ITER et la fusion nucléaire contestés

[inviteb1bc40d0]

J'ai lu récemment une dépêche AFP, où le dernier nobel de physique conteste le bien-fondé du projet ITER.
Il est vrai qu'il vaut en général mieux se méfier de l'avis "scientifique" d'une personne seule, mais c'est qd même un prix nobel qui parle.
Avez-vous des avis sur la question? (ou d'autres infos + précises?)


PS: la dépêche en question:
"Le bien-fondé d'Iter contesté par le dernier Nobel de physique japonais

TOKYO (AFP) - Dernier prix Nobel japonais de physique, le professeur Masatoshi Koshiba remet en cause le bien-fondé du projet de Réacteur thermonucléaire expérimental international (Iter), accusant ses promoteurs de vouloir faire prendre des vessies pour des lanternes.

Citant un proverbe chinois - "Tête de mouton, mais viande de chien" -, le Pr Koshiba, 77 ans, spécialiste de physique fondamentale, reproche aux partisans d'Iter de présenter le projet comme "la source d'énergie de la prochaine génération", ce qu'il n'est pas, selon lui.

Ambitionnant de produire une énergie propre et sûre en recréant sur Terre les mécanismes à l'oeuvre au coeur des étoiles, le projet Iter devrait entrer dans sa phase opérationnelle en 2014 et être exploité pendant 20 ans, avec un budget estimé à quelque dix milliards d'euros.

Le prix Nobel de physique 2002 estime qu'Iter ne remplit pas "un certain nombre de conditions, à savoir la sûreté et les coûts économiques", pour s'affirmer comme une prochaine source d'énergie quasi inépuisable.

En effet, "dans Iter, la réaction de fusion produit des neutrons de grande énergie, de 14 MeV (mégaélectronvolts)", niveau jamais atteint encore, explique M. Koshiba, qui est âgé de 77 ans. "Si les scientifiques ont déjà fait l'expérience de la manipulation de neutrons de faible énergie, ces neutrons de 14 MeV sont tout à fait nouveaux et personne à l'heure actuelle ne sait comment les manipuler", avertit le professeur honoraire de l'Université de Tokyo. Actuellement, souligne-t-il, la fission nucléaire libère des neutrons d'une énergie moyenne d'un ou deux MeV seulement.

Pour M. Koshiba, les scientifiques doivent d'abord résoudre ce problème des neutrons de 14 MeV "en construisant des murs ou des absorbeurs" avant de pouvoir affirmer qu'il s'agit d'une énergie nouvelle et durable. C'est, effirme-t-il, une solution très coûteuse. "S'ils doivent remplacer les absorbeurs tous les six mois, cela entraînera un arrêt des opérations qui se traduira en un surcoût de l'énergie", critique le physicien.

"Ce projet n'est plus aux mains des scientifiques, mais dans celles des hommes politiques et des hommes d'affaires. Les scientifiques ne peuvent plus rien changer", déplore-t-il avant d'ajouter : "j'ai peur".

L'Union européenne, la Russie, la Chine, les Etats-Unis, la Corée du Sud et le Japon participent au projet Iter (International Thermonuclear Experimental Reactor). Deux sites sont en vive concurrence pour accueillir l'installation : Cadarache, dans le sud-est de la France, et Rokkasho-Mura, dans le nord du Japon. L'Union européenne, Moscou et Pékin soutiennent la candidature française tandis que Washington et, apparemment, Séoul, lui préfèrent le site nippon.

Réunis une première fois à Washington le 20 décembre, les six partenaires n'ont pas réussi à se mettre d'accord sur le choix du site. Une deuxième réunion devrait avoir lieu fin février. En attendant la décision finale, la France et le Japon se livrent à une intense campagne de pressions.

"Je souhaite que le gouvernement français ait l'honneur d'accepter Iter dans son propre pays", ironise M. Koshiba. "Les scientifiques français sauront peut-être mieux gérer ces neutrons de 14 MeV. Après tout, le France est déjà activement impliquée dans le traitement des matériaux radioactifs dans ses centrales nucléaires".

