Foire aux questions
Retrouvez dans cette rubrique les questions les plus r¨¦currentes sur le programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, en latin ? le chemin ?, est une exp¨¦rience scientifique ¨¤ grande ¨¦chelle qui doit d¨¦montrer la faisabilit¨¦ scientifique et technologique de l'¨¦nergie de fusion. °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est actuellement en cours de construction ¨¤ Saint-Paul-lez-Durance (Bouches du Rh?ne). Dans le cadre d'une collaboration sans ¨¦quivalent, sept pays ou groupe de pays membres d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ - la Chine, l'Europe, l'Inde, le Japon, la R¨¦publique de Cor¨¦e, la F¨¦d¨¦ration de Russie et les ?tats-Unis ¡ª ?uvrent conjointement pour concevoir et r¨¦aliser la plus grande machine de fusion de l'histoire. °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ ne produira pas de l'¨¦lectricit¨¦ mais sera l'outil ¨¤ partir duquel ¡ª de par sa taille, ses mat¨¦riaux novateurs et ses technologies - les physiciens et les ing¨¦nieurs pourront r¨¦soudre des probl¨¨mes-cl¨¦ avant de passer ¨¤ l'exploitation industrielle et commerciale de la fusion.
Con?u pour produire 500 MW d'¨¦nergie de fusion ¨¤ partir d'un apport externe de 50 MW dans ses syst¨¨mes de chauffage, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ sera le premier dispositif de fusion capable de g¨¦n¨¦rer de l'¨¦nergie de mani¨¨re effective, et ouvrira ainsi la voie vers un r¨¦acteur de d¨¦monstration, DEMO.
La construction de l'installation a d¨¦marr¨¦ en France en 2010. Tandis que les travaux de construction progressent sur le chantier ¨¤ Saint-Paul-lez-Durance (13), les industries des Membres d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ fabriquent des ¨¦l¨¦ments de haute technologie destin¨¦s au r¨¦acteur de fusion ¡ª le tokamak. Les livraisons s'acc¨¦l¨¨rent et, au mois de mai 2020, les ¨¦quipes ont introduit le premier ¨¦l¨¦ment de la machine dans la fosse du tokamak.
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est l'un des projets scientifiques et industriels le plus complexe au monde. Les industries impliqu¨¦es ont d'ores et d¨¦j¨¤ mis en place des programmes de recherche et de d¨¦veloppement pour r¨¦pondre aux exigences li¨¦es ¨¤ la fabrication des pi¨¨ces des machines. °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est l'aboutissement d'un demi-si¨¨cle de recherche dans le domaine de la physique des plasmas. Le programme doit d¨¦montrer que la ma?trise de l'¨¦nergie de la fusion est ¨¤ notre port¨¦e.
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ constitue une ¨¦tape exp¨¦rimentale entre les machines de fusion actuelles, centr¨¦es sur l'¨¦³Ù³Ü»å±ð de la physique des plasmas, et les centrales de fusion de demain.
Avec °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, la communaut¨¦ de la physique des plasmas disposera d'un dispositif uniquee, capable de produire des d¨¦charges de plasma beaucoup plus longues que celles obtenues dans d'autres installations de fusion. La machine °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ sera deux fois plus volumineuse que le plus gros dispositif de fusion exp¨¦rimental en service ¨¤ ce jour, le (Europe/Japon), pour un volume de plasma six fois sup¨¦rieur. La machine exp¨¦rimentale °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ a ¨¦t¨¦ con?ue pour :
? confiner un plasma deut¨¦rium-tritium dans lequel le chauffage par les particules alpha est pr¨¦dominant,
? g¨¦n¨¦rer une puissance de fusion de 500 MW (Q=10), ¨¤ partir de 50 MW inject¨¦s dans les syst¨¨mes de chauffage,
? contribuer ¨¤ d¨¦montrer le fonctionnement int¨¦gr¨¦ des technologies intervenant dans une centrale de fusion,
? tester des concepts de module tritig¨¨ne,
?. d¨¦montrer la s?ret¨¦ d'un dispositif de fusion.
La fusion, c'est une source d'¨¦nergie prometteuse ¨¤ long terme pour r¨¦pondre de mani¨¨re durable aux besoins en ¨¦nergie des populations de la plan¨¨te, si tous les d¨¦fis sont r¨¦solus.
Pour un projet de cette envergure, sans pr¨¦c¨¦dent, impliquant une collaboration mondiale et des d¨¦penses de milliards d'euros, on ne peut s'attendre ¨¤ ce que la communaut¨¦ scientifique soit unanime sur les objectifs ainsi que sur la base scientifique et technique du projet. Un consensus scientifique peut ¨ºtre possible tant que les discussions restent ¨¤ un niveau conceptuel, mais dans un monde o¨´ r¨¨gne une comp¨¦tition f¨¦roce pour le financement de la recherche, il est in¨¦vitable que des scientifiques de diff¨¦rents domaines critiquent la d¨¦cision de d¨¦penser de l'argent pour un grand projet, arguant qu'ils pr¨¦f¨¦reraient que l'argent soit investi ailleurs.
Ce que l'on peut dire ¨¤ propos d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, c'est que large majorit¨¦ de la communaut¨¦ scientifique du domaine de l'¨¦nergie, consid¨¨re ce projet comme une ¨¦tape cl¨¦ dans la recherche d'une ¨¦nergie alternative pour l'avenir de l'humanit¨¦. L'approche politique et scientifique du projet, aujourd'hui, n'est pas due au lobbying de quelques personnes d'influence. Elle r¨¦sulte de d¨¦cennies de recherches minutieuses, ¨¦tape par ¨¦tape, r¨¦alis¨¦es dans le monde entier par des scientifiques du domaine de la fusion et de discussions anim¨¦es au sein des institutions scientifiques des pays concern¨¦s. Celles-ci ont d¨¦battu des options, des co?ts et des risques et d¨¦cid¨¦ que le projet °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ constituait un investissement rentable pour notre avenir ¨¦nerg¨¦tique commun. Le nombre d'articles traitant directement d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ pr¨¦sent¨¦s aux principales conf¨¦rences scientifiques internationales sur le th¨¨me de la fusion ou publi¨¦s dans les journaux scientifiques sp¨¦cialis¨¦s dans la fusion ne cesse de cro?tre depuis de nombreuses ann¨¦es. Le fait que la recherche destin¨¦e ¨¤ °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ constitue ¨¤ pr¨¦sent un sujet dominant dans ces articles d¨¦montre ¨¤ quel point ce projet est essentiel pour faire progresser la fusion vers la production de l'¨¦nergie.
