Miroir, tourne-toi : le raccourci vers l'énergie de fusion express
La course à l'énergie de fusion ressemble à une tentative de capturer un éclair dans une bouteille. Pendant des décennies, les physiciens se sont acharnés à reproduire sur Terre les processus qui alimentent le Soleil. La principale difficulté est de forcer les noyaux légers à fusionner, en surmontant leur répulsion mutuelle, tout en obtenant plus d'énergie que celle dépensée pour chauffer et confiner le plasma.
La nouvelle étude propose une solution étonnamment élégante. Le dispositif de l'Université du Texas à Austin est conçu comme un manège qui ne se contente pas de faire tourner les sièges, mais les comprime également de tous les côtés. D'abord, le plasma (un gaz surchauffé de particules chargées) est lentement chauffé dans ce miroir magnétique rotatif — comme une soupe sur la cuisinière. Ensuite, une compression rapide se produit dans toutes les directions à la fois : sur les côtés, en haut et en bas. Ce double impact augmente brusquement la densité et la température au centre, déclenchant une avalanche de réactions de fusion.
Les auteurs s'appuient sur des expériences et des brevets déjà réalisés. Leurs calculs montrent que la méthode peut s'approcher de près du critère de Lawson — le seuil tant convoité au-delà duquel la réaction de fusion commence à être rentable. Le manège qui comprime le plasma pourrait bien être le raccourci vers l'énergie propre que l'humanité cherche depuis le milieu du siècle dernier.
Le critère de Lawson est le produit de la densité du plasma, de la température et du temps de confinement de l'énergie. Pour un mélange deutérium-tritium, il faut environ $10^{20}$ particules par mètre cube, multipliées par des secondes, à une température de plusieurs centaines de millions de degrés.
Dans le roman « Le Problème à trois corps » de Liu Cixin, les extraterrestres trisolarans utilisent un principe similaire : ils compriment la matière à des densités monstrueuses pour déclencher des réactions de fusion dans leurs « étoiles » miniatures.