"Je pense, conclut-il, que, certainement, les scientifiques et les ingénieurs français ont plus de connaissances et d'expérience que ceux des autres pays pour s'attaquer à ce nouveau problème de neutrons 14 MeV", conclut-il."
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[Cécile]

Salut,

J'ai été voir sur le site de Nobel. Voici la contribution de Koshiba au prix Nobel 2002 : "for pioneering contributions to astrophysics, in particular for the detection of cosmic neutrinos"
Donc pas un spécialiste de physique nucléaire, même si il doit sacrément toucher sa bille dans ce domaine (les neutrinos sont entre autres produits par les réactions nucléaires, dont celles de fusion du soleil).

le Pr Koshiba, 77 ans, spécialiste de physique fondamentale, reproche aux partisans d'Iter de présenter le projet comme "la source d'énergie de la prochaine génération", ce qu'il n'est pas, selon lui.

Là, je suis d'accord avec lui. Iter doit justement montrer ou infirmer le potentiel de la fusion nucléaire contrôlée. Mais dans tous les cas, ce ne sera pas la source unique ou même majoritaire d'énergie dans le monde, ne serait-ce que pour des raisons de coût des installations.

Le prix Nobel de physique 2002 estime qu'Iter ne remplit pas "un certain nombre de conditions, à savoir la sûreté et les coûts économiques", pour s'affirmer comme une prochaine source d'énergie quasi inépuisable.

Evidemment, puisque c'est un réacteur de recherche.

"Si les scientifiques ont déjà fait l'expérience de la manipulation de neutrons de faible énergie, ces neutrons de 14 MeV sont tout à fait nouveaux et personne à l'heure actuelle ne sait comment les manipuler", avertit le professeur [...] Pour M. Koshiba, les scientifiques doivent d'abord résoudre ce problème des neutrons de 14 MeV "en construisant des murs ou des absorbeurs"

Si c'est vrai, c'est en effet inquiétant. Mais il faudrait l'avis d'autres scientifiques spécialisés dans les neutrons.

[invited494020f]

Bonjour!
D'accord avec Cécile, mais une petite remarque: s'il est possible et assez probable qu'un prix Nobel à la retraite ne soit pas 100% compétent pour juger de l'opportunité et de la faisabilité d'ITER, je doute que nous, sur ce forum, puissions produire des arguments pour ou contre valables. Je crois que le principe de précaution ne s'oppose pas à ce que nous fassions confiance aux gens "dans le bain" de prendre des risques aussi calculés que possible, comme l'ont fait leurs prédécesseurs dans la maîtrise de l'atome. Tout ce que nous risquons c'est de disparaître sans nous en apercevoir.
Amicalement paulb.

[QuébecEcho]

à deux mains je seconde Céline.

"Je souhaite que le gouvernement français ait l'honneur d'accepter Iter dans son propre pays", ironise M. Koshiba. "Les scientifiques français sauront peut-être mieux gérer ces neutrons de 14 MeV. Après tout, le France est déjà activement impliquée dans le traitement des matériaux radioactifs dans ses centrales nucléaires".

"Je pense, conclut-il, que, certainement, les scientifiques et les ingénieurs français ont plus de connaissances et d'expérience que ceux des autres pays pour s'attaquer à ce nouveau problème de neutrons 14 MeV", conclut-il."

Je crois le nobel a perdu de vue qu'il s'agit là d'un réacteur expérimental qui permettra justement de la faire cette étude (entre autres choses).

Si dans la physique expérimentale il; fallait tout savoir avant d'expérimenter, on piocherait encore sur nos silex...

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteca91c546]

Mais il me semblait que dans le projet JET basé en Angletterre ils avaient réussi a s'approcher d'un facteur d'amplification Q égale à 1, mais légèrement en-dessous... donc l'on produisais presque autant d'énergie qu'il en fallait pour la réaction! Biensur, le break even n'est pa encore atteint et l'on est donc encore "déficitaire" en énergie, mais ils s'aproche d'un réacteur rentable... non? donc sa n'est pa si utopique comme source d'énergie... je suis d'accord sur le faite qu'il ne sont pas près d'atteindre l'ignition, mais bon... Q> serait déja rentable!
Mais il est certain que les politiciens nous font prendre des vessies pour des lanternes! Mais cest pour que les français acceptent de payer! (car entre le projet militaire par confinement inertiel et le projet ITER, tous deux soutenue par l'état, amis en conturence, les français ont déja dévourser pas loins de 5 milliard de €uros!)
Alors, je pense que ces expériences valent malgrès tous le coup (sinon je ne ferai pas mon TPE la dessus lol!)

