{"id":1542,"date":"2023-01-17T17:50:13","date_gmt":"2023-01-17T16:50:13","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.letemps.ch\/jacques-dubochet\/?p=269"},"modified":"2023-01-17T17:50:13","modified_gmt":"2023-01-17T16:50:13","slug":"bizarrerie-energetique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.dubochet.ch\/jacques\/?p=1542","title":{"rendered":"Bizarrerie \u00e9nerg\u00e9tique"},"content":{"rendered":"

Au 19\u00a0:30 du 13 d\u00e9cembre, la RTS annon\u00e7ait\u00a0: \u00ab\u00a0La fusion nucl\u00e9aire r\u00e9ussie pour la premi\u00e8re fois aux \u00c9tats-Unis \u00bb, https:\/\/www.rts.ch\/info\/sciences-tech\/technologies\/13620530-la-fusion-nucleaire-reussie-pour-la-premiere-fois-aux-etatsunis.html<\/a>. Revenez \u00e0 cette \u00e9mission, ses explications et ses interviews parce que la nouvelle, tournant en boucle dans tous les m\u00e9dias du monde, vaut le d\u00e9tour. Il est dit que le processus par lequel le soleil produit son \u00e9nergie a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 pour la premi\u00e8re fois sur terre dans une machine nomm\u00e9e NIF.\u00a0 Les mots semblent trop faibles pour exprimer la grandeur de l\u2019accomplissement.\u00a0 On croit comprendre qu\u2019il s\u2019agit d\u2019une perc\u00e9e d\u00e9cisive, promesse d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 durable, propre et sans limite.<\/p>\n

Le r\u00e9sultat annonc\u00e9 est en effet remarquable, mais la r\u00e9alit\u00e9 que cache cette agitation est bien diff\u00e9rente. Plusieurs articles nous l\u2019expliquent, par exemple\u00a0: Mecklin, J., The Energy Department\u2019s fusion breakthrough: It\u2019s not really about generating electricity.<\/em> The Bulletin of the Atomic Scientists. 16.12 2022.<\/p>\n

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Sans revenir \u00e0 Hiroshima et Nagasaki (1945), partons de la d\u00e9cision des Etats-Unis de cesser les tests r\u00e9els de bombes nucl\u00e9aires. C\u2019\u00e9tait en 1992, les Russes l\u2019avaient fait deux ans plus t\u00f4t. Ces deux puissances disposaient chacune de dizaines de milliers de bombes H et des moyens pour les envoyer \u00e0 destination. Chez l\u2019une comme chez l\u2019autre la dissuasion nucl\u00e9aire \u00e9tait un volet essentiel de la politique nationale. Elle impliquait beaucoup de monde et beaucoup de sous. Bien s\u00fbr, il fallait avoir confiance que, en cas de besoin, l\u2019ensemble du syst\u00e8me fonctionnerait selon l\u2019attente. Ainsi, pour en \u00eatre s\u00fbr, on faisait exploser de temps en temps, profond\u00e9ment sous terre, une bombe choisie au hasard parmi celles qui attendaient un \u00e9ventuel usage. Il fallait aussi pouvoir tester les engins nouvellement con\u00e7us. Politiquement, pour un pays comme les Etats-Unis, il \u00e9tait bien difficile de se priver des ces possibilit\u00e9s. La tension \u00e9tait grande entre les faucons qui en voulaient plus et plus vite, et ceux qui pensaient qu\u2019il fallait trouver autre chose que l\u2019\u00e9quilibre de la terreur. Pour mettre tout le monde plus ou moins d\u2019accord on cr\u00e9a le Programme de gardiennage des armes nucl\u00e9aires. Faute de tester pour de vrai, les moyens de la nouvelle administration reposaient sur deux voies principales\u00a0: la simulation par ordinateur, et la recherche exp\u00e9rimentale sur le processus de la fusion nucl\u00e9aire. Le NIF \u2013 Nuclear ignition facility \u2013 est le pilier de cette deuxi\u00e8me approche.<\/p>\n