Si la phase d'op¨¦ration deut¨¦rium-tritium, qui vise un facteur d'amplification de l'¨¦nergie de 10 (Q ¡Ý 10) constitue le c?ur de la mission d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, il importe de souligner l'importance du retour d'exp¨¦rience engrang¨¦ tout au long des phases de conception, de construction, de fabrication et d'assemblage/installation. La nature in¨¦dite des ¨¦l¨¦ments d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ a g¨¦n¨¦r¨¦ de tr¨¨s nombreux d¨¦fis, qui ont pu ¨ºtre relev¨¦s gr?ce aux capacit¨¦s d'innovation et aux perc¨¦es r¨¦alis¨¦es dans le domaine de l'ing¨¦nierie par des entreprises sous-traitantes et des laboratoires dans le monde entier. De fait, le programme international °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ lui-m¨ºme peut ¨ºtre qualifi¨¦ de laboratoire exp¨¦rimental. De mani¨¨re plus anecdotique, de nombreux acteurs du monde de la fusion consid¨¨rent que l'¨¦mergence de projets ¨¦manant du secteur priv¨¦ et les investissements qu'ils impliquent proc¨¨dent des succ¨¨s jusqu'ici accumul¨¦s par °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
La recherche sur la fusion et le r?le d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ ont fait l'objet d'un examen approfondi par des groupes d'experts ind¨¦pendants mis en place par les agences de financement en Europe et dans la plupart des autres pays partenaires d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Les r¨¦sultats de ces investigations donnent la mesure la plus fiable du consensus de la communaut¨¦ scientifique en la mati¨¨re. Quelques exemples :
? En 2004, lors des premi¨¨res ¨¦tapes de n¨¦gociation d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, un groupe de haut niveau pr¨¦sid¨¦ par Sir David King (conseiller scientifique principal du gouvernement britannique) a conclu qu'il ¨¦tait temps de h?ter le d¨¦veloppement du projet °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ et a recommand¨¦ de financer une ? Approche acc¨¦l¨¦r¨¦e ? de l'¨¦nergie de fusion. En 2013, l'EFDA (European Fusion Development Agreement, devenu ) a publi¨¦ pour la r¨¦alisation de l'¨¦nergie de la fusion avant 2050. Ce projet a ¨¦t¨¦ mis ¨¤ jour en 2018.
? L'Acad¨¦mie des sciences fran?aise a organis¨¦ un examen d¨¦taill¨¦ de l'¨¦tat des connaissances et des d¨¦fis que la fusion doit relever, tant pour ce qui concerne le ? confinement magn¨¦tique ? (dont °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ) que pour ce qui a trait ¨¤ la ? fusion inertielle ? ¨¤ base de lasers. L'analyse a ¨¦t¨¦ publi¨¦e dans un ouvrage qui insistait sur les arguments en faveur de la construction d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
? Les ?tats-Unis ont suivi un long processus avant de d¨¦cider de r¨¦int¨¦grer le projet °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ dont ils ¨¦taient sortis ¨¤ la fin des ann¨¦es 1990. L'Acad¨¦mie nationale des sciences am¨¦ricaine a cr¨¦¨¦ un groupe r¨¦unissant des experts de la fusion et des scientifiques chevronn¨¦s, sp¨¦cialis¨¦s dans des domaines de recherche connexes tels que la fission nucl¨¦aire, la physique des hautes ¨¦nergies et l'astrophysique. Les scientifiques non sp¨¦cialis¨¦s dans la fusion ¨¦taient en mesure de faire des recommandations. Le groupe a fortement soutenu le renouvellement de l'adh¨¦sion des ?tats-Unis au projet °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, qui constituait ¨¤ leurs yeux la meilleure voie vers l'¨¦nergie de fusion.
? La Chine a annonc¨¦ en 2011 que 2 000 experts en fusion seraient form¨¦s sur les 10 ann¨¦es ¨¤ venir pour assurer la recherche et le d¨¦veloppement de cette technologie prometteuse.
? Dans qu'il a remis au Congr¨¨s am¨¦ricain au mois de mai 2016, le D¨¦partement de l'Energie am¨¦ricain recommande le maintien des Etats-Unis dans le programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ ¡ª une position qui devra ¨ºtre r¨¦examin¨¦e ¨¤ la fin de l'ann¨¦e 2018. Le rapport note que ? le management d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization et les r¨¦sultats obtenus par le programme ont connu une am¨¦lioration sensible ? et conclut qu'en d¨¦pit des d¨¦lais accumul¨¦s, ? °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ demeure le moyen le plus rapide pour acc¨¦der ¨¤ l'¨¦³Ù³Ü»å±ð des plasmas de fusion. ?
? En juin 2017, la Commission ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône a publi¨¦ destin¨¦ au Parlement ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ô et au Conseil ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ô confirmant son soutient "a un programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ r¨¦form¨¦."
? Fin 2017, l'Acad¨¦mie nationale des sciences am¨¦ricaine a publi¨¦ le premier volet d'une ¨¦³Ù³Ü»å±ð sur l'¨¦tat de la recherche sur la fusion magn¨¦tique aux Etats-Unis et sur le potentiel de cette discipline. Les auteurs du rapport pr¨¦conisent le maintien des Etats-Unis dans le programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ et le d¨¦veloppement d'une strat¨¦gie ¨¤ long-terme pour l'¨¦nergie de la fusion. (Le rapport peut ¨ºtre consult¨¦ en anglais )
? Avril 2018 le Conseil de l'Union ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône a charg¨¦ la Commission d'approuver la nouvelle feuille de route du programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Un mois plus tard, le budget pluriannuel de la Commission (2021-2027) comprend un financement sans ¨¦quivoque au programme.
? D¨¦but 2019 l'Acad¨¦mie nationale des sciences am¨¦ricaine a rendu son , pr¨¦conisant le maintien des Etats-Unis dans le programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ ainsi que le lancement d'un grand programme national de recherche et d'investissement dans la fusion menant ¨¤ la construction d'un r¨¦acteur pilote.
? A la demande du FESAC (US Fusion Energy Sciences Advisory Committee, Department of Energy), des centaines de sp¨¦cialistes am¨¦ricains ont collabor¨¦ ¨¤ l'¨¦laboration d'un plan strat¨¦gique pour la r¨¦alisation d'un programme national de recherche et d'investissement dans la fusion culminant dans la construction d'un r¨¦acteur pilote. Ils ont publi¨¦ leurs travaux sous le titre A Community Plan for Fusion Energy and Discovery Plasma Sciences&²Ô²ú²õ±è;(³Ù¨¦±ô¨¦³¦³ó²¹°ù²µ±ð²¹²ú±ô±ð&²Ô²ú²õ±è;). Un rapport final ? ? a ¨¦t¨¦ ¨¦dit¨¦ sur la base de ces travaux au mois de d¨¦cembre 2020, et servira maintenant de support ¨¤ l'¨¦laboration d'un programme ¨¤ long terme par le D¨¦partement d'¨¦nergie am¨¦ricaine (Office des sciences de la fusion). A chaque fois, la participation dans °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est cit¨¦e comme une ¨¦tape essentielle.
? ? la demande du D¨¦partement d'¨¦nergie am¨¦ricaine, un panel de 12 scientifiques a ¨¦t¨¦ charg¨¦ de d¨¦crire les ¨¦tapes et l'innovation n¨¦cessaire pour la r¨¦alisation d'un r¨¦acteur de fusion, g¨¦n¨¦rateur d'¨¦lectricit¨¦, pour le moindre co?t. Le rapport publi¨¦ au mois de f¨¦vrier 2021, titr¨¦ ? Bringing Fusion to the U.S. Grid ?, conseille la construction d'un r¨¦acteur pilote de 50 MW. (Il est t¨¦l¨¦chargeable .) Au mois de d¨¦cembre 2023, le gouvernement am¨¦ricain a publi¨¦ ? . ?
? Le gouvernement britannique a publi¨¦ une strat¨¦gie nationale en mati¨¨re d'¨¦nergie de fusion en 2021, puis ? Vers l'Energie de Fusion ? en 2023. La strat¨¦gie comprend des investissements dans un r¨¦acteur de fusion () et des investissements dans les technologies de fusion.