[invitea0046ad4]

Entre ITER et le projet Megajoule (fusion par confinement inertiel), celà commence à être lourd pour un pays comme la France. Le risque est de disperser les crédits sur plusieurs projets pour finalement n'aboutir à rien. Un peu comme l'Union Soviétique à la fin des années 1960 avec ses trois projets lunaires.
L'intérêt scientifique de ITER est certain. Même si celà ne fonctionne pas, on apprendra beaucoup sur la physique des plasmas.
Mais est-on capable de maintenir un effort financier sur une période de 20 ou 30 ans ?
On a déjà oublié SuperPhénix...

[invite46ba59a6]

Ce que j'ai toujours trouvé problématique dans tous ces projets, c'est la longueur des délais ! 2014 pour 20 ans d'exploitation
J'ai de plus en plus l'impression que les choses "ne pressent pas" désormais ! Comme si on avait le temps ! 30 ans pour développer une telle expérience me paraît beaucoup ! Alors que la demande en énergie devient grandissante, c'est comme si votre maison s'effondrait et que l'entreprise de construction vous dise "on peut bien attendre 5 ans pour renforcer !" On ne donne plus assez de crédits à la science, alors que c'est un facteur de développement important !

Pour les incertitudes de notre ami japonais (qui va devenir voisin de cette centrale, le malheureuxe ), je trouve qu'il joue de trop de prudence ! Certes, la théorie doit être solide, mais on ne va pas passer notre temps à réviser ceci, il faut passer à l'expérimental pour voir ce que cela vaut réellement ! Il est vrai que les fameux neutrons à 14 MeV sont surement un problème ! Mais chaque problème a sa solution, et en mettant en commun les compétences, on trouvera cette solution (surtout si les moyens se trouvent derriere !).

[inviteca91c546]

A moins que je t'ai mal comprs, ça n'et pas 20 ans qu'il faut pour developper l'expérience, mais la développer à un telle point qu'elle soit utilisable pour produire de l'électricité! car pour l'instant (et depuis un bon momment déja), le facteur d'amplification (Q) est inférieur à 1, avec un record (britanique => JET) de 0.64. Or pour produire de l'électricité, il faut dépasser 1! (même un peu plus, car la mise en marche demande déja de l'énergie!). Donc il va encore falloir attendre un peu!

[Narduccio]

Si les scientifiques ont déjà fait l'expérience de la manipulation de neutrons de faible énergie, ces neutrons de 14 MeV sont tout à fait nouveaux et personne à l'heure actuelle ne sait comment les manipuler", avertit le professeur [...] Pour M. Koshiba, les scientifiques doivent d'abord résoudre ce problème des neutrons de 14 MeV "en construisant des murs ou des absorbeurs

Il est possible qu'il n'est pas tout à fait tort...

Dans un réacteur nucléaire pour la fusion, le but est de confiner de la matière, le plasma, pour le faire réagir et produire de l'énergie. Dans la réaction choisie, l'énergie proviendra des neutrons de 14 MeV qui seront expulsés du noyau après la fusion. Le réacteur produira donc pendant son temps de fonctionnement un flux neutronique composés de neutrons de 14 MeV. De plus, il faudra injecter du combustible et extraire les résidus de la fusion.

Pour récupérer l'énergie, il faudra réussir à récupérer l'énergie du flux neutronique. Or les neutrons étant neutre interagissent assez mal avec la matière. De plus étant très énergétiques, il est possibles qu'ils ne se laissent pas capturer aussi facilement. Je ne sais pas si l'on a put étudier des neutrons de 14 MeV et s'il éxiste des accélérateurs capables d'en produire. Dans le cas négatif, Iter sera donc le premier producteur de neutrons de 14MeV (le problème n'est pas spécifiquement la valeur de l'énergie, nos connaissances sont sans doute égales pour des neutrons de 12 ou 20 MeV). Actuellement on connait bien le comportement des neutrons de 1 à 10 MeV puisque c'est l'énergie de ceux qui sont produits dans les réactions de fissions.
Un neutron quand il est émis peuvent soit rencontrer des noyaux soit ne pas en rencontrer. S'il en rencontre, il peut rebondir dessus, être dévié ou être capturé.
Si le neutron subit des choce et des diffusions, il chauffera le milieu par agitation thermique et l'on pourra récupérer de l'énergie. S'il est capturé, soit le nouveaux noyau est un noyau stable et plus rien ne se passe, soit il s'agit d'un noyau radioactif et il réagira soit en se cassant en 2 ou 3 et en émmettants des neutrons, soit en émmettant des particules alpha ou betas soit des rayonnements gammas. S'il y a des réactions nucléaire, on pourra de nouveaux capter de la chaleur et récupére de l'énergie.
Il conviendra de mettre autour du réacteur des matériaux susceptibles de capter un maximum de l'énergie que possèdent ces neutrons, tout en évitant de construire le réacteur avec soit des matériaux qui empécheraient les neutrons de sortir ou qui interagisseraient avec eux avec des effets qui pourraient être catastrophique.
La manière dont un noyau donné réagit avec des neutrons est représenté par une section efficace qui exprime la probabilité de rencontre et d'interaction entre les noyaux et les neutrons, l'unité en est le barn. (ps, il existe plusieurs types de sections efficaces, microscopique, macroscopique, mais cela importe peu ici)