Parlons un peu de physique. La fusion nucl\u00e9aire est en principe assez simple. On prend diff\u00e9rentes sortes (isotopes) d\u2019hydrog\u00e8ne (H), on les compresse, beaucoup, on les chauffe, pire encore, et, ce faisant, les atomes fusionnent par paires pour produire un autre atome, l\u2019h\u00e9lium avec lib\u00e9ration de beaucoup d\u2019\u00e9nergie. Dans le soleil, la pression n\u00e9cessaire est g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par le poids des couches sup\u00e9rieures. Elle est consid\u00e9rable puisqu\u2019elles s\u2019\u00e9tendent sur plus de 600’000 km de rayon. La temp\u00e9rature est venue avec la pression lors de la formation de l\u2019\u00e9toile il y a quelque 6 milliards d\u2019ann\u00e9es. Depuis, la fusion continue toute seule. Le syst\u00e8me est bon pour encore quelques milliards d\u2019ann\u00e9es.<\/p>\n

Contrairement \u00e0 l\u2019annonce de la RTS, le fait d\u2019avoir obtenu de l\u2019\u00e9nergie de fusion nucl\u00e9aire au NIF n\u2019est pas une nouveaut\u00e9 puisque la premi\u00e8re bombe H a explos\u00e9 en 1952. Dans ce type de r\u00e9action, la pression et la temp\u00e9rature n\u00e9cessaire \u00e0 amorcer la fusion sont g\u00e9n\u00e9r\u00e9es par l\u2019explosion d\u2019une bombe A. Le r\u00e9sultat n\u2019est gu\u00e8re utilisable \u00ab\u00a0pour le bien de l\u2019humanit\u00e9\u00a0\u00bb.<\/p>\n

Le but du NIF est semblable\u00a0; il consiste aussi \u00e0 r\u00e9aliser la fusion nucl\u00e9aire, mais cette fois de mani\u00e8re contr\u00f4l\u00e9e. Pour ce faire, un pellet d\u2019hydrog\u00e8nes de la taille d\u2019un grain de poivre est soudainement compress\u00e9 par l\u2019intense douche de radiation que g\u00e9n\u00e8re l\u2019impulsion de 192 lasers dans une cavit\u00e9 de forme subtilement \u00e9tudi\u00e9e (image de titre). \u00a0Avec un peu de chance, la temp\u00e9rature et la pression atteintes sont suffisantes pour amorcer la fusion dont l\u2019apport \u00e9nerg\u00e9tique renforce encore la r\u00e9action\u2026 pas pour longtemps, le pellet explose, se disperse, la r\u00e9action s\u2019arr\u00eate et la capsule est d\u00e9truite. La grande difficult\u00e9 consiste \u00e0 faire durer la r\u00e9action – peut-\u00eatre un centi\u00e8me de microseconde (10-8<\/sup>) – suffisamment longtemps pour que l\u2019\u00e9nergie produite par la fusion soit significative. On voit le probl\u00e8me\u00a0: imaginez que vous cherchiez \u00e0 serrer tr\u00e8s fort dans votre main une masse de p\u00e2te \u00e0 g\u00e2teau\u00a0; elle ne va pas rester l\u00e0, elle va s\u2019\u00e9chapper d\u2019entre vos doigts, tout comme le grain d\u2019hydrog\u00e8ne dans sa cavit\u00e9, \u00e0 moins que le grain soit parfaitement sph\u00e9rique et que la pression s\u2019applique de mani\u00e8re absolument uniforme. Tout est l\u00e0\u00a0! Depuis 1997, les chercheurs du NIF essayent de r\u00e9aliser ces conditions en ajustant correctement les lasers, en donnant \u00e0 la capsule la forme qui convient, et en faisant de sorte que le grain d\u2019hydrog\u00e8ne soit de forme id\u00e9ale. D\u00e8s le d\u00e9part, le programme avait d\u00e9fini un but ambitieux\u00a0: faire en sorte que l\u2019\u00e9nergie de fusion d\u00e9passe l\u2019\u00e9nergie d\u00e9pos\u00e9e dans la cavit\u00e9 par les lasers. Ce fut difficile. Il fallut \u00e9norm\u00e9ment de simulations digitales et d\u2019innombrables essais pratiques. \u00c0 un moment donn\u00e9, le Congr\u00e8s US a m\u00eame menac\u00e9 de tout arr\u00eater, trouvant que l\u2019exp\u00e9rience co\u00fbtait trop cher et progressait trop lentement. Finalement, le 5 d\u00e9cembre, les gens du NIF ont gagn\u00e9. 3,15 MJ d\u2019\u00e9nergies sont sortis de la cavit\u00e9 alors que les lasers n\u2019y avaient d\u00e9pos\u00e9 que 2,05 MJ. Le but \u00e9tait atteint. Le concept du NIF \u00e9tait valid\u00e9. Les chercheurs avaient d\u00e9montr\u00e9 qu\u2019ils ma\u00eetrisaient admirablement les conditions complexes de cette exp\u00e9rience. On pouvait leur faire confiance. Les gardiens de la panoplie nucl\u00e9aire US avaient prouv\u00e9 leur comp\u00e9tence. La mini-bombe du NIF en \u00e9tait la preuve.<\/p>\n