? Des communiqu¨¦s r¨¦cents des gouvernements (et organisations gouvernementales) , , (voir aussi ), (voir aussi ), , (voir aussi et ) et soulignent que ces pays ont ¨¦galement des feuilles de route d¨¦taill¨¦es pour l'investissement dans la fusion. D¨¦but 2024, la China a annonc¨¦ le lancement de Fusion Energy Inc, un consortium qui r¨¦unit 25 entreprises et institutions acad¨¦miques autour de la construction d'un r¨¦acteur de fusion prototype. Au mois d'avril 2024, le Japon et les ?tats-Unis ont sign¨¦ un appelant ¨¤ acc¨¦l¨¦rer la concr¨¦tisation commerciale de la fusion.
? L'activit¨¦ du secteur priv¨¦ s'acc¨¦l¨¨re ¨¦galement. ? la fin de l'ann¨¦e 2023 on comptait 43 compagnies priv¨¦es dans 12 pays, qui b¨¦n¨¦ficiaient de plus de 7 milliards de dollars d'investissement priv¨¦. (Voir les ressources ci-dessous.)
? Pour plus d'informations sur les recherches en cours dans le monde sur l'¨¦nergie de fusion consultez ces ressources : ; , the Fusion Device Information System (AIEA) ; (Fusion Industry Association) ; (Fusion Industry Association).
Les premiers tokamaks, dans les ann¨¦es 1950 ¨¤ 1970, ¨¦taient des machines de petite taille dont la technologie et les syst¨¨mes de contr?le ¨¦taient relativement simples. Ces machines ont cependant d¨¦montr¨¦ que l'on pouvait g¨¦n¨¦rer des plasmas de haute temp¨¦rature et que leur ¨¦nergie pouvait ¨ºtre confin¨¦e. Ces premi¨¨res exp¨¦riences ont ¨¦galement permis d'identifier de nouveaux ph¨¦nom¨¨nes physiques, comme le ? transport anormal ? li¨¦ ¨¤ la turbulence ; les instabilit¨¦s ou les perturbations. De m¨ºme, la mise en ¨¦vidence des ? lois d'¨¦chelle ? a laiss¨¦ entendre, d¨¨s cette ¨¦poque, que le confinement de l'¨¦nergie pouvait ¨ºtre am¨¦lior¨¦ ¨¤ condition de disposer de machines de plus grande taille mettant en ?uvre des champs magn¨¦tiques plus puissants.
La seconde g¨¦n¨¦ration, dans les ann¨¦es 1980, est caract¨¦ris¨¦e par l'utilisation extensive des moyens de chauffage auxiliaires. En ¨¦quipant les tokamaks d'un divertor, on obtint un meilleur confinement et l'on introduisit de nouvelles techniques de pr¨¦paration des parois internes de la machine. En 1982, le tokamak ASDEX exp¨¦rimenta pour la premi¨¨re fois un mode de confinement ¨¦lev¨¦ - le ? Mode H ?.
Une nouvelle g¨¦n¨¦ration de tokamaks de plus grande taille, comme le JET (Europe), JT-60 (Japon), TFTR (USA), KSTAR (Cor¨¦e), et T-15 (Union sovi¨¦tique), se donna alors pour objectif l'¨¦³Ù³Ü»å±ð de plasmas dans des conditions aussi proches que possible de celles d'un r¨¦acteur de fusion. Int¨¦grant les derni¨¨res avanc¨¦es de la recherche dans le domaine de la fusion, ces machines ont ¨¦t¨¦ r¨¦guli¨¨rement am¨¦lior¨¦es. On introduisit les aimants supraconducteurs, les op¨¦rations en deut¨¦rium-tritium ou encore les op¨¦rations de t¨¦l¨¦manipulation. L'exp¨¦rience accumul¨¦e par ces machines a largement contribu¨¦ ¨¤ la conception d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
La recherche sur la fusion aborde aujourd'hui l'exploration du ? plasma en ignition ?, dans lequel la chaleur issue de la r¨¦action de fusion est retenue dans le plasma en quantit¨¦ suffisante pour permettre ¨¤ cette m¨ºme r¨¦action de se maintenir pendant une longue dur¨¦e. Cette exploration constitue une ¨¦tape indispensable sur le chemin de l'exploitation de l'¨¦nergie de fusion ; elle permettra d'aborder les phases ult¨¦rieures en toute confiance. Construire °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ et mener ¨¤ bien son programme de recherche permettront d'entreprendre cette exploration.
Dans le monde entier, un grand nombre de tokamaks contribuent ¨¤ la compr¨¦hension de la fusion par confinement magn¨¦tique et contribuent ainsi ¨¤ la pr¨¦paration de la phase op¨¦rationnelle d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Voir la liste ici.
Au sein des ? concepts de confinement magn¨¦tique ? (essentiellement les tokamaks et les stellarators), le principal avantage d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est de mettre en ?uvre la technologie ¨¦prouv¨¦e du tokamak, de loin le plus avanc¨¦ en termes de production d'¨¦nergie de fusion. C'est donc le pragmatisme qui a dict¨¦ le choix du concept de tokamak pour °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Les stellarators sont intrins¨¨quement plus complexes que les tokamaks (il ¨¦tait par exemple impossible d'optimiser leur conception avant que les superordinateurs ne soient disponibles) mais ils ont l'avantage d'avoir un fonctionnement fiable. Le stellarator Wendelstein 7-X, qui a c¨¦l¨¦br¨¦ son premier plasma fin 2015 ¨¤ Greifswald en Allemagne, permettra de faire des analyses comparatives par rapport ¨¤ la performance des tokamaks comparables. Ces r¨¦sultats seront int¨¦gr¨¦s dans la d¨¦finition de DEMO, l'installation de fusion qui succ¨¦dera ¨¤ °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
Les ? concepts de fusion par confinement inertiel ? sont d'une nature tr¨¨s diff¨¦rente. Ces technologies ont ¨¦t¨¦ d¨¦velopp¨¦es pour simuler des explosions nucl¨¦aires et n'¨¦taient pas initialement pr¨¦vues pour produire de l'¨¦nergie. A ce jour, le concept de fusion par confinement inertiel n'a pas d¨¦montr¨¦ qu'il pouvait offrir une solution plus efficace ou plus rapide que le confinement magn¨¦tique. Cependant ¨¤ la fin de l'ann¨¦e 2022, le National Ignition Facility (USA) a r¨¦ussi ¨¤ g¨¦n¨¦rer plus d'¨¦nergie qu'elle n'en a consomm¨¦. (Voir cet article.)
On doit ¨¦galement noter qu'un grand nombre de start-up priv¨¦es sont entr¨¦es en lice au cours des cinq ann¨¦es ¨¦coul¨¦es et qu'elles ont su mobiliser quelque 6 milliards de dollars pour d¨¦velopper de nouveaux concepts de r¨¦acteur. Chacune d'entre elles contribue, d'une mani¨¨re ou d'une autre, ¨¤ l'objectif commun : ma?triser l'¨¦nergie de fusion pour produire de l'¨¦lectricit¨¦.
D¨¨s l¡¯origine, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ a choisi de r¨¦partir la fabrication des ¨¦l¨¦ments strat¨¦giques de la machine entre les sept Membres du programme. Cette d¨¦cision, qui a consid¨¦rablement accru la complexit¨¦ du programme, ¨¦tait motiv¨¦e par des raisons ¨¦videntes : en participant au programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, chaque Membre pr¨¦pare son infrastructure industrielle et sa base scientifique ainsi que ses physiciens et ing¨¦nieurs ¨¤ aborder l¡¯¨¦tape suivante : la construction d¡¯un r¨¦acteur de fusion pr¨¦-industriel.