Voici les sections efficaces de s=certains matériaux en fonction de l'énergie des neutrons:



et


Comme on le voit, le problème est que pour certaines plages d'énergie, ces matériaux peuvent être très efficace ou devenir transparents à une énergie voisine.
Le cas le plus défavorable serait que pour les neutrons tous les matériaux soient "transparents", c'est peu probable, mais cela est envisageable. Nous sommes peut-être parcourus en permanece par des flux neutroniques de 14 MeV qui n'arrivent pas interagir avec la matière et traversent l'espace en permanence.
Ensuite, l'on peut aussi se retrouver avec le cas ou l'un des constituant de l'enveloppe du réacteur piège très efficacement ce flux et interagisse avec les neutrons en devenant par exemple un noyau d'un atome liquide ou gazeux à l'etat normal. On pourrait donc envisager qu'à peine le réacteur atteigne les conditions de fusion que tout un coup, il transmute et se transforme en une flaque ou en un nuage.
Plus sérieusement, le risque principal est que les matériaux efficaces soient ou très difficile à manipuler ou qu'ils posent divers problèmes d'ordre technologiques. Il se pourrait aussi que s'ils sont trop transparents, les fuites neutroniques soient importantes diminuant d'autant le rendement de l'installation ou rendant dangereux le fait de se trouver à proximité. Les neutrons d'haute énergie qui sont émis dans les réacteurs actuels sont ralenti par de l'eau sinon ils pourraient parcourrir plusieurs dizaines de mètres voire plus.
L'idéal serait donc de mettre au point un accélerateur de neutron permettant dès à présent d'analyser comment ces neutrons interagissent avec les differents matériaux.
En fait, on n'est pas aussi démuni que le laisse penser M. Koshiba, il suffirait de construire autour du réacteur d'Iter une piscine de dimensions généreuses, ainsi le flux neutronique trouvera autour de lui suffisamment de noyaux pour pouvoir subir les chocs qui le ralentiront. En dessous de 10 MeV, on sait comment il se comporte.
J'espére avoir été suffisamment didactique, je possède qu'une connaissance relativement limité de ces phénomènes. Des personnes ayant des connaissances plus poussées pourraient surement apporter des éclaircissement à mes propos.

[Cécile]

Biensur, le break even n'est pa encore atteint et l'on est donc encore "déficitaire" en énergie, mais ils s'aproche d'un réacteur rentable... non?

Ce n'est pas parce qu'on produit légèrement plus d'énergie qu'on en injecte que ça devient rentable. Iter est prévu pour produire 10 fois plus d'énergie que l'on en injecte, et il ne sera absolument pas rentable.

donc sa n'est pa si utopique comme source d'énergie... je suis d'accord sur le faite qu'il ne sont pas près d'atteindre l'ignition, mais bon... Q> serait déja rentable!

Même chose. Q>1 ne veut pas dire rentable.

Mais il est certain que les politiciens nous font prendre des vessies pour des lanternes!

Lesquels ? A propos de quoi ? Ce ne sont pas les politiques mais les scientifiques qui parlent de 2050 (au plus tôt) pour une fusion économiquement rentable.

Mais est-on capable de maintenir un effort financier sur une période de 20 ou 30 ans ?
On a déjà oublié SuperPhénix...

Je pense que c'est plus facile dans une collaboration internationale que tout seul.

J'ai de plus en plus l'impression que les choses "ne pressent pas" désormais ! Comme si on avait le temps !

C'est parce qu'on en est à la phase la plus délicate : le choix du site. Avec des milliers d'emplois et un développement local à la clé. A côté de ça, les difficultés scientifiques et techniques sont de la gnognotte .

britanique => JET

Le JET n'est pas britannique, il est européen (joint european torus). Européen, mais construit en Angleterre (le choix du paysavait d'ailleurs déjà été problématique à l'époque et avait pris plusieurs années)

[invite62d081df]

Ouais, monsieur le prix nobel Japonais qui fait mumuse avec sa grosse piscine a neutrinos ...

