Demo (réacteur)

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Demo (de l'anglais Demonstration Power Plant) est un projet de réacteur nucléaire à fusion qui devrait produire de l'électricité à l'horizon de 2040. Le projet consiste à créer un ou plusieurs démonstrateurs technologiques qui devraient succéder au réacteur expérimental de fusion nucléaire Iter (un acronyme pour International Thermonuclear Experimental Reactor).

Les combustibles qui alimenteront le réacteur seront principalement du deutérium (l'un des isotopes de l'hydrogène), et du lithium (comme combustible primaire), qui doivent eux-mêmes s'associer dans le cycle interne de la machine pour produire du tritium, élément brûlé par la fusion, et remplacé par du tritium produit par les réactions internes. Ce cycle ne sera que partiellement vérifié dans Iter. Démo devrait permettre de faire cette démonstration. Il sera logiquement suivi d'une filière industrielle, avec des prototypes.

Présentation[modifier | modifier le code]

Bernard Bigot, directeur général du projet ITER espère « qu’aux alentours de 2040 nous serons suffisamment convaincants pour que les industriels s’intéressent à la machine qui suivra, « DEMO ». Ce sera le premier démonstrateur industriel, c’est-à-dire fonctionnant en continu pour produire de l’énergie, et qui sera cette fois connecté au réseau électrique »[1].

Les combustibles qui alimenteront le réacteur seront principalement du deutérium (l'un des isotopes de l'hydrogène), et du lithium (comme combustible primaire), qui doivent eux-mêmes s'associer dans le cycle interne de la machine pour générer du tritium, élément brûlé par la fusion, et remplacé par du tritium produit par des réactions internes. « Ce cycle ne sera que partiellement vérifié dans Iter. Démo devrait donc être une machine qui permette de faire cette démonstration. Il sera logiquement suivi d'une filière industrielle, avec des prototypes »[2].

Partenaires internationaux[modifier | modifier le code]

Le Japon, la Corée, l'Inde, l'Europe et la Russie font partie du projet. Les États-Unis ne l'ont pas rejoint officiellement, estimant avoir besoin de deux modèles intermédiaires avant de se lancer dans Demo[3]. La Chine se propose de rejoindre le projet à partir de 2030 une fois terminé son projet CFETR.

Comparaison avec ITER[modifier | modifier le code]

Si le but d’Iter est de produire 500 millions de watts (500 MW) pendant 400 secondes et dix fois plus d’énergie que celle requise pour lancer la réaction, le but de Demo est de produire en continu quatre fois plus de puissance (2 GW) et vingt-cinq fois plus d’énergie que celle nécessaire pour amorcer la réaction[réf. nécessaire],[3].

Avec une puissance thermique de 1 500 MW pour le prototype japonais, Demo devrait être plus puissant qu’Iter (500 MW), la production atteignant les valeurs correspondant à une centrale électrique moderne. Demo est prévu pour être le premier réacteur à fusion à produire de l'énergie électrique. Les expériences précédentes, telles qu’Iter, dissipent principalement la puissance thermique qu’elles produisent dans l’atmosphère sous forme de vapeur d’eau[3].

Pour atteindre ces objectifs, Demo devrait avoir un tokamak de six à dix mètres de diamètre extérieur suivant les projets et un plasma environ 30 % plus dense.[réf. nécessaire] Le projet russe (DEMO-FNS) est particulier, car il vise à créer un réacteur hybride fission/fusion visant à réutiliser les neutrons produits par la réaction de fusion pour dégrader des déchets nucléaires ou créer du combustible à partir de thorium ou d’uranium appauvri[3].

Après Demo[modifier | modifier le code]

La réaction de fusion deutérium-tritium (D-T) est considérée[Par qui ?] comme la plus prometteuse pour produire de l'énergie de fusion.

Le projet Demo devrait ouvrir la voie à la construction en série des premiers réacteurs commerciaux dont l’objectif est de coûter le quart du prix des Demo. Ceux-ci ne devraient pas être opérationnels avant 2040[4].

Le calendrier affiché par les partenaires proposait un début de construction d'un premier réacteur en 2030, pour une première exploitation en 2040. En 2019, le directeur général d'Iter évoque le lancement de la construction du premier réacteur commercial vers 2045-2050 et sa mise en service dix ans plus tard[1].

Les déchets[modifier | modifier le code]

Le combustible utilisé par Demo ne deviendrait pas radioactif après la réaction, cependant les parties en métal près du plasma deviendraient radioactives[5]. Néanmoins, la durée de vie des déchets serait quasiment négligeable au regard de ceux qui sont produits par la fission nucléaire, car cette radioactivité se dissiperait en quelques dizaines d'années seulement[5].

Notes et références[modifier | modifier le code]

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « DEMO » (voir la liste des auteurs).
  1. a et b Bernard Bigot, « ITER : vers une révolution énergétique », sur le site de la SFEN, (consulté le 10 mai 2019).
  2. Pascal Garin (Directeur adjoint pour la France du projet Iter, audité par au Sénat par l'OPECST, Comptes rendus de l'office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques, jeudi 17 novembre 2011 sur le thème Sécurité nucléaire et avenir de la filière nucléaire], daté 17 novembre 2011, Présidence de M. Bruno Sido, sénateur, premier vice-président, rapporteur - Sécurité nucléaire et avenir de la filière nucléaire.
  3. a b c et d Robert Arnoux, « ITER, et après ? », ITER Mag, ITER Organization, no 3,‎ (lire en ligne).
  4. (fr + en) « L’après-ITER », sur iter.org, ITER Organization (consulté le 10 mai 2019).
  5. a et b (fr + en) « Site officiel ITER, avantage de la fusion »(ArchiveWikiwixArchive.isGoogleQue faire ?), sur iter.org, .