La Chine active un réacteur expérimental à fusion nucléaire

Dgibe

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13 Mai 2016
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Chengdu
Le "canon à particules" de la Chine est une percée dans le domaine de l'énergie nucléaire. by Thomas Corbett / Thomas Corbett is a research analyst with BluePath Labs. His areas of focus include Chinese foreign relations, emerging technology, and international economics. & P.W. Singer / P.W. Singer is Strategist at New America

13 juin 2022


Il promet de recycler le combustible nucléaire usé, ce qui le rend moins cher et moins dangereux - et fait avancer Pékin vers l'indépendance énergétique.

Analyse : Le prototype de "canon à particules" récemment achevé par l'Institut de physique moderne de l'Académie chinoise des sciences peut sembler relever de la science-fiction, mais il s'agit d'une nouvelle technologie novatrice qui promet de recycler les déchets dangereux produits par un réacteur nucléaire. Fruit de l'énorme investissement de la Chine dans des systèmes d'énergie nucléaire avancés, cette avancée pourrait permettre au pays d'accéder à l'indépendance énergétique et de consolider sa position de leader mondial dans le domaine des technologies respectueuses du climat.

Dans un réacteur à fission typique, les atomes d'isotopes lourds tels que l'uranium 235 sont brisés et libèrent de l'énergie. Le processus libère également des neutrons supplémentaires, qui entrent en collision avec d'autres atomes et les brisent dans une réaction en chaîne. Les atomes brisés constituent le combustible usé qui est refroidi pendant quelques années, puis soigneusement entreposé pendant quelques siècles. Mais un nouveau type de réacteur proposé, construit avec ce "canon" - en fait, un accélérateur de protons - pourrait recycler ce combustible usé, ce qui rendrait la production d'électricité moins coûteuse et plus sûre.

Tel qu'il est envisagé, un système piloté par accélérateur, ou ADS, se compose de trois parties : l'accélérateur de protons lance des protons, la cible de spallation contient l'élément lourd à fissionner et le réacteur sous-critique contient le combustible qui provoque la fission. L'accélérateur envoie des protons sur un élément lourd (très probablement du bismuth) entouré d'une couverture de combustible usé et de matière fissile fraîche (très probablement du thorium-232 ou de l'uranium-238). La cible se divise, libérant des neutrons qui sont absorbés par le combustible usé et le retransforment en isotopes lourds fissiles, c'est-à-dire en combustible nucléaire neuf. Il est important de noter que ce processus s'arrête automatiquement et qu'il n'y a pas de risque de réaction en chaîne ou de fusion. L'achèvement d'un prototype d'accélérateur par l'Institut de physique moderne est un grand pas en avant vers un ADS fonctionnel, et un excellent exemple de l'énorme investissement de la Chine dans les systèmes d'énergie nucléaire avancés, qui porte ses fruits sous la forme de nouvelles innovations.

Contrairement à de nombreux gouvernements qui ont totalement abandonné l'énergie nucléaire, la Chine considère la fission comme la clé d'un avenir plus sûr. L'énergie nucléaire est plus efficace que l'énergie éolienne ou solaire et, contrairement aux combustibles fossiles, elle n'émet pas de gaz à effet de serre ni de pollution atmosphérique particulaire. Classée au deuxième rang mondial pour la consommation quotidienne de pétrole, la demande inexorable de la Chine pour toujours plus d'énergie la place dans une position précaire. Plus de 70% du pétrole chinois est importé, principalement du Moyen-Orient, et doit transiter par de nombreux points d'étranglement maritimes. La Chine devrait dépenser 440 milliards de dollars d'ici à 2035 pour construire au moins 150 réacteurs nucléaires supplémentaires. Si la Chine peut continuer à développer la technologie ADS, les déchets de ces centrales pourront être utilisés à bon escient et être recyclés pour produire encore plus d'énergie pour ses besoins croissants.