L¡¯investissement n¨¦cessaire ¨¤ la construction d¡¯°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ aurait sans doute ¨¦t¨¦ trop lourd pour un seul pays. Avec cette organisation, chaque Membre n¡¯assume qu¡¯une partie des co?ts du projet mais b¨¦n¨¦ficie de l¡¯ensemble du programme de d¨¦veloppement (des avanc¨¦es ont d¨¦j¨¤ ¨¦t¨¦ r¨¦alis¨¦es dans les domaines de la technologie, de la science et des mat¨¦riaux, et les premi¨¨res demandes de brevets ont m¨ºme ¨¦t¨¦ d¨¦pos¨¦es) et acc¨¦dera plus tard ¨¤ la totalit¨¦ du programme exp¨¦rimental, pr¨¦vu pour durer 20 ans.
La collaboration et la coordination entre les diff¨¦rentes entit¨¦s du programme ne cessent de s¡¯am¨¦liorer. La recherche sur la fusion est remarquable en ce qu¡¯elle est le fruit, depuis tr¨¨s longtemps, d¡¯une d¨¦marche collaborative internationale. Les avanc¨¦es, les d¨¦couvertes faites dans tel ou tel pays du monde sont imm¨¦diatement partag¨¦es avec les autres programmes de recherche. C¡¯est une r¨¦alit¨¦ quotidienne dans le programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, qui b¨¦n¨¦ficie de la diversit¨¦ des exp¨¦riences de ses Membres, et notamment des recherches en cours sur les tokamaks op¨¦rationnels dans de nombreux pays du monde.
Si °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ se r¨¦sumait ¨¤ un programme de construction, son mod¨¨le aurait certainement ¨¦t¨¦ organis¨¦ diff¨¦remment. Mais °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est bien autre chose : c¡¯est le programme de recherche sur l¡¯¨¦nergie le plus ambitieux et le plus complexe au monde. La collaboration entre les sept Membres d¡¯°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, qui poss¨¨dent tous plusieurs d¨¦cennies d¡¯exp¨¦rience dans le domaine de la fusion, s¡¯est r¨¦v¨¦l¨¦e extr¨ºmement fructueuse. En mettant en commun leurs ressources, ils sont ¨¤ m¨ºme de surmonter les obstacles majeurs qui se dressent encore sur la voie de la fusion.
En se retirant de l'Union ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône le 31 janvier 2020, le Royaume-Uni s'est ¨¦galement retir¨¦ de la Communaut¨¦ ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône de l'¨¦nergie atomique (Euratom). Comme les autres pays de l'Union ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône, c'est ¨¤ travers Euratom, signataire de l'Accord °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, que le Royaume-Uni participait au programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
Pendant la p¨¦riode de transition, les responsables politiques du Royaume-Uni ont affirm¨¦ ¨¤ plusieurs reprises qu'ils souhaitaient que leur pays continue de participer au programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Et c'est le 30 d¨¦cembre 2020 que le m¨¦canisme pour cette participation continue est devenu plus clair. En parall¨¨le de sign¨¦ entre le Royaume Uni et l'Union Europ¨¦enne, un deuxi¨¨me accord sur la coop¨¦ration dans le domaine du nucl¨¦aire a pr¨¦cis¨¦ que le Royaume Uni continuera sa participation ¨¤ Fusion for Energy et leurs programmes et activit¨¦s, y compris °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
Les n¨¦gociations se sont termin¨¦es au mois de septembre 2023 sans accord. Le Royaume Uni ne cherche plus une association avec Euratom, pr¨¦f¨¦rant une strat¨¦gie domestique pour la fusion qui comprend la poursuite des collaborations internationales, y compris avec °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization continue ¨¤ respecter les contrats en cours avec le Royaume Uni mais, pour l'instant, ne conclut plus de nouveaux contrats.
? Q ? est le symbole de l'amplification de puissance d¨¦livr¨¦e par le plasma. Il exprime le ratio entre la puissance inject¨¦e par les syst¨¨mes de chauffage externes pour porter le plasma ¨¤ la temp¨¦rature requise pour que les r¨¦actions de fusion se produisent et la puissance g¨¦n¨¦r¨¦e en retour par ces m¨ºmes r¨¦actions de fusion.
Rappelons comment les conditions de fusion seront cr¨¦¨¦es dans la machine °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
- Le combustible gazeux sera introduit dans la chambre ¨¤ vide par un syst¨¨me d'injection. Quelques grammes seulement suffisent pour occuper le volume de la chambre ¨¤ vide du tokamak ;
- Un courant ¨¦lectrique inject¨¦ dans le plasma d¨¦clenchera un ? claquage ? et une ionisation du gaz ¡ª celui-ci se mue en ? plasma ?, quatri¨¨me ¨¦tat de la mati¨¨re ;
- Les variations des champs magn¨¦tiques utilis¨¦s pour contr?ler le plasma g¨¦n¨¨rent un effet de chauffage (le ? chauffage ohmique ?). Mais pour porter le plasma d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ ¨¤ la temp¨¦rature requise, des moyens de chauffage externe seront ¨¦galement n¨¦cessaires ;
- Les millions de watts de puissance de chauffage transf¨¦r¨¦s au plasma sont pris en compte dans le ratio ? Q ? qui exprime le rapport entre la puissance de chauffage inject¨¦e dans le plasma et la puissance de fusion restitu¨¦e.
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est con?u pour produire 500 MW de puissance de fusion, soit dix fois la puissance thermique que les syst¨¨mes de chauffage auront fournie au plasma pour le porter ¨¤ la temp¨¦rature ¨¤ laquelle les r¨¦actions de fusion peuvent se produire.
Oui, c'est ind¨¦niablement une avanc¨¦e. Le seuil d'¨¦quilibre ¨¦nerg¨¦tique du plasma (? breakeven ?, ou Q=1)¡ªqui correspond au moment o¨´ un plasma lib¨¨re autant d'¨¦nergie qu'il en a re?u pour atteindre les conditions de la fusion¡ªn'a jamais ¨¦t¨¦ atteint dans une installation de fusion ¨¤ confinement magn¨¦tique. Le record est d¨¦tenu par le Joint European Torus (JET), qui est parvenu pendant les ann¨¦es 1990 ¨¤ restituer sous forme d'¨¦nergie environ 70 % de la puissance de chauffage qui lui avait ¨¦t¨¦ apport¨¦e (Q=0.67). °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est la seule machine au monde con?ue pour d¨¦passer ce seuil, ce qui explique que de tr¨¨s nombreux pays, qui disposent par ailleurs de programmes nationaux de recherche sur la fusion, sont ¨¦galement impliqu¨¦s dans °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
L'ambition¡ªet la capacit¨¦¡ªd'atteindre Q ¡Ý10 rend la machine °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ unique au monde.
La fusion d'un noyau de deut¨¦rium avec un noyau de tritium (D et T, isotopes de l'hydrog¨¨ne) produit un noyau d'h¨¦lium, ¨¦galement appel¨¦ ? particule alpha ?, et un neutron.
Le noyau d'h¨¦lium emporte 20% de l'¨¦nergie produite par la r¨¦action de fusion. Electriquement charg¨¦, il demeure prisonnier du champ magn¨¦tique du tokamak et ? chauffe ? le plasma en lui communiquant son ¨¦nergie. (Le neutron, lui, s'¨¦chappe du plasma.) Le ? chauffage par les alphas ? r¨¦duit le besoin d'apport de chauffage ext¨¦rieur. Lorsque le chauffage par les noyaux d'h¨¦lium devient dominant (> 50 %) le plasma est dit ? en combustion ? ou ? partiellement auto-entretenu ? (? burning plasma ?).
