Risø DTU National Laboratory La ville Européenne des Sciences Bienvenue au Fusion & Plasma Roadshow Søren Bang Korsholm, Martin Jessen Fernando Meo Risø DTU National Laboratory La ville Européenne des Sciences 14, 15, et 16 novembre, 2008 Jean-Marc Ane Örs Benedekfi Gloria Falchetto

Sources d’énergie courantes 2,2% hydro 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% 1.5% éolien et solaire Importations de L’Union Européenne 75% 6,5% fission 0,416% géothermique 10,6% biomasse, 21,2% Gaz naturelle 0,051% éolienne 24,5% charbon 34,5% pétrole 80% Sources de fossile 0,039% solaire 0,0005% bølgeenergi

Problèmes! Environnement: Disponibilité Réserves limitées Sécurité 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 solaire éolienne hydroélectrique biomasse fission fusion

La Fusion est une source universelle d'énergie... ... que nous tenons à utiliser directement sur la Terre 25-08-08 Fusion Energy - IDK Renewable Energy Bus Tour - Risø DTU

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

Gestion des déchets sur de longues périodes Fission & Fusion? Fission Fusion Gestion des déchets sur de longues périodes

Isotopes 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

Défis... Répulsion électrostatique

200 000 000 C pour vaincre la replusion  Plasma! La Fusion sur Terre... 200 000 000 C pour vaincre la replusion  Plasma!

- décrit un état de la matière constitué de particules chargées Un Plasma? - décrit un état de la matière constitué de particules chargées température

Exemples de plasma Les éclairs

Exemples de plasma Les éclairs Aurore polaire

Exemples de plasmas Les éclairs Aurore polaire Le soleil L'énergie de fusion Surface 5000C Jet de matière ionisée 1 millionC Coeur du noyau 20 millionC

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 à 200,000,000 °C?

Chauffage d’un plasma confiné

Le plus grand tokamak du monde JET (Joint European Torus)

dans JET

Plasma de JET 200 million C

Plasma de JET

Plasma dans MAST IR UV 800 nm visible 400 nm

TORE Supra

Notre bût

ITER Decision 28th June 2005: Construction 7 Partner: EU, India, Japan, China, Korea, Russia and U.S. EU is the host, located in France EU delivers 40 % of ITER Construction 5 billion Euro 10 Ans Pret en 2018

bobines magnétiques supraconductrices de grande taille par exemple

ITER en France ITER TORE SUPRA The French fusions research center 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