Une start-up chinoise de fusion déclenche une réaction sans neutrons
Dans une salle d’essai à Langfang, une ville de la province du Hebei, juste au sud de Pékin, des ingénieurs ont regardé un écran s’illuminer tard une nuit de septembre. Plus de vingt signaux de particules alpha sont apparus en même temps, leur synchronisation presque parfaitement alignée. Après une semaine de vérifications et d’examen par des experts, l’équipe a confirmé ce qu’elle avait vu : une réaction de fusion avait eu lieu à l’intérieur d’une machine construite par une entreprise privée.
L’appareil s’appelle Xuanlong-50U, un tokamak sphérique — une bouteille magnétique en forme de beignet conçue pour contenir un plasma surchauffé. Son constructeur est ENN Fusion, la branche fusion d’un groupe énergétique chinois plus connu pour le gaz naturel. Ce qui rend le résultat inhabituel, c’est le combustible. La plupart des expériences de fusion utilisent du deutérium et du tritium, des isotopes de l’hydrogène qui fusionnent relativement facilement mais libèrent un flot de neutrons de haute énergie. Ces neutrons peuvent activer les matériaux environnants, ce qui signifie que les réacteurs ont besoin d’un blindage lourd et produisent des déchets radioactifs.
Xuanlong-50U a plutôt fonctionné à l’hydrogène et au bore. La fusion d’un proton avec du bore-11 produit trois particules alpha — des noyaux d’hélium — et presque aucun neutron. L’entreprise l’a décrit comme la première fois qu’une société commerciale de fusion a réalisé une réaction hydrogène-bore dans son propre dispositif, et la première fois qu’une machine chinoise de confinement magnétique a fonctionné avec un combustible avancé en mode propre, sans neutrons.
L’attrait est évident. Le bore est abondant dans la croûte terrestre, et l’hydrogène est partout. Un réacteur qui les brûlerait générerait beaucoup moins de matières radioactives, ce qui pourrait réduire la charge de blindage et de maintenance qui rend les centrales de fusion conventionnelles si coûteuses. Le hic, c’est que la fusion hydrogène-bore exige des températures environ dix fois plus élevées que les réactions deutérium-tritium — des conditions à la limite de ce que toute machine actuelle peut supporter.
C’est pourquoi le résultat de Langfang doit être lu avec prudence. L’équipe a signalé des signaux de particules alpha compatibles avec la fusion, pas un gain net d’énergie. Personne ne prétend qu’une centrale électrique est pour bientôt. La réaction est une étape de physique, un signe que le cycle de combustible peut être allumé et observé, plutôt qu’une percée commerciale. Les chercheurs en fusion ont appris à être patients : l’écart entre une première réaction et l’électricité utile a englouti des décennies auparavant.
Pourtant, la direction compte. La fusion est souvent décrite comme la source d’énergie ultime parce que son combustible provient de l’eau de mer et de la roche, et parce qu’elle ne produit aucun déchet à vie longue ni gaz à effet de serre. Pendant des années, le domaine a été dominé par des mégaprojets financés par l’État comme ITER, le tokamak international en construction en France. Aujourd’hui, des entreprises privées aux États-Unis, au Royaume-Uni, au Japon et en Chine rivalisent sur des calendriers plus petits et plus rapides, parient que de nouveaux aimants, matériaux et logiciels de contrôle peuvent comprimer le calendrier.
La scène de la fusion en Chine est devenue encombrée. Des laboratoires d’État exploitent EAST à Hefei et HL-3 à Chengdu, tandis qu’une vague de start-ups et de programmes d’entreprise poursuit des conceptions alternatives. La voie d’ENN — un tokamak sphérique brûlant un combustible avancé — est l’un des paris les plus ambitieux, car les machines sphériques sont compactes mais notoirement difficiles à contrôler.
Pour les lecteurs du monde entier, la conclusion est simple. La fusion n’a pas été résolue. Mais la liste des équipes prêtes à tenter la version la plus difficile du problème ne cesse de s’allonger, et l’une d’elles se trouve maintenant dans un parc industriel reconverti du Hebei, guettant les particules alpha dans l’obscurité.