Des scientifiques américains présentent un nouveau concept de réacteur à fusion: le nouveau nucléaire

01 avril 2021

Les scientifiques de l’installation nationale de fusion DIII-D du département américain de l’énergie (DOE) ont publié un nouveau concept pour une conception de réacteur à fusion compact qui, selon eux, peut aider à définir la technologie nécessaire à l’énergie de fusion commerciale. Le concept Compact Advanced Tokamak (CAT) permet une configuration plus performante et autonome qui retient l’énergie plus efficacement, ce qui lui permet d’être construit à une échelle et à un coût réduits.

(Image: GA)

Le concept CAT est décrit dans un article publié le 19 mars dans la revue La fusion nucléaire, et a été développé à partir de simulations de réacteur inédites. L’approche basée sur la physique combine la théorie développée dans l’installation DIII-D exploitée par General Atomics (GA) avec le calcul par les scientifiques du Oak Ridge National Laboratory utilisant le supercalculateur Cori au National Energy Research Scientific Computing Center, et est basée sur le développement et les tests de les concepts physiques sous-jacents sur DIII-D.

« La clé de notre approche est d’augmenter la pression à l’intérieur du tokamak », a déclaré le responsable du projet, Richard Buttery. « Cela augmente la fusion, ce qui nous permet de réduire le courant, ce qui rend le plasma plus facile à entretenir et plus stable. Nos simulations montrent qu’en façonnant soigneusement le plasma et en déplaçant le courant vers son bord, nous pouvons supprimer les pertes de chaleur turbulentes et supportent des pressions plus élevées à des courants inférieurs, pour atteindre un état dans lequel le plasma se maintient. Cela permet à un dispositif qui peut simplement être mis en marche, produisant de l’électricité en continu dans un état stable. « 

Deux organismes américains – le DOE Fusion Energy Sciences Advisory Committee (FESAC) et la National Academy of Sciences, Engineering and Medicine (NASEM) – ont récemment publié des rapports appelant à l’action pour développer l’énergie de fusion aux États-Unis. Le rapport de la FESAC présente un plan stratégique d’une décennie pour accélérer le développement de l’énergie de fusion et faire progresser la science du plasma, tandis que le rapport du NASEM appelle à un investissement urgent du gouvernement et du secteur privé pour permettre à une usine de fusion pilote d’être opérationnelle dans la période 2035-2040. .

Une recommandation clé des deux rapports consiste à développer la base scientifique et technique pour une usine pilote de fusion à faible coût en capital qui jettera les bases des réacteurs à fusion commerciaux, a déclaré GA. «Alors qu’une stratégie nationale pour l’énergie de fusion prend forme aux États-Unis, cette nouvelle conception aide à identifier les technologies nécessaires et atténue les défis de conception critiques», a-t-il ajouté.

Recherche et rédaction par World Nuclear News