Pékin cherche également à réduire la possibilité de fuites radiologiques et de réactions en chaîne incontrôlées en développant de nouveaux systèmes intrinsèquement plus sûrs. Si les catastrophes nucléaires de Fukushima et de Tchernobyl sont les exemples les plus célèbres de ce qui peut mal tourner, la Chine a elle aussi été confrontée à ses propres problèmes en juin 2021, lorsque la centrale nucléaire de Taishan, dans la province du Guangdong, a connu une possible fuite de radiations due à des barres de combustible défaillantes. La Chine prévoit de dépenser près de 10 milliards de dollars pour une nouvelle génération de centrales nucléaires flottantes en mer, tout en explorant également la fusion nucléaire comme alternative plus sûre à la fission.

La Chine dépense plus que les États-Unis dans le domaine nucléaire. Depuis 2009, le ministère de l'énergie a accordé moins de 900 millions de dollars pour améliorer l'infrastructure et la résilience nucléaires. Ce fut une grande nouvelle, selon les normes de la communauté nucléaire américaine, lorsque le DOE a annoncé l'octroi de 48,8 millions de dollars supplémentaires au programme universitaire sur l'énergie nucléaire, dont 24 millions de dollars pour la recherche et le développement du cycle du combustible. Il se peut que des fonds supplémentaires soient alloués à des projets nucléaires dans le cadre de l'Office of Clean Energy Demonstrations du DOE, doté de 20 milliards de dollars et destiné à innover dans le domaine des nouvelles sources d'énergie.


Ca semble interressant, même si je n'y connais pas grand chose en nucléaire.
Par contre, ce que je me demande, c'est la faisabilité de rendre le combustible réutilisable sans dépenser trop d'énergie.
Typiquement pour que ce soit rentable, il faut que l'énérgie récupérable lors de la 2e fission soit supérieure à celle utilisée pour le canon à particule.
 
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五毛哥

Dieu suprême
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Ca semble interressant, même si je n'y connais pas grand chose en nucléaire.
Par contre, ce que je me demande, c'est la faisabilité de rendre le combustible réutilisable sans dépenser trop d'énergie.
Typiquement pour que ce soit rentable, il faut que l'énérgie récupérable lors de la 2e fission soit moindre que celle utilisée pour le canon à particule.
C'est pas forcément fait dans un but de rentabilité énergétique, peut-être qu'il y a un "coût de nettoyage" d'un point de vue civilisationnel.
Mais j'y connais rien non plus et je sais pas si conserver des déchets nucléaires sur une longue période est plus nocif que sur une courte période.
 

Chris-Strasbourg

Alpha & Oméga
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Strasbourg et Shanghai
Typiquement pour que ce soit rentable, il faut que l'énérgie récupérable lors de la 2e fission soit moindre que celle utilisée pour le canon à particule.
Tu veux dire "supérieure à" ...
 

lafoy-china

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Fusion nucléaire : nouveau record pour le tokamak chinois ! ( Mise a jour tardive ) :)

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10 janvier 2022

En Chine, il n’y a pas moins de six réacteurs à fusion nucléaire expérimentaux en état de fonctionnement. L’un d’eux, le tokamak supraconducteur expérimental avancé surnommé East, vient de battre un record en maintenant un plasma chauffé à plusieurs dizaines de millions de degrés pendant plus de dix-sept minutes !

Extrait : Dans le contexte de réchauffement climatique, il devient urgent de trouver des alternatives aux énergies fossiles. Les énergies renouvelables sont de celles-ci. La fusion nucléaire pourrait en être, également, car elle promet de libérer une énergie colossale. Une énergie propre et pratiquement illimitée. Mais pour cela, il reste quelques verrous technologiques à faire sauter. Parmi lesquels, de réussir à maintenir les plasmas créés au cœur des réacteurs non seulement à de très hautes températures, mais aussi pendant suffisamment longtemps.

Fin mai 2021, le tokamak supraconducteur expérimental avancé chinois connu sous le nom d'East - pour Experimental Advanced Superconducting Tokamak - avait ainsi pu maintenir une température de quelque 120 millions de degrés Celsius pendant 100 secondes, et même 160 millions de degrés pendant 20 secondes. Et l'Académie des sciences chinoise lui avait fixé l'objectif de dépasser les 1.000 secondes avant la fin de l'année.

