How close are we to powering the world with nuclear fusion? - George Zaidan

Traducteur: May Tanuki Relecteur: Elisabeth Buffard

In the time it takes to snap your fingers,

En un claquement de doigts,

the Sun releases enough energy to power our entire civilization for 4,500 years.

le Soleil libère assez d’énergie pour alimenter

l’ensemble de notre civilisation pendant 4500 ans.

So naturally, scientists and engineers have been working to build

Naturellement, des scientifiques et des ingénieurs

travaillent à la construction

a miniature star here on Earth... to plug into our power grid.

d’une étoile miniature ici sur Terre...

pour la brancher à notre réseau électrique.

And the thing is, we already kind of have.

Et le fait est que nous l’avons déjà fait.

It just doesn’t look like a tiny star floating in a lab.

Ça ne ressemble juste pas à une petite étoile flottant dans un laboratoire.

The stars are made of an almost incomprehensible number of particles,

Les étoiles sont composées d’un nombre presque inconcevable de particules,

which gravity compresses into a super dense core.

que la gravité comprime en un noyau très dense.

This core is hot and dense enough to force atomic nuclei together,

Ce noyau est assez chaud et dense pour forcer les noyaux atomiques à s’assembler,

forming larger, heavier nuclei in a process known as fusion.

formant des noyaux plus gros et lourds lors d’un processus appelé “fusion”.

The reverse process, where one atom splits into two, is called fission.

Le processus inverse, où un atome se divise en deux, est appelé fission.

In both processes, the mass of the end products is slightly less

Dans les deux procédés,

la masse des produits finaux est légèrement inférieure

than the mass of the initial atoms.

à la masse des atomes initiaux.

But that lost mass doesn’t disappear—

Mais cette masse perdue ne disparaît pas :

it’s converted to energy according to Einstein’s famous equation.

elle est convertie en énergie selon la célèbre équation d'Einstein.

And since c² is such a massive number,

Et comme c² est un nombre énorme,

both fission and fusion generate a lot of energy.

la fission et la fusion génèrent beaucoup d’énergie.

La fusion dans notre Soleil produit principalement des noyaux d’hélium.

Fusion in our Sun mostly produces helium nuclei.

In the most common pathway, two protons fuse to form a deuterium nucleus,

Dans le cas le plus courant,

deux protons fusionnent pour former un noyau de deutérium,

which then fuses with another proton to form a helium-3 nucleus,

qui fusionne ensuite avec un autre proton pour former un noyau d’hélium-3,

which then fuses with another helium-3 nucleus to form a helium-4 nucleus.

qui fusionne ensuite avec un autre noyau d’hélium-3 pour former un noyau d’hélium-4

But there’s a catch— that first step is incredibly rare.

Mais il y a un hic : cette première étape est extrêmement rare.

Only 1 in 100 septillion collisions between protons

Seulement 1 sur 100 septillions de collisions entre protons

results in a deuterium nucleus.

produit un noyau de deutérium.

In the Sun this isn’t a problem because there are so many protons

Dans le Soleil, ce n'est pas un problème car il y a tellement de protons

that even a reaction this rare happens all the time.

que même une réaction aussi rare se produit tout le temps.

But on Earth, researchers rely on a more easily reproducible reaction,

Mais sur Terre,

les chercheurs s’appuient sur une réaction plus facilement reproductible,

where a deuterium nucleus fuses with a tritium nucleus

dans laquelle un noyau de deutérium fusionne avec un noyau de tritium

to form a helium-4 nucleus and a neutron.

pour former un noyau d’hélium-4 et un neutron.

We’ve actually been doing reactions like this one inside particle accelerators

Nous procédons en réalité à des réactions comme celle-ci

à l’intérieur d’accélérateurs de particules

since the 1930s.

depuis les années 1930.

But these accelerators are not designed to harness the energy this reaction releases.

Mais ces accélérateurs ne sont pas conçus

pour exploiter l’énergie dégagée par cette réaction.

Rather, they’re used to generate neutrons

Ils sont plutôt utilisés

for a variety of scientific and military purposes.

pour générer des neutrons à des fins scientifiques et militaires.

Whereas if we want to use fusion to produce limitless energy,

Mais si nous voulons utiliser la fusion pour produire une énergie illimitée,

nous aurions besoin d’un appareil capable d’exploiter l’énergie libérée,

we’d need a device that can harness the energy released,

channel enough of that energy back into the device to keep the reaction going,

de réinjecter assez de cette énergie dans l’appareil

pour maintenir la réaction,

and then send the rest out to our power grid.

puis d'envoyer le reste à notre réseau électrique.