Relativisons quand m\u00eame le succ\u00e8s. Oui, le bilan dans la cavit\u00e9 a \u00e9t\u00e9 positif de 54%, mais les lasers utilis\u00e9s ont un rendement de moins de 1%. Il a donc fallu 100 fois plus d\u2019\u00e9nergie pour produire les faisceaux entrant dans la chambre de fusion. Et puis, l\u2019\u00e9nergie engag\u00e9e n\u2019est pas si terrible que cela. Pour fixer les id\u00e9es, disons qu\u2019elle correspond \u00e0 la moiti\u00e9 de ce que je produisais, dans ma jeunesse, lors d\u2019une bonne balade en montagne. Pour \u00e9galer l\u2019\u00e9nergie produite par une centrale nucl\u00e9aire typique, il faudrait que les explosions se succ\u00e8dent tous les dixi\u00e8mes de seconde\u00a0! Il est bien clair que le NIF n\u2019a jamais \u00e9t\u00e9 destin\u00e9 \u00e0 cela, ni d’ailleurs \u00e0 produire de l\u2019\u00e9nergie\u00a0; il sert \u00e0 exp\u00e9rimenter la fusion nucl\u00e9aire en laboratoire.<\/p>\n

Il n\u2019emp\u00eache que, l\u2019id\u00e9e de produire de l\u2019\u00e9nergie au moyen de fusion nucl\u00e9aire reste extr\u00eamement attirante. La science mondiale y consacre des efforts consid\u00e9rables, mais la m\u00e9thode n\u2019est pas celle du NIF. Actuellement, la voie sur laquelle se concentrent les efforts s\u2019appelle Tokamak. Il s\u2019agit d\u2019une bo\u00eete en forme de tore contenant un gaz form\u00e9 des atomes d\u2019hydrog\u00e8ne avec lesquels on veut induire la fusion. Pour ce faire, il faut les chauffer \u00e0, disons, 150 millions de degr\u00e9s. C\u2019est beaucoup, mais ceci n\u2019est pas le plus difficile. On y arrive moyennant quelques bons faisceaux d\u2019ondes. La vraie difficult\u00e9 consiste \u00e0 faire en sorte que le plasma ainsi form\u00e9 ne s\u2019approche pas de la paroi. On r\u00e9alise ce tour de force par un subtil arrangement de champs \u00e9lectromagn\u00e9tiques produits par des bobines \u00e9lectriques encerclant le tore. Une de ces machines existe \u00e0 l\u2019EPFL. Elle n\u2019est pas destin\u00e9e \u00e0 produire de l\u2019\u00e9nergie, mais elle permet \u00e0 l\u2019\u00e9quipe lausannoise d\u2019\u00eatre parmi les meilleures de celles qui cherchent \u00e0 contr\u00f4ler la stabilit\u00e9 du plasma dans le tore\u00a0; elle contribue ainsi \u00e0 l\u2019effort mondial visant \u00e0 g\u00e9n\u00e9rer une \u00e9nergie abondante et relativement propre par fusion nucl\u00e9aire.