Serieusement il se trompe de cheval de bataille se brave homme. ITER est contestable, mais sur d'autres points que ce detail, qui ne se pose pas pour tous apparemment. Certes moi je bosse sur le chauffage du plasma, et pour ce qui est du reste je ne sais pas trop ce qu'il s'y passe (ASDEX Upgrade, Garching). Mais le probleme essentiel de ITER, et de toute machine de type Tokamak, c'est que c'est diaboliquement complique a construire ... Rien a voir avec une centrale a fission qui fait office de taille crayon en comparaison. Et encore, je ne vous parle pas des Stellarator qui sont le summum dans le genre.

C'est tellement complique, que meme si ITER fonctionne, EDF n'en voudra pas. Maitriser une telle technologie est loin d'etre chose aisee, et c'est probablement le point faible de la fusion. D'ailleurs parmis les specialistes, peu sont otpimistes quant a ce projet. Cela dit le resultat (si on l'obtient un jour) est allechant, et question dechet c'est ridicule. Au passage je me demande si les "verts" ont compris la difference qu'il y a entre fission et fusion ... leur discours laissen sous-entendre le contraire.

Enfin de toute facon ca se fera a Cadarache ... Sincerement, entre la provence et le nord du Japon (region quasi glaciaire ) il y a pas photo, et les chercheurs (et leur famille accessoirement) auront tot fait de choisir ...

[Narduccio]

C'est tellement complique, que meme si ITER fonctionne, EDF n'en voudra pas.

Dans une pespective économique, si c'est sufissament rentable, si le retour sur investissement est assuré. Tot ou tard des industriels en voudront. C'est compliqué, d'accord. Il y a toujours moyen de mettre en place l'organiosation et les structures pour permettre d'exploiter des choses très compliquées. L'essentiel est: le projet est-il technologiquement réalisable et exploitable ? Et ensuite: est-ce rentable ? Si la réponse est oui dans les 2 cas, cela se fera surement. Un peut-être peut rebuter la fusion nucléaire.

[Cécile]

le projet est-il technologiquement réalisable et exploitable ? Et ensuite: est-ce rentable ? Si la réponse est oui dans les 2 cas, cela se fera surement. Un peut-être peut rebuter la fusion nucléaire.

Iter est destiné à répondre à la première question. Il faudra un deuxième réacteur de démonstration, plus gros, pour répondre à la deuxième.

[inviteb1bc40d0]

Dans une pespective économique, si c'est sufisament rentable, si le retour sur investissement est assuré

Je suis d'accord, mais le problème c'est qu'ITER n'est pour le moment qu'un projet de recherche.

Comme le dit Koshiba,

Ce projet n'est plus aux mains des scientifiques, mais dans celles des hommes politiques et des hommes d'affaires.

C'est assez difficile d'anticiper sur ce que l'on pourra trouver et prouver, et vraisemblablement encore + difficile d'anticiper sur les perspectives économiques, non?

Je dirais en fait que c'est un projet de recherche très intéressant, mais que baser une quelconque politique énergétique là-dessus est invraisemblable à ce stade.

[inviteca91c546]

Ce n'est pas parce qu'on produit légèrement plus d'énergie qu'on en injecte que ça devient rentable. Iter est prévu pour produire 10 fois plus d'énergie que l'on en injecte, et il ne sera absolument pas rentable.

Biensur, mais c'est d'un peu de vu énergétique que je parler... économiquement, il faut biensur rembourser l'investissement initial!

Mais il me semblait que dans le projet JET basé en Angletterre

Le JET n'est pas britannique

Je n'ai pas dit qu'il était britanique!

[inviteb1bc40d0]

Pour information, et début de réponse à la question posée, un article publié dans "le Monde" et cosigné par Sébastien Balibar, Yves Pomeau et Jacques Treiner conteste lui aussi le bien fondé du projet:
En gros, même si le projet ITER devient un succès scientifique et atteint ses objectifs (ce qui est TRES très loin d'être gagné), on n'aura malgré tout toujours pas de source d'énergie industriellement exploitable: en effet, ITER s'attache à résoudre UN des problèmes de la fusion, alors qu'on en identifie 2 autres:
- la production de tritium à échelle industrielle
- le confinement d'un éventuel réacteur industriel.

De +, les auteurs de l'article estiment -comme le nobel japonais- que le projet est plus politique que scientifique....