Cet ¨¦tat de mati¨¨re n'a jamais exist¨¦ de mani¨¨re contr?l¨¦e sur la Terre ; il repr¨¦sente un domaine de la physique tout ¨¤ fait nouveau que nous allons explorer dans °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
Oui, et il existe de ce fait un large consensus autour de la r¨¦alisation d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Pouvoir explorer un ? plasma en combustion ? dans lequel au moins 50 % de l'¨¦nergie proc¨¨de d'un des produits de la r¨¦action elle-m¨ºme (la particule ? alpha ?) est une des derni¨¨res ¨¦tapes exp¨¦rimentales du programme de recherche mondial sur la fusion. La communaut¨¦ internationale met en commun ses forces cr¨¦atives, ses comp¨¦tences technologiques et ses ressources financi¨¨res pour y parvenir.
A Q=5, les particules alpha contribuent ¨¤ hauteur de 50 % au chauffage du plasma ; ¨¤ Q=10 (°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ), leur part est de l'ordre de 66 %. A Q=20 le plasma est quasiment auto-entretenu, avec 80 % de chauffage ? interne ?. °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est con?u pour permettre l'¨¦³Ù³Ü»å±ð de plasmas chauff¨¦s ¨¤ plus de 60% par les particules alpha.
La ? raison d'¨ºtre ? du programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, est d'offrir aux scientifiques l'opportunit¨¦ unique d'¨¦tudier un plasma en combustion et de faire progresser la science de la fusion. Le retour d'exp¨¦rience du programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ¡ªauscult¨¦ en permanence par de tr¨¨s nombreux syst¨¨mes de de mesure et de diagnostics¡ªpermettront aux physiciens et aux ing¨¦nieurs de concevoir les r¨¦acteurs industriels et commerciaux de demain.
Compte-tenu de la taille de la chambre ¨¤ vide qui le contient et de la force du champ magn¨¦tique qui le confine (5.3 Tesla), le plasma d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ (830 m¨¨tres cubes) pourra porter un courant de 15 m¨¦ga amp¨¨res.
Compte tenu de ces param¨¨tres, une puissance de 50 MW de chauffage externe doit ¨ºtre inject¨¦e pour porter le plasma ¨¤ la temp¨¦rature de 150 millions de degr¨¦s Celsius. Cette temp¨¦rature est l'expression de la vitesse ¨¤ laquelle les particules se d¨¦placent. Avec une densit¨¦ de particules suffisante, les r¨¦actions de fusion caus¨¦es par leurs collisions doivent produire 500 MW de puissance thermique.
Pourquoi ne pas avoir con?u une machine pour un ratio ? Q ? de 30 ou 50 ? La r¨¦ponse est simple : c'est une question de co?t. Ce qui compte pour un tokamak, c'est la taille¡ªsi tous les autres param¨¨tres restent inchang¨¦s, un plus grand tokamak produira un ? Q ? plus important. Pour atteindre un ? Q ? plus grand il aurait ¨¦t¨¦ n¨¦cessaire soit d'augmenter le champ magn¨¦tique, soit d'augmenter le grand rayon du plasma. Quelle que soit l'approche, le co?t du programme en aurait ¨¦t¨¦ major¨¦, ce qui est difficilement justifiable, dans la mesure o¨´ les objectifs du programme peuvent ¨ºtre atteints ¨¤ Q=10.
Int¨¦grer les syst¨¨mes de transformation d'¨¦nergie en ¨¦lectricit¨¦ aurait ¨¦t¨¦ possible dans °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, mais on¨¦reux et sans grand b¨¦n¨¦fice pour les objectifs du programme. Cela tient au fait qu'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ va produire des plasmas de mani¨¨re non-continue, avec des dur¨¦es d'impulsion de l'ordre de 400 secondes. Les ¨¦quipements en question¡ªqui transforment la chaleur en en vapeur sous pression, laquelle actionne des turbines qui produisent de l'¨¦lectricit¨¦ par l'entremise d'un alternateur¡ªauront leur place dans la machine qui succ¨¦dera ¨¤ °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, le d¨¦monstrateur industriel DEMO, qui, lui, fonctionnera de mani¨¨re continue.
Le point d'¨¦quilibre ¨¦nerg¨¦tique du plasma (Q=1) correspond au seuil auquel, dans une installation de fusion, la quantit¨¦ d'¨¦nergie lib¨¦r¨¦e par les r¨¦actions de fusion est ¨¦gale ¨¤ l'¨¦nergie qui a d? ¨ºtre apport¨¦e pour cr¨¦er les conditions de la fusion (voir les pr¨¦c¨¦dentes explications). A l'exception d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, aucune machine de fusion au monde n'a la capacit¨¦ technique d'atteindre, et encore moins de d¨¦passer ce seuil d'¨¦quilibre. L'objectif d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ conditionne tous les param¨¨tres de la machine ¡ªsa taille, son syst¨¨me magn¨¦tique, ses syst¨¨mes de chauffage externe, etc.
Le calcul du seuil d'¨¦quilibre ¨¦nerg¨¦tique global d'une installation de fusion (? engineering breakeven ?) devra, lui, prendre en compte l'ensemble des syst¨¨mes n¨¦cessaires au fonctionnement de la machine (et non pas seulement la puissance inject¨¦e des syst¨¨mes de chauffage). Les r¨¦acteurs de fusion du futur seront ¨¦videmment con?us pour produire plus d'¨¦lectricit¨¦ qu'ils n'en consomment pour assurer le chauffage de plasma, le refroidissement des bobines supraconductrices, le fonctionnement de l'usine de cryog¨¦nie, des syst¨¨mes de diagnostics et de contr?le, etc.
La principale r¨¦ponse ¨¤ cette question proc¨¨de de la nature m¨ºme de ces deux sciences et de leurs applications technologiques. En termes de complexit¨¦ (tant scientifique que technologique), plus d'un ordre de grandeur s¨¦pare la fusion de la fission.
La discipline scientifique qui est au c?ur de la fusion est la physique des plasmas. Du fait de ses processus non lin¨¦aires et stochastiques, celle-ci est particuli¨¨rement complexe. La ma?trise de la physique des plasmas n'est pas encore suffisante pour permettre la construction d'une centrale de fusion, laquelle n¨¦cessite des technologies de pointe comme la supraconductivit¨¦, le vide pouss¨¦ ou la cryog¨¦nie. Entre autres missions importantes, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ doit d¨¦montrer de mani¨¨re d¨¦finitive qu'il est possible d'int¨¦grer l'ensemble de ces technologies dans une seule et m¨ºme installation. Les technologies de la fission, d'autre part, ont ¨¦volu¨¦ au fil de plusieurs g¨¦n¨¦rations de machines de fission.
Les prochaines d¨¦cennies sont d'une importance capitale pour placer l'¨¦volution du monde sur une voie garantissant une importante r¨¦duction des ¨¦missions de gaz ¨¤ effet de serre. Les technologies actuelles, comme celles qui seront disponibles ¨¤ court terme, seront d¨¦ploy¨¦es d¨¨s que possible dans cette perspective. Cependant, la population mondiale va continuer de cro?tre et la proportion de personnes vivant dans des villes devrait elle aussi continuer ¨¤ augmenter. Distribuer l'¨¦nergie de mani¨¨re plus ¨¦quitable ¨¤ tous les habitants de la plan¨¨te implique qu'¨¤ une ¨¦chelle plus importante encore, une ¨¦nergie durable ¨¤ faible teneur en CO2 devra ¨ºtre disponible au cours de ce si¨¨cle.