 

chwpaul

Alpha & Oméga
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Je me souviens qu'il semblait que la France avait obtenu de bons résultats en matière de production d'électricité par fusion, mais ces dernières années, elle semblait calme et n'avait guère progressé. La France n'a pas non plus fait grand - chose ces dernières années dans d'autres domaines, comme le rail à grande vitesse, l'exploration spatiale, etc., souvent en empruntant la station spatiale internationale de la Russie et des États - Unis, mais pas elle - même.
Je dis toujours des mots qui font que les amis du Forum se sentent très découragés, désolé! 😝 :calin:
 

马马虎虎

Guillaume en France
10 Avr 2010
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comment on peut avoir des contenants capables de résister et atténuer 160 millions de degrés ?
 

chwpaul

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C'est une bonne chose d'investir dans l'expérimentation, et peut - être que la fusion ne réussira jamais, mais c'est ainsi que l'humanité progresse. L'échec est la mère du succès.
Les pays développés ne veulent pas participer à ce programme, pas de problème. La Chine le fait elle-même, tout comme la station spatiale internationale, et ne laisse pas la Chine s’y joindre. La Chine n’a-t-elle pas aussi sa propre station spatiale chinoise maintenant? Et dans quelques années, il pourrait être la seule station dans ce monde! :calin: 😝:grin:
 

Dgibe

Dieu suprême
13 Mai 2016
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Chengdu
C'est une bonne chose d'investir dans l'expérimentation, et peut - être que la fusion ne réussira jamais, mais c'est ainsi que l'humanité progresse. L'échec est la mère du succès.
Les pays développés ne veulent pas participer à ce programme, pas de problème. La Chine le fait elle-même, tout comme la station spatiale internationale, et ne laisse pas la Chine s’y joindre. La Chine n’a-t-elle pas aussi sa propre station spatiale chinoise maintenant? Et dans quelques années, il pourrait être la seule station dans ce monde! :calin: 😝:grin:
Tu as des sources prouvant qu’il y a eu des propositions aux chercheurs étrangers de participer au programme chinois?

Il y a aussi le projet ITER en France, la Chine y est présente (elle a été invitée) mais de façon très minimale.

Est-ce que la Chine ne préférerait pas plutôt faire les choses dans son coin en fait?
 

Dui ni shuo de dui

Alpha & Oméga
18 Sept 2007
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Shanghai
comment on peut avoir des contenants capables de résister et atténuer 160 millions de degrés ?
Le contenant ne touche a aucun moment le contenu. N'importe quel truc qui toucherait le plasma a ce genre de temperature serait immediatement vaporise.

En general ils utilisent un confinement magnetique+intertiel, c'est a dire qu'ils font tourner le plasma en levitation dans une chambre parcourue de tres puissants courants magnetiques. Du coup le plasma flotte dans le vide dans l'enceinte, a aucun moment il ne touche quoi que ce soit, enfin c'est beaucoup plus complique que ca dans les details, notamment parce qu'il faut pouvoir reinjecter du nouveau combustible en permanence et evacuer egalement les dechets en continu, mais en gros c'est l'idee

Par contre, les radiations et il me semble egalement des neutrons s'echappent eux du confinement et vont eux percuter l'enceinte, ce qui la fait chauffer (a des temperatures beaucoup plus raisonnables que celles atteintes au coeur du plasma heureusement) et cette chaleur est ensuite recuperee pour alimenter un systeme de conversion chaleur/electricite (typiquement une turbine a vapeur comme dans n'importe quelle autre centrale classique).
 

Dui ni shuo de dui

Alpha & Oméga
18 Sept 2007
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Shanghai
j'en sais rien si c'est faisable, mais supposons
ça coûte combien en énergie ?
Pour le moment a peu pres autant que ce qu'on recupere, mais passe un certain point a un certain niveau de puissance les choses s'inversent et l'energie necessaire a maintenir le confinement devient tres anecdotique compare a ce qu'on peut en retirer.
et si le champ vrille ou s'affaiblit pour raison d'écran bleu ?
La reaction s'arrete immediatement, le plasma ne supporte pas la moindre contamination.
 