\u00a0 Actuellement, les meilleurs espoirs reposent sur le projet mondial ITER, dont la construction est bien avanc\u00e9e \u00e0 Cadarache au sud de la France. \u00a0C\u2019est une construction gigantesque, d\u2019une complexit\u00e9 \u2013 et d\u2019un prix \u2013 incroyables, un concentr\u00e9 de technologie comme il n\u2019en existe peut-\u00eatre nulle part ailleurs. \u00a0ITER est con\u00e7u pour produire pendant une dizaine de minutes un plasma de fusion \u00e9quivalent \u00e0 500\u00a0MW\u00a0de puissance thermique pour une puissance thermique inject\u00e9e dix fois plus faible. Il a \u00e9t\u00e9 annonc\u00e9 en novembre 2022 que la d\u00e9couverte de fissures dans les aimants repousse les premiers essais \u00e0 2030\u00a0; les r\u00e9sultats de fusion sont attendus pour bien plus tard. Une centrale pratiquement utilisable pour fournir de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 n\u2019est envisageable qu\u2019\u00e0 la g\u00e9n\u00e9ration suivante. Je ne serais pas \u00e9tonn\u00e9 si, d\u2019ici l\u00e0, profitant de tous les acquis de l\u2019immense programme de recherche publique, un industriel ambitieux, bien financ\u00e9 par des capitaux priv\u00e9s, vienne finalement coiffer ITER au poteau avec un projet plus l\u00e9ger et plus souple. Ce ne serait pas la premi\u00e8re fois qu\u2019un effort public se ferait court-circuiter au dernier moment par le priv\u00e9. Cela a failli se produire en juin 2000, avec le projet du g\u00e9nome humain.<\/p>\n

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Bon, voil\u00e0 d\u00e9j\u00e0 trois pages noircies de mini bombes atomiques et d\u2019\u00e9nergie de fusion p\u00e9niblement contr\u00f4l\u00e9e, mais je ne vous ai toujours pas dit ce qui m\u2019interpelle vraiment dans cette affaire.\u00a0 Il y a deux aspects. 1) Pourquoi en fait-on un tel buzz m\u00e9diatique mondial\u00a0? 2) Pourquoi ce buzz a-t-il un tel succ\u00e8s dans la population\u00a0? Je n\u2019ai de r\u00e9ponse ni \u00e0 l\u2019une ni \u00e0 l\u2019autre de ces questions. Essayons quand m\u00eame d\u2019y voir un peu plus clair.<\/p>\n