R¨¦aliser la puissance de l'¨¦nergie de fusion, c¡¯est l¡¯un des d¨¦fis scientifiques et technologiques les plus ambitieux de notre si¨¨cle. La fusion nucl¨¦aire peut offrir ¨¤ l¡¯humanit¨¦ une source d¡¯¨¦nergie s?re, abondante et sans impact sur le climat, mais seulement si nous arrivons ¨¤ surmonter un certain nombre de d¨¦fis qui restent sur le chemin. Parmi eux, on peut citer : le d¨¦veloppement de mat¨¦riaux r¨¦sistants aux conditions extr¨ºmes ; la gestion de rejets thermiques au niveau du divertor ; le d¨¦veloppement de syst¨¨mes de t¨¦l¨¦manipulation pour la maintenance ; la d¨¦monstration de la faisabilit¨¦ de la production et le recyclage de tritium ¨¤ grande ¨¦chelle ; et enfin la d¨¦monstration de la r¨¦cup¨¦ration de chaleur et la g¨¦n¨¦ration d'¨¦lectricit¨¦. (Voir ? R¨¦aliser la fusion en laboratoire ? pour plus d¡¯informations sur ces d¨¦fis.)
Le programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ contribuera ¨¤ relever chacun de ces d¨¦fis, de mani¨¨re int¨¦gr¨¦e, mais la poursuite de recherche et d¨¦veloppement restera une condition pr¨¦alable ¨¤ une conception de r¨¦acteur de d¨¦monstration. D¡¯autres dispositifs de recherche sur la fusion, financ¨¦s par des fonds publics, combin¨¦s ¨¤ l¡¯essor des projets de fusion du secteur priv¨¦, offrent la possibilit¨¦ de progresser encore plus vite, mais seulement avec un engagement transversal renforc¨¦. La poursuite des recherches, la collaboration internationale et multisectorielle, et l¡¯innovation technologique sont essentielles pour concr¨¦tiser l¡¯¨¦nergie de fusion dans des d¨¦lais raisonnables.
La question de savoir quand est-ce que l'on pourra voir l'av¨¨nement de la fusion commerciale d¨¦pend largement de la volont¨¦ d'investir dans ce domaine de recherche. Lev Artsimovitch, c¨¦l¨¨bre acad¨¦micien russe et l'un des principaux protagonistes de l'histoire de la fusion, avait coutume de dire : ? La fusion sera pr¨ºte lorsque la soci¨¦t¨¦ en aura besoin. ?
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est une ¨¦tape essentielle entre les dispositifs de fusion exp¨¦rimentaux actuels, de moindre taille, et les r¨¦acteurs de d¨¦monstration de demain. Fort des connaissances et du savoir-faire acquis au sein d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, et ¨¤ la recherche conduite en parall¨¨le, les prochaines machines (des d¨¦monstrateurs industriels appel¨¦s commun¨¦ment DEMO) permettront de tester le fonctionnement en r¨¦gime continu et l'autosuffisance en tritium. Aujourd¡¯hui, chacun des membres d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est engag¨¦ dans un projet DEMO.
Pour plus d¡¯informations sur ces projets, voir la page Apr¨¨s °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
Bien s?r, l'av¨¨nement de la fusion commerciale d¨¦pendra fortement de la volont¨¦ des d¨¦cideurs politiques et ¨¦conomiques d'investir dans ce domaine de recherche.
La puissance du type de r¨¦acteur de fusion que l'on envisage pour la deuxi¨¨me moiti¨¦ de ce si¨¨cle sera du m¨ºme ordre que celle d'un r¨¦acteur de fission conventionnel, ¨¤ savoir 1 ¨¤ 1,7 gigawatts. En th¨¦orie, l'efficacit¨¦ et la production du r¨¦acteur seront proportionnelles ¨¤ sa taille si bien qu'il pourra ¨ºtre int¨¦ressant d'aller vers des dimensions plus importantes ¨¤ l'avenir. Pour l'heure, on consid¨¨re que les b?timents qui accueilleront les futures centrales de fusion ne seront pas plus grands que ceux des centrales actuelles, au charbon ou nucl¨¦aires.
Le principal objectif d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ et des futures centrales de fusion est de d¨¦velopper une nouvelle source d'¨¦nergie durable et propre. Le co?t moyen par kilowatt d'¨¦lectricit¨¦ ne peut pas encore ¨ºtre extrapol¨¦ ; pour cela, il faudrait plusieurs ann¨¦es d'op¨¦ration du tokamak °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Comme de nombreuses nouvelles technologies, les co?ts seront plus ¨¦lev¨¦s au d¨¦but, la technologie ¨¦tant nouvelle, puis d¨¦croissants par la suite dans la mesure o¨´ les ¨¦conomies d'¨¦chelle feront baisser les prix.
Pour une arriv¨¦e rapide sur le march¨¦, la fusion doit d¨¦montrer qu'elle a le potentiel de fournir de l'¨¦lectricit¨¦ ¨¤ un prix comp¨¦titif. Bien que ce ne soit pas l'objectif d'un r¨¦acteur de d¨¦monstration (par exemple le programme DEMO en Europe), cet objectif ultime doit toujours rester une consid¨¦ration, par exemple en ma?trisant les couts de d¨¦veloppement. Le tokamak °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ sera ¨¦quip¨¦ d'une multitude de syst¨¨mes diagnostiques (50+) ; bien s?r, ce ne sera pas le cas pour la prochaine g¨¦n¨¦ration de r¨¦acteurs de d¨¦monstration.
La r¨¦action de fusion au sein du tokamak °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ et dans les futures centrales ¨¦lectrog¨¨nes se produira au sein d'un plasma de deut¨¦rium et de tritium, deux isotopes de l'hydrog¨¨ne.
La production de deut¨¦rium repose sur un processus industriel ma?tris¨¦ depuis les ann¨¦es 1930. Cette ressource est largement disponible et quasiment in¨¦puisable. Chaque m¨¨tre-cube d'eau de mer contient 33 grammes de deut¨¦rium. La production de deut¨¦rium pour des applications scientifiques et industrielles est d¨¦j¨¤ acquise.
En revanche le tritium¡ªun isotope radioactif de l'hydrog¨¨ne ¨¤ d¨¦sint¨¦gration rapide¡ªn'est pr¨¦sent dans la nature qu'¨¤ l'¨¦tat de traces. De petites quantit¨¦s de tritium sont ¨¦galement g¨¦n¨¦r¨¦es par certains types de r¨¦acteurs nucl¨¦aires conventionnels, de type ? CANDU ? : de l'ordre de 100 grammes par an, en moyenne pour un r¨¦acteur de 600 MW. Multipli¨¦ par le nombre de r¨¦acteurs de ce type en service dans le monde, on obtient une production annuelle de l'ordre d'une vingtaine de kilos.
Cette production, aujourd'hui inutilis¨¦e, suffira pour alimenter °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ pendant la quinzaine d'ann¨¦es que durera sa campagne d'exp¨¦riences nucl¨¦aires. Au-del¨¤, il faudra d¨¦velopper des solutions permettant de produire du tritium en grande quantit¨¦¡ªde l'ordre de 70 kilos par gigawatt d'¨¦nergie g¨¦n¨¦r¨¦e par la fusion (par an, ¨¤ pleine puissance). Et il pourrait y avoir des centaines¡ªvoire des milliers¡ªde r¨¦acteurs de fusion au d¨¦but du 22eme si¨¨cle.
Comment alimenter ce parc industriel en tritium ?