And for that job, we need a nuclear fusion reactor.

Et pour ce faire, nous avons besoin d’un réacteur de fusion nucléaire.

Comme un accélérateur de particules,

Like a particle accelerator, a reactor would generate helium nuclei and neutrons.

un réacteur produirait des noyaux d’hélium et des neutrons.

But that reaction would happen in a superhot core

Mais cette réaction se produirait dans un noyau très chaud

et les neutrons générés seraient projetés vers l’extérieur

and the resulting neutrons would shoot outward

to heat up a layer of lithium metal.

pour chauffer une couche de lithium métallique.

That heat would then boil water,

La chaleur ferait bouillir l’eau,

generating steam to run turbines and produce electricity.

produisant de la vapeur pour actionner les turbines et produire de l’électricité.

Meanwhile, the helium nuclei would stay in the core

Pendant ce temps, les noyaux d’hélium resteraient dans le cœur

and slam into other nuclei to keep the reaction going—

et percuteraient d'autres noyaux pour maintenir la réaction

and the electricity flowing.

et la circulation de l'électricité.

This tech has many practical challenges,

Cette technologie pose des problèmes pratiques,

including how to confine a swirling mass of million-degree matter.

notamment le confinement d’une masse agitée de matière d’un million de degrés.

But the biggest hurdle is achieving what's called ignition.

Mais l’obstacle majeur est de parvenir à ce que l’on appelle l’allumage.

An energy technology is only commercially viable

Une technologie énergétique n’est commercialement viable

if it puts out more energy than it uses.

que si elle produit plus d’énergie qu’elle n’en consomme.

And a fusion reactor needs a lot of energy to get the core hot enough

Et un réacteur à fusion requiert beaucoup d’énergie pour chauffer le noyau

for fusion to occur.

assez pour que la fusion se produise.

So there’s a tipping point:

Il y a donc un moment clé :

a moment when the fuel is hot enough to start the reaction

celui où le combustible est assez chaud pour démarrer la réaction

and release more energy than is needed to reach and maintain that temperature.

et libérer un excès d’énergie

pour atteindre et maintenir cette température.

This is ignition.

C’est l’ignition.

Stars reach ignition under the force of huge amounts of gravity,

Les étoiles s'enflamment sous l'effet d'énormes quantités de gravité,

but this approach is impossible on Earth

ce qui est impossible sur Terre

since you’d need thousands of times the mass of, well, the entire Earth.

puisqu'il faudrait des milliers de fois la masse de la Terre entière.

Les chercheurs ont donc généralement recours à de vastes réseaux de lasers

So researchers typically rely on vast arrays of lasers,

or methods that combine magnets with high energy particles

ou à des méthodes combinant des aimants avec des particules à haute énergie

or electromagnetic waves similar to those in your microwave oven.

ou des ondes électromagnétiques comme celles de votre four à micro-ondes.

In 2022, scientists at the US National Ignition Facility

En 2022, des scientifiques de la National Ignition Facility des États-Unis

demonstrated ignition for the first time ever,

ont démontré l’ignition pour la toute première fois,

using 192 lasers to heat deuterium and tritium to 100 million degrees.

en utilisant 192 lasers

pour chauffer le deutérium et le tritium à 100 millions de degrés.

While this was a huge step forward,

Bien qu’il s’agisse d’un énorme pas en avant,

we’re still a ways off from a self-sustaining, long-running reactor

nous sommes encore loin d’un réacteur autonome à long terme

that produces more energy than it uses.

qui produit plus d’énergie qu’il n’en consomme.

Mais une fois opérationnels,

But once operational, these relatively small reactors could power a city

ces petits réacteurs pourraient alimenter une ville d’un million d’habitants

of a million people for a year with just two pickup trucks of fuel.

pendant un an avec seulement deux camionnettes de combustible.

Today, you’d have to burn roughly 3 million tons of coal

Aujourd'hui, il faudrait brûler environ 3 millions de tonnes de charbon

to produce that much energy.

pour produire autant d'énergie.

That is the promise of fusion:

C’est la promesse de la fusion :

limitless, on-demand energy with almost no emissions.

une énergie illimitée, à la demande, avec pratiquement aucune émission.

True star power, right here on Earth.

Une véritable puissance stellaire, ici même sur Terre.