parois

– Pas de transport des matières radioactives ou des déchets de combustible– Pas de produits radioactifs directs

• Durée de vie de ces déchets (ex. chambre à vide) est bien inférieure à celle des produits radioactifs créés dans les centrales à fission nucléaire

• Inconvénients– faisabilité à démontrer – concerne le long terme (2050) – coût d'investissement important – technologie complexe

Potentiel de fusion

Fission & Fusion?

Fission Fusion

Gestion des déchets sur de longues périodes

La Fusion sur Terre!

• La réaction de fusion la plus accessible est la réaction impliquant le deutérium et le tritium. C'est sur cette réaction que se concentrent les recherches sur la fusion contrôlée

Isotopes

Défis... Répulsion électrostatique

La Fusion sur Terre...

• 200 000 000 C pour vaincre la replusion

Plasma!

Un Plasma?

température

- décrit un état de la matière constitué de particules chargées

Exemples de plasma• Les éclairs

Exemples de plasma• Les éclairs• Aurore polaire

Exemples de plasmas

Surface 5000CJet de matière ionisée 1 millionC Coeur du noyau 20 millionC

L'énergie de fusion

• Les éclairs• Aurore polaire • Le soleil

Plasma

Comment pouvons-nous contenir un plasma de 200,000,000 °C?

Avec un champ magnétique: Tokamak

Une Tore – forme de nature?

Avec un champ magnétique: Stellarateur

Chauffer un plasma à200,000,000 °C?

Chauffage d’un plasma confiné

Le plus grand tokamak du mondeJET (Joint European Torus)

dans JET

Plasma de JET

200 million C

Plasma de JET

Plasma dans MAST

UV

800 nm 400 nmvisible

IR

TORE Supra

Notre bût

ITER

Construction• 5 billion Euro• 10 Ans• Pret en 2018

Decision 28th June 2005:• 7 Partner: EU, India, Japan, China, Korea,

Russia and U.S.• EU is the host, located in France• EU delivers 40 % of ITER

bobines magnétiques supraconductrices de grande taille

par exemple

ITER en France

ITER

CADARACHE in Aix-en Provence

TORE SUPRA The French

fusions research center

La Fusion sur Terre...

• Pour obtenir une réaction de fusion, il faut rapprocher suffisamment deux noyaux qui, puisqu'ils sont tous deux chargés positivement, se repoussent.

• Les températures (qui mesurent l'énergie d'interaction) requises pour la fusion thermonucléaire dépassent la centaine de millions de degrés !

• A de telles températures, les électrons sont complètement détachés du noyau

• on dit que l'atome s'ionise et l'on entre alors, dans le quatrième état de la matière, l'état de plasma

La Fusion, la sécurité et l'environnement

• Avantages:– pas de pollution ni de rejet de gaz à effet de serre – adaptée à la production à grande échelle – sûreté intrinsèque (emballement de la réaction impossible) – combustibles abondants et géographiquement également répartis – pas de déchets nécessitant des stockages sur le long terme – Bas risque d'accident

• surchauffe de carburant taux réduit de fusion• 2 g de carburant doit être fourni en continu• perte de contrôle refroidissement immédiat du carburant contre la parois

– Pas de transport des matières radioactives ou des déchets de combustible– Pas de produits radioactifs directs

• Durée de vie de ces déchets (ex. chambre à vide) est bien inférieure à celle des produits radioactifs créés dans les centrales à fission nucléaire

• Inconvénients– faisabilité à démontrer – concerne le long terme (2050) – coût d'investissement important – technologie complexe