L'article a été publié le 24 Octobre 2004; il est disponible en ligne, mais pas gratuitement

[invite73192618]

Bonjour,

Gargulp, pourrais-tu préciser quels sont les problèmes avec

- la production de tritium à échelle industrielle
- le confinement d'un éventuel réacteur industriel.

G

[invite0dd4f252]

Ce que devra démontré ITER c'est la possibilité de maintenir la fusion en permanence avec un Q=10.
Il devra démontrer également qu'on peut soutirer de l'énergie au système ce qui ne semble pas trop difficile.
Il permettra ensuite de tester des matériaux différents pour les parois afin que ces dernières résistent au flux des fameux neutrons à 14 Mev qu'on rencontre également d'ailleurs dans la fission.
(bien que dans les PWR on modère pour obtenir des neutrons thermiques les 14Mev sont bien là)
Concernant le tritium il est prévu des essais de couvertures tritigènes (non intégrales) par action des neutrons échappés du plasma , dont les 14 Mev , chers au coeur de Koshiba, sur du Lithium.
Je souhaite vraiment qu'ITER voit le jour au plus vite. C'est un enjeu majeur et une aventure physico-technique passionnante.
Je regrette seulement de ne pouvoir y participer.

[Narduccio]

Il me semble que la majorité des neutrons émis lors de la fission sont d'une énergie inférieure à 14 MeV.

[invite0dd4f252]

Dis-donc Narduccio tu écris tard!(0h44!)

sinon quelques lignes issues de mes souvenirs de Génie Atomique de Grenoble en 76.

Effectivement la majorité des neutrons émis lors des réactions de fission ne sont pas des 14 Mev . Ce sont tout de même des neutrons rapides dont l'énergie va de 0 à 10 Mev avec une abondance relative maximale à 1 Mev.
Par nature la fission dégage donc des neutrons rapides.
Ces neutrons dans les réacteurs PWR (ou EPR) sont ralentis pour donner un maxi de neutrons thermiques bien absorbés par U235.
A ce propos attention à la notion de section efficace . les neutrons thermiques sont particulièrement bien "absorbés" par U235 pour provoquer ensuite une réaction de fission.
Ce n'est pas parce qu'on a des neutrons à haute énergie , 14 Mev par exemple , que ces neutrons passent à travers la matière comme des neutrinos.
Ils sont diffusés et finissent par être ralentis à condition d'utiliser les bons matériaux.
Dans les réacteurs classiques, à fission, les neutrons rapides sont relativement redoutés car ils provoquent des réactions nucléaires dans les matériaux de structure et on aura quasiment le même pb dans la fusion.

A plus

[Narduccio]

Dans les réacteurs classiques, à fission, les neutrons rapides sont relativement redoutés car ils provoquent des réactions nucléaires dans les matériaux de structure et on aura quasiment le même pb dans la fusion.

A plus

AVec un problème différent, les matériaux des éléments assurants le confinement électro-magnétique seront aussi esposés aux rayonnement. Or, je ne sais pas dans quelle latitude, il sera permit de remplacer une matière par une autre. Dans le cas des réacteurs à fissions, les matériaux ont été choisis pour leur "transparence" au neutrons; pour les éléments à l'intérieur du coeur (gaine du combustible, grappes de contrôle, ... et à leur résistance aux rayonnements pour le cas des structures externes. En fait parmis les différents matériaux possibles, on a choisis les plus adéquats.

[invite0dd4f252]

Cela reste un réacteur expérimental,un pilote,et je suppose ,ou en tous cas j'espère qu'il aura été prévu des remplacements d'enveloppe protectrice pour ITER afin de faire des essais de matériaux différents.
Il ne faut tout de même pas croire que la puissance neutronique sera tellement élevée qu'on ne pourra faire fonctionner le réacteur pendant des périodes telles qu'on ne saura pas dire si on sait contrôler ou pas la fusion et en tirer une énergie intéressante.
Les problèmes de la fiabilité,des matériaux, de la génération de tritium à partir du Lithium par bombardement neutronique,de la séparation Hélium/matières fusibles , de la contamination du plasma par les nucléons arrachés à l'enveloppe de confinement,...devront être traités par la suite à moins qu'ils ne soient rédhibitoires;
(ce que je ne pense pas si on envisage des durées de réaction contrôlée à Q> ou = 10 pendant quelques heures)

enfin ce n'est qu'un avis de non-spécialiste mais connaissant un peu la qualité des gens du CEA , je pense qu'ils ont de bonnes chances si on leur en laisse les moyens.