Pour ce qui concerne l\u2019accueil enthousiaste de la nouvelle per\u00e7ue \u2013 \u00e0 tort, ainsi que nous l\u2019avons expliqu\u00e9 – comme une avanc\u00e9e d\u00e9cisive vers la ma\u00eetrise de l\u2019\u00e9nergie du soleil et la promesse d\u2019une source d\u2019\u00e9nergie nouvelle, propre et illimit\u00e9e, je la mets en parall\u00e8le avec l\u2019exp\u00e9rience bizarre acquise dans ma pratique de ce blog. Chaque article que j\u2019y publie suscite un certain nombre de commentaires de lecteurs. Chose surprenante, la plupart n\u2019ont \u00e0 peu pr\u00e8s rien \u00e0 faire avec le sujet propos\u00e9. Pour un gros tiers, ces commentaires sont des prises de position en faveur de l\u2019\u00e9nergie nucl\u00e9aire, pas tant celle de la fusion dont on parlait plus haut, mais celle de la fission telle qu\u2019elle existe dans les quelques 400 centrales nucl\u00e9aires actuellement en op\u00e9ration dans le monde ou les versions am\u00e9lior\u00e9es, actuellement en d\u00e9veloppement. Sur mon blog, en novembre 2021, j\u2019avais effectivement consacr\u00e9 un article critique \u00e0 l\u2019\u00e9nergie nucl\u00e9aire (https:\/\/blogs.letemps.ch\/jacques-dubochet\/2021\/11\/20\/energie-nucleaire-non-merci\/), mais, \u00e0 part cela, ce sujet n\u2019est pas vraiment ma tasse de th\u00e9. Je me demande alors pourquoi tant de mes lecteurs veulent constamment y revenir ici. On pourrait croire que cette forme d\u2019\u00e9nergie les ravit, en tous cas autrement plus que le joyeux soleil qui, ici, sur terre, nous r\u00e9chauffe et nous fait du bien.\u00a0 Peut-\u00eatre que, s\u2019il \u00e9tait encore l\u00e0, C.G. Jung y verrait l\u2019obstination d\u2019un arch\u00e9type mental li\u00e9 \u00e0 la nature myst\u00e9rieuse d\u2019une terrible force \u00e9l\u00e9mentaire. Myst\u00e8re\u00a0!<\/p>\n

Mon autre question se rapporte au buzz mondial de la soi-disant perc\u00e9e fondamentale du 5 d\u00e9cembre. Imaginons que, dans mon laboratoire, nous ayons obtenu le beau r\u00e9sultat. Peut-\u00eatre aimerions-nous le faire savoir aux m\u00e9dias. \u00c9ventuellement, si le r\u00e9sultat est vraiment remarquable, nous penserions \u00e0 convoquer une conf\u00e9rence de presse, mais l\u2019id\u00e9e de faire annoncer celle-ci \u00e0 Berne par la secr\u00e9taire d\u2019\u00c9tat pour la recherche, para\u00eetrait bien \u00e9trange. C\u2019est pourtant ce qui s\u2019est pass\u00e9 aux \u00c9tats-Unis le 13 d\u00e9cembre quand la secr\u00e9taire du puissant d\u00e9partement de l\u2019\u00e9nergie d\u00e9voila le r\u00e9sultat juste avant qu’il soit expliqu\u00e9 en conf\u00e9rence de presse par les chercheurs. Habilement, elle parla surtout de l\u2019\u00e9nergie abondante et propre que promet la fusion. Dans la suite, l\u2019aspect militaire ne fut pas compl\u00e8tement mis sous le tapis, mais le fait est que, dans la presse mondiale \u2013 et probablement chez vous aussi lecteur \u2013 ce qui est ressorti, c\u2019est la beaut\u00e9 de l\u2019\u00e9nergie du soleil que les Am\u00e9ricains vont bient\u00f4t mettre \u00e0 disposition du monde entier pour le bonheur de tous.<\/p>\n

Comment en est-on arriv\u00e9 \u00e0 cela, et pourquoi\u00a0? Moi aussi j\u2019ai de la peine \u00e0 y voir clair\u00a0; il m\u2019a fallu du temps. Un ami qui en sait plus que moi \u00e0 propos de politique des sciences, m\u2019a sugg\u00e9r\u00e9 une int\u00e9ressante explication. En ces temps o\u00f9 il y a la guerre en Ukraine et o\u00f9 Poutine menace de faire usage d\u2019armes nucl\u00e9aires, il est bien compliqu\u00e9 pour les Am\u00e9ricains de vanter leurs succ\u00e8s avec des micro bombes r\u00e9alis\u00e9es en laboratoire. Comment faire comprendre au monde qu\u2019on est les meilleurs sans pour autant se montrer\u00a0belliqueux ?<\/p>\n

Finalement, ne faut-il pas regarder toute cette histoire comme une master classe en d\u00e9sinformation\u00a0politique et la triste preuve que nos m\u00e9dias manquent cruellement de journalistes scientifiques\u00a0?<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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