La nature, comme si elle avait anticip¨¦ cette probl¨¦matique, offre une solution qui combine ¨¦l¨¦gance et efficacit¨¦ : ?a pourrait ¨ºtre la r¨¦action de fusion elle-m¨ºme, si les ing¨¦nieurs r¨¦ussissent leur pari, qui produira le tritium qui, en retour, l'alimentera. Mieux : tout se passera dans l'enceinte m¨ºme du r¨¦acteur, de fa?on continue, dans un cycle parfaitement clos. La cl¨¦ du processus, c'est l'isotope 6 du lithium-6 (Li-6). Quand un atome de lithium-6 est impact¨¦ par le neutron produit par la r¨¦action de fusion, il g¨¦n¨¨re du tritium. °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ testera plusieurs prototypes de modules de couverture tritig¨¨ne ; chacune sera unique, ¨¤ base de lithium solide ou liquide¡ªmais avec une proportion de Li-6 d'environ 50%. (La proportion ? naturelle ? de l'isotope n'est que de 7,5%.)
Les r¨¦serves de lithium sont-elles suffisantes pour r¨¦pondre aux besoins d'une fili¨¨re industrielle de fusion ?
Faisons le calcul. Il y a environ 50 million de tonnes de lithium sur terre (pour moiti¨¦ dans les gisements de sel, pour moiti¨¦ dans les roches magmatiques), soit 3 millions de tonnes de l'isotope Li-6. Dans l'eau de mer, le lithium est pr¨¦sent ¨¤ raison 0,1 partie par million, soit une masse de lithium dans les oc¨¦ans de la plan¨¨te estim¨¦e de l'ordre de 250 milliards de tonnes. Une fili¨¨re d'extraction, cependant, n'existe pas encore.
Sachant qu'il faut 140 kilos de Li-6 pour obtenir les 70 kilos de tritium n¨¦cessaire ¨¤ la production d'un gigawatt d'¨¦nergie thermique dans une centrale ¨¤ fusion pendant un an ... et si l'on table sur une disponibilit¨¦ de 80% et une efficacit¨¦ de conversion de l'¨¦nergie thermique en ¨¦lectricit¨¦ de 30% ... alors la production d'un gigawatt de puissance ¨¦lectrique dans une centrale ¨¤ fusion requerra environ 500 kilos de Li-6 par an.
Pour 10 000 r¨¦acteurs de fusion, 5 000 tonnes seraient n¨¦cessaires annuellement.
L'industrie de fusion ne sera pas la seule ¨¤ consommer le lithium¡ªil faut aussi prendre en compte les besoins des batteries destin¨¦s aux march¨¦s des t¨¦l¨¦phones portables, des ordinateurs, et des v¨¦hicules ¨¦lectriques. Mais ces batteries ne seraient pas n¨¦cessairement en comp¨¦tition avec la fusion pour les ressources en lithium. Au niveau de l'¨¦conomie globale, on pourrait imaginer que les ? d¨¦chets ? des unit¨¦s d'enrichissement de lithium pour l'industrie de fusion (notamment le lithium Li-7) pourraient servir ¨¤ la production des batteries lithium-ion et cr¨¦er ainsi un cercle vertueux. Les sp¨¦cialistes estiment que¡ªdans l'hypoth¨¨se peu r¨¦aliste o¨´ la fusion couvrirait l'ensemble des besoins ¨¦nerg¨¦tiques de la plan¨¨te¡ªil y aurait suffisamment de lithium pr¨¦sent dans la cro?te terrestre pour alimenter les r¨¦acteurs de fusion pendant plusieurs millions d'ann¨¦es. Quant au lithium pr¨¦sent dans l'eau de mer, il r¨¦pondrait aux besoins pendant des millions d'ann¨¦es. Pour °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ et ses syst¨¨mes de modules tritig¨¨nes exp¨¦rimentaux, le lithium Li-6 sera fourni par les unit¨¦s d'enrichissement qui sont d¨¦j¨¤ existants. La prochaine g¨¦n¨¦ration de r¨¦acteur de fusion aura probablement besoin de nouvelles usines d¨¦di¨¦es.
Les centrales de fusion contr?l¨¦e du futur devront produire le tritium qu'elles consommeront. Pour °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ toutefois, l'autosuffisance en tritium n'est pas indispensable. L'une des missions d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ dans les derni¨¨res phases du programme d'exploitation, consistera ¨¤ d¨¦montrer la faisabilit¨¦ de plusieurs concepts (4) de production de tritium via le programme dit ? Module de couverture test ? (Test Blanket Module = TBM). Le programme TBM s'appuiera sur des ¨¦³Ù³Ü»å±ðs de production de tritium r¨¦alis¨¦es depuis plusieurs ann¨¦es, en particulier par l'Union ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône qui poss¨¨de une grande expertise dans ce domaine. Ce savoir cumul¨¦ permet d'aborder avec une grande confiance la contribution d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ ¨¤ l'autosuffisance des installations de la g¨¦n¨¦ration suivante.
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ et les prochaines machines de fusion utilisant la technologie actuelle en mati¨¨re de supraconducteurs n'utiliseront qu'une part infime de la production mondiale d'h¨¦lium.
L'une des plus grandes r¨¦serves d'h¨¦lium est constitu¨¦e par la ? R¨¦serve strat¨¦gique ? des Etats-Unis. Une partie de cette r¨¦serve a ¨¦t¨¦ mise sur le march¨¦, ce qui a conduit ¨¤ en diminuer le volume.
Dans le m¨ºme temps, dans le monde entier, de nouveaux gisements d'h¨¦lium sont entr¨¦s en production. D'importantes r¨¦serves, qui ne sont pas encore exploit¨¦es, garantissent qu'il n'y aura p¨¦nurie ni pour gonfler les ballons, ni pour refroidir les aimants supraconducteurs ¡ª les deux domaines les plus consommateurs d'h¨¦lium.
Le prix de l'h¨¦lium dans les d¨¦cennies qui viennent sera largement d¨¦termin¨¦ par l'offre et la demande. Dans tous les cas, aucune p¨¦nurie n'est anticip¨¦e.
Lorsqu'ils entreront en exploitation, les r¨¦acteurs de fusion pourront non seulement produire le combustible qu'ils consommeront (le tritium) ; l'h¨¦lium issu de la r¨¦action de fusion permettra de pr¨¦server les r¨¦serves naturelles de cet ¨¦l¨¦ment.
Bien qu'elles fassent toutes deux intervenir des r¨¦actions nucl¨¦aires, la fusion et la fission proc¨¨dent d'une physique et d'une technologie totalement diff¨¦rentes. Les assemblages combustibles situ¨¦s dans le c?ur d'un r¨¦acteur de fission contiennent plusieurs tonnes de combustible radioactif, qui produit de l'¨¦nergie en fractionnant des noyaux atomiques (? fission ?) lors d'une r¨¦action en cha?ne contr?l¨¦e. La fusion n'est pas une r¨¦action en cha?ne. L'ensemble de l'installation ne contient que quelques kilos de combustible radioactif (tritium), dont quelques grammes ¨¤ peine r¨¦agissent ¨¤ un moment donn¨¦ dans la chambre de r¨¦action.
En termes de s?ret¨¦, trois caract¨¦ristiques conf¨¨rent ¨¤ la fusion un int¨¦r¨ºt particulier dans la perspective d'une production d'¨¦nergie ¨¤ grande ¨¦chelle.