à plus

[inviteb1bc40d0]

gamma,

Pour répondre à ta question, j'ai fini par trouver l'article en question sur la page personnelle de l'un des auteurs. On peut en profiter pour jeter un coup d'oeil à son respectable cv:
http://www.lps.ens.fr/~balibar/ITER.pdf

Sinon, voici 2 extraits concernant les problèmes que j'avais rapporté. (Bien entendu, je vous engage à vous référer à l'article complet.)
+Confinement de la réaction de fusion
"Avant d’envisager la construction d’une centrale à fusion thermonucléaire, il faut donc
inventer un matériau qui résiste à ces flux de neutrons. Bien qu’il soit prévu de construire en
Allemagne une machine pour étudier ce problème, rien n’indique à l’heure actuelle qu’on va
lui trouver une solution."

+ Production de tritium:
"Un seul réacteur à fusion thermonucléaire d’un Gigawatt devrait brûler 56 kg de tritium par an, beaucoup plus que la capacité de production totale des réacteurs actuels sur plusieurs décennies. Le projet se heurte donc à un deuxième problème, majeur et préalable, celui de la production massive de tritium."

Voilà, je ne suis pas connaisseur du domaine et apprécie donc vos commentaires sur ce sujet....ITER est-il "valable"?

[invite0dd4f252]

à gargulp

je ne sais pas si tu as lu mes posts sur les sujets que tu évoques.
Concernant la résistance des matériaux au flux neutronique , il faut savoir que dans les réacteurs actuels PWR ou encore plus dans les réacteurs à neutrons rapides ,toujours à fission, les matériaux de structure des barres combustibles de gainage et les matériaux fissiles eux-mêmes sont soumis à des flux très intenses de neutrons rapides émis par la fission elle-même.(avant modération donc)
Ces neutrons directs de fission ont tout de même une énergie moyenne de l'ordre de 5 Mev et une petite part d'entr'eux sont voisins des 14Mev.
Ces matériaux subissent des phénomènes de fissuration , de gonflement par les gaz issus des réactions nucléaires in-situ.
Ce n'est pas ce qui empêche les réacteurs PWR de fonctionner.

Concernant la production de Tritium il est prévu pour les futurs réacteurs à fusion , une enveloppe tritigène de fabrication du Tritium par bombardement neutronique du Lithium. cela demande à être expérimenté mais il me semble que ce procédé est déjà celui qui sert actuellement à fabriquer "industriellement" du tritium.
Cette couverture tritigène sera expérimentée de façon partielle sur ITER.

[Narduccio]

Oui, mais les élements combustibles restent environ 5 ans dans le réacteur. Pour Iter, il s'agirait de la structure extérieure du réacteur. Mais, il est possible de prévoir un réacteur "renouvelable" régulièrement. Ensuite, il y a les bobinages des élements électromagnétiques ainsi que leurs supports et leur isolation. Dans les PWR, les bobines de maintien du réacteur se trouvent à environ 4m du haut du réacteur et subissent un flux neutronique relativement faible. De plus, la température du dispositif est notablement plus élevée. Mais, il est possible de "piéger" les neutrons par une couverture à base d'uranium ou de plutonium.

[invite73192618]

Merci à gargulp pour le lien

Concernant la production de Tritium il est prévu pour les futurs réacteurs à fusion , une enveloppe tritigène de fabrication du Tritium par bombardement neutronique du Lithium. cela demande à être expérimenté mais il me semble que ce procédé est déjà celui qui sert actuellement à fabriquer "industriellement" du tritium.
Cette couverture tritigène sera expérimentée de façon partielle sur ITER.

Sans être qualifié pour en parler, j'avoue que les problèmes scientifiques soulevés par les oposants ne me convainquent pas du tout de leur insurmontabilité. Sans parler de la question des déchets.

Il a beau être nobel, le gaillard dont on parlait au début, je trouve qu'évoquer "la peur", ça vaut la préface du livre des Boggies ("La CIA voulait-elle cacher leur travaux?").

Par contre, les auteurs de l'article du monde indiquent que le cout total par an (130 millions en euros) avoisinerait les investissements français dans le CERN (100). Est-ce que ça en vaut la peine? La justification première avancée est d'avoir "l'énergie des étoiles" comme dit l'autre. Bref de l'énergie gratos. Mais un réacteur à fission de Xème génération (recyclant complêtement ses déchets) ne serait-il pas plus facile à faire et moins couteux? On en était pas si loin avec superphénix n'est-ce pas?

