Pour faire suite à l'explication de Marie-Laurence sur le principe de fission nucléaire, voici une brève vulagrisation d'un autre type de réaction nucléaire : la fusion nucléaire.
La fusion nucléaire
Le Soleil, comme la majorité des étoiles, tire son énergie de réactions de fusion nucléaire qui sont très énergétiques. En effet, elles reposent sur un procédé au cours duquel deux noyaux atomiques légers, soient deux isotopes d'hydrogène dans le cas du Soleil, s'assemblent pour former un noyau plus lourd. Cette réaction dégage des quantités d'énergie considérables en raison de l'interaction forte entre les nucléons. De plus, elle peut potentiellement produire plus d'énergie que la fission nucléaire pour une même masse de combustible.
Les réactions de fusion nucléaire les plus énergétiques sont celles engendrées par les noyaux les plus petits.
Dans les réactions suivantes, on combine des isotopes d'hydrogène, soient du deutérium, formé d'un proton et d'un neutron, et du tritium, formé d'un proton et de deux neutrons.
- Deutérium + Deutérium → Hélium 3 + neutron
- Deutérium + Deutérium → Tritium + proton
- Deutérium + Tritium → Hélium 4 + neutron
- Deutérium + Hélium 3 → Hélium 4 + proton
On remarque que les produits des réactions de fusion nucléaire (en majorité de l'hélium 4) ne sont pas radioactifs, ce qui constitue un net avantage par rapport au processus de fission nucléaire.
La communauté scientifique est-elle en mesure d'appliquer ce processus naturel à l'échelle des centrales nucléaires afin d'en augmenter la rentabilité?
Depuis quelques années, plusieurs pays comme la France se sont penchés sur la question. D'ailleurs, il existe différentes solutions probables qui permettraient de produire des réactions de fusion nucléaire dans un milieu contrôlé, telles que la fusion par confinement magnétique et la fusion par confinement inertiel. Malgré cela, aucune production civile d'énergie n'a encore été engendrée par une centrale à fusion nucléaire, qui demeure toujours au stade de recherche. Attendons de voir ce que les prochaines décennies nous réserverons!
Pour de plus amples informations, je vous met en lien un vidéo de la National Geographic de 2008 présentant un test à partir d'un réacteur à fusion nucléaire:
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