Dui ni shuo de dui

Alpha & Oméga
18 Sept 2007
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Shanghai
C'est une bonne chose d'investir dans l'expérimentation, et peut - être que la fusion ne réussira jamais, mais c'est ainsi que l'humanité progresse. L'échec est la mère du succès.
Les pays développés ne veulent pas participer à ce programme, pas de problème. La Chine le fait elle-même, tout comme la station spatiale internationale, et ne laisse pas la Chine s’y joindre. La Chine n’a-t-elle pas aussi sa propre station spatiale chinoise maintenant? Et dans quelques années, il pourrait être la seule station dans ce monde! :calin: 😝:grin:
Tous les pays du monde ont choisi de participer au projet ITER dont le plus gros reacteur se trouvera en France et sera le plus gros reacteur a fusion du monde, et la Chine fait egalement partie de ce projet. Et si tu avais lu l'article poste par Lafoy, tu aurais vu que le reacteur chinois qui vient d'etablir ce record est en fait un petit reacteur de test faisant partie du projet ITER justement.
Cesse de raconter n'importe quoi stp.
 
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chwpaul

Alpha & Oméga
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Tous les pays du monde ont choisi de participer au projet ITER dont le plus gros reacteur se trouvera en France et sera le plus gros reacteur a fusion du monde, et la Chine fait egalement partie de ce projet. Et si tu avais lu l'article poste par Lafoy, tu aurais vu que le reacteur chinois qui vient d'etablir ce record est en fait un petit reacteur de test faisant partie du projet ITER justement.
Cesse de raconter n'importe quoi stp.
En ce qui concerne cette chose, j’ai vraiment passé un peu de temps à lire tout à l’heure, comme si j’avais compris. Le projet chinois s’appelle CFETR et celui -ci s’appelle ITER.
Il semble que le CFETR chinois est plus avancé que ITER, comme s’il s’agissait d’une phase de poursuite d’iter, ce qui signifie que ITER est le début, tandis que le CFETR est la prochaine étape du travail de développement. Et le CFETR sera principalement réalisé par des scientifiques chinois. Et ITER rassemble des scientifiques de sept pays du monde entier.
Un exemple de comparaison est la station spatiale internationale et la station chinoise.
La station chinoise remplacera l’iss.
C’est comme ça. 😝 :grin: ,c'est simple comme ca.
 

chwpaul

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Tous les pays du monde ont choisi de participer au projet ITER dont le plus gros reacteur se trouvera en France et sera le plus gros reacteur a fusion du monde, et la Chine fait egalement partie de ce projet. Et si tu avais lu l'article poste par Lafoy, tu aurais vu que le reacteur chinois qui vient d'etablir ce record est en fait un petit reacteur de test faisant partie du projet ITER justement.
Cesse de raconter n'importe quoi stp.
Sept pays ont travaillé ensemble sur ce projet ITER, où en est-il maintenant?
Le projet chinois a commencé avec au moins six ans de retard par rapport au projet ITER, et il a maintenant établi des records pour la température maximale et la plus longue durée de conservation de la température.
Pourquoi est-ce ainsi?
Les travaux civils du projet ITER sont - ils terminés? Quand commence l'installation des appareils?
😝 :grin:
 

chwpaul

Alpha & Oméga
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Tous les pays du monde ont choisi de participer au projet ITER dont le plus gros reacteur se trouvera en France et sera le plus gros reacteur a fusion du monde, et la Chine fait egalement partie de ce projet. Et si tu avais lu l'article poste par Lafoy, tu aurais vu que le reacteur chinois qui vient d'etablir ce record est en fait un petit reacteur de test faisant partie du projet ITER justement.
Cesse de raconter n'importe quoi stp.
Pourquoi les chinois font-ils ce projet tout seuls? C’est justement parce que les Chinois découvrent qu’elle progresse trop lentement qu’elle soupçonne qu’ce projet ne sera peut-être pas construite pour produire de l’électricité après que l’humanité aura épuisé le pétrole et le gaz.