Qu'en pensez-vous? Personnellement j'ai un peu du mal à évaluer ce que ça représente, une fois qu'on passe un certain chiffre.

[invite0dd4f252]

à gamma

oui tu as raison 130 millions d'euros /an cela peut paraître beaucoup mais l'investissement initial sera bp bp plus lourd.
Tous les grands projets coûtent cher , je n'ai pas les chiffres pour Superphénix , que les connaisseurs me pardonnent , mais il me semble que le coût total est entre 5 et 10 milliards d'euros(excuses pour l'imprécision).
Les contraintes technico-politiques ont obligé à l'abandon de Superphénix mais peut-être que ça valait le coup tout de même.

à Narduccio

c'est sûr que les composants d'ITER risquent de souffrir.Il suffit de voir ce que souffrent les composants des réacteurs actuels,y compris la cuve du réacteur soumise plutôt aux neutrons thermique mais peut-être pas uniquement.
L'inconvénient pour les réacteurs actuels c'est que la cuve par exemple est soumise à une pression interne de l'ordre de 100 bars.
Au moins l'enceinte de confinement du plasma ne devra pas tenir la pression. Seuls les circuits secondaires de production de vapeur devront le faire mais ils seront suffisamment loin.
Ce ne sera pas une partie de plaisir que de faire fonctionner l'ensemble mais je continue à penser que ça vaut drôlement le coup d'y aller sans loin de là minimiser les difficultés.

à+

[Narduccio]

L'inconvénient pour les réacteurs actuels c'est que la cuve par exemple est soumise à une pression interne de l'ordre de 100 bars.
Au moins l'enceinte de confinement du plasma ne devra pas tenir la pression. Seuls les circuits secondaires de production de vapeur devront le faire mais ils seront suffisamment loin.

Tu sais, résister au vide, c'est guerre mieux. Puisque le plasma, si j'ai bien compris n'est pas en pression. Ensuite, il y a le flux neutronique, la chaleur (je ne sais pas si elle peut-être confinée par le champs électro-magnétique, mais je pense que non), le champs électro-magnétique, les autres rayonnements (gammas, éventuellement alpha). La cuve d'un PWR est protégée par un écran d'eau et il s'agit de neutrons essentiellement thermiques. Les bulgares qui possèdent un réacteur avec une cuve d'un diamètre plus petit, l'on déjà ressué 2 fois pour prolonger sa durée de vie. Les notres n'en ont pas besoin pour l'instant, cela est du au diamètre plus grand, donc un écran d'eau plus conséquent.

[invite0dd4f252]

ITER fonctionnera effectivement sous un quasi-vide qui est tout de même moins contraignant que 100 bars de pression dans une cuve de 7 m de diamètre qui je suppose n'est pas faite d'une pièce et donc a des soudures. Les neutrons thermiques me semble t'il ont tout de même une action sur l'acier des cuves en formant de l'Hélium gazeux à partir des traces de Bore 10.
Dans le coeur lui-même composé principalement de barres ,elles-mêmes rassemblant des épingles inox dans lesquelles il y a UO2 (enfin c'était comme ça il y a une vingtaine d'années) il y a des flux neutroniques extrèmement importants.Peut-être plus que dans la fusion. Ces flux de neutrons rapides soumettent l'inox et UO2 à des contraintes très fortes (dislocation du métal , gonflement du combustible,...) et il est très important d'avoir des inox suffisamment résistants pour éviter la contamination du circuit primaire par les particules radioactives issues de la fission.
Je ne sais pas si tu as l'occasion sur FS de contacter des spécialistes mais ce serait sans doute intéressant d'avoir leur avis.

[Narduccio]

Le flux neutronique issu de la fusion produira des neutrons plus énergétiques aue ceux issus de la fission. Ils ne seront pas modérés par le milieu entre leur lieu d'émission et la cuve. Alors que en ce qui concerne le PWR, le combustible baigne dans le modérateur. J'ignore quelle sera la densité du flux neutronique. J'ignore exactement si les matériaux de la cuve seront ou non "transparents" aux neutrons émis dans le réacteur. S'ils le sont: les neutrons iront se faire piéger ailleur, par exemple dans la structure du batiment réacteur. S'ils le sont pas, ils en piègerait un certain nombre, ce qui fragilisera la cuve.


Apparemment, les bobinages et autres élements du confinement électro-magnétique se trouvent en dehors de la cuve.