Tout d'abord, la fusion ne g¨¦n¨¨re aucun risque de prolif¨¦ration nucl¨¦aire. Contrairement aux mati¨¨res fissiles comme l'uranium et le plutonium utilis¨¦es dans les r¨¦acteurs de fission, le tritium n'est ni fissile ni fissionnable. Un r¨¦acteur de fusion comme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ ne contient aucune mati¨¨re susceptible d'¨ºtre exploit¨¦e pour la fabrication d'armes nucl¨¦aires.
D'autre part, la fusion ne g¨¦n¨¨re pas de d¨¦chets nucl¨¦aires de haute activit¨¦ et vie longue. Les ? cendres de la r¨¦action ? sont constitu¨¦es d'h¨¦lium, un gaz non radioactif. Les substances radioactives pr¨¦sentes dans le syst¨¨me sont le combustible (tritium) et les mat¨¦riaux activ¨¦s pendant le fonctionnement de la machine. L'objectif du programme de R&D en cours est de permettre le recyclage des mat¨¦riaux du r¨¦acteur de fusion apr¨¨s moins de 100 ans.
Enfin, les r¨¦actions de fusion sont s?res par nature. Il n'existe aucune possibilit¨¦ d'emballement de la r¨¦action dans un dispositif de fusion (voir ? °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ et la s?ret¨¦ ?) et il n'est pas n¨¦cessaire de refroidir le combustible us¨¦. Les conditions tr¨¨s sp¨¦cifiques de la r¨¦action de fusion ¨¦tant extr¨ºmement difficiles ¨¤ obtenir et ¨¤ maintenir, toute perturbation entra?nera un refroidissement quasi instantan¨¦ du plasma et un arr¨ºt de la r¨¦action, de la m¨ºme fa?on qu'un br?leur ¨¤ gaz s'¨¦teint lorsqu'on coupe l'alimentation. M¨ºme la perte totale de la fonction de refroidissement due ¨¤ un tremblement de terre ou ¨¤ une explosion n'occasionnerait pas la rupture des barri¨¨res de confinement. La temp¨¦rature ¨¤ l'int¨¦rieur de la chambre a vide - premi¨¨re barri¨¨re de confinement - n'atteindrait en aucun cas la temp¨¦rature de fusion des mat¨¦riaux.
Le tritium (l'un des deux combustibles de la r¨¦action de fusion, dont la demi-vie est de 12,3 ans) induira une certaine radioactivit¨¦ dans la structure de la chambre ¨¤ vide, tout comme les neutrons rapides issus des r¨¦actions de fusion qui sont absorb¨¦s ¨¤ la surface des mat¨¦riaux entourant le plasma. Mais la fiable quantit¨¦ de tritium utilis¨¦ lors de la fusion (quelques grammes) et la d¨¦croissance de la radioactivit¨¦ qui permettra de r¨¦utiliser les mat¨¦riaux apr¨¨s moins de 100 ans rend cette technologie beaucoup plus attractive que la fission, qui cr¨¦e des d¨¦chets de haute activit¨¦ demeurant fortement actifs pendant plusieurs milliers d'ann¨¦es.
En cas d'accident, m¨ºme dans le pire des sc¨¦narios envisageables, il ne sera pas n¨¦cessaire d'¨¦vacuer la population vivant autour de l'installation.
Sur le chemin de l¡¯exploitation industrielle de l¡¯¨¦nergie de fusion, l¡¯un des principaux d¨¦fis consiste ¨¤ d¨¦velopper les mat¨¦riaux capables de conserver leurs propri¨¦t¨¦s physiques apr¨¨s avoir ¨¦t¨¦ expos¨¦s aux conditions extr¨ºmes (thermiques et neutroniques) qui r¨¨gnent dans un r¨¦acteur de fusion et dont la d¨¦croissance radioactive est rapide.
La R&D sur la fusion a d¨¦j¨¤ abouti au d¨¦veloppement d¡¯aciers ¨¤ faible niveau d¡¯activation. De nouvelles avanc¨¦es sont attendues, tant pour l¡¯acier que pour d¡¯autres mat¨¦riaux aux propri¨¦t¨¦s adapt¨¦es aux r¨¦acteurs de fusion.
En 2007, en compl¨¦ment de leur engagement dans °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, EURATOM et le Japon ont sign¨¦ l¡¯accord d¡¯Approche ¨¦largie (Broader Approach). C¡¯est dans ce cadre que sont conduits des travaux de R&D visant notamment ¨¤ d¨¦velopper des technologies de pointe pour les futurs r¨¦acteurs de fusion de d¨¦monstration (DEMO). Des travaux sont en cours pour finaliser la conception int¨¦gr¨¦e d¡¯une installation internationale d¡¯irradiation des mat¨¦riaux (International Fusion Materials Irradiation Facility - IFMIF), qui permettra de tester et de qualifier des mat¨¦riaux avanc¨¦s dans un environnement similaire ¨¤ celui des futures centrales de fusion.
Les mat¨¦riaux irradi¨¦s seront transf¨¦r¨¦s dans un ch?teau de confinement vers des compartiments clos et blind¨¦s (cellules chaudes). Dans ces cellules chaudes, plusieurs op¨¦rations seront r¨¦alis¨¦es, notamment le nettoyage, la collecte de poussi¨¨res, la d¨¦tritiation, le reconditionnement et la mise au rebut. Les d¨¦chets, class¨¦s de niveau moyen, seront stock¨¦s dans les cellules chaudes d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Comme le sp¨¦cifie le Rapport pr¨¦liminaire de s?ret¨¦ (RPrS), toutes ces proc¨¦dures sont int¨¦gr¨¦es ¨¤ l'exploitation d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. De ce fait, elles sont ¨¦galement examin¨¦es par l'Autorit¨¦ de s?ret¨¦ nucl¨¦aire fran?aise.
Des techniques de t¨¦l¨¦manipulation ont ¨¦t¨¦ mises au point pour les applications de fusion. Elles ont ¨¦t¨¦ largement utilis¨¦es, par exemple, lors de la mise ¨¤ niveau r¨¦cente du JET (Joint European Torus) afin de s'assurer que le personnel n'est pas expos¨¦ aux composants radioactifs.
La communaut¨¦ scientifique de la fusion a accumul¨¦ plus de vingt ann¨¦es d'exp¨¦rience dans l'exploitation de grands aimants supraconducteurs, notamment gr?ce au Large Helical Device (Japon) et ¨¤ Tore Supra (France).
Toute perte de supraconductivit¨¦ est facilement d¨¦tect¨¦e et l'¨¦nergie stock¨¦e est absorb¨¦e par des circuits de s¨¦curit¨¦ constitu¨¦s de r¨¦sistances externes mont¨¦es en s¨¦rie sur les bobines. En cas de d¨¦faillance du syst¨¨me de s¨¦curit¨¦ et de ses sauvegardes, les bobines peuvent subir des d¨¦g?ts, mais ceux-ci ne remettent pas en cause l'int¨¦grit¨¦ de la premi¨¨re barri¨¨re de confinement.
Oui, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ cr¨¦e des emplois, et pas seulement dans la r¨¦gion.
Consid¨¦rons d'abord les activit¨¦s de recherche et de d¨¦veloppement et la fabrication des ¨¦l¨¦ments de la machine qui sont en cours dans tous les pays ou groupes de pays Membres d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. En 2020 les agences domestiques ¡ª responsables de l'attribution des contrats ¡ª ont estim¨¦ ¨¤ plus de 3 200 le nombre de contrats attribu¨¦s pour le d¨¦veloppement et la fabrication des ¨¦l¨¦ments du tokamak, des syst¨¨mes industriels et de l'infrastructure.
D'autres contrats sont attribu¨¦s directement par °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization.
Ces contrats, attribu¨¦s aux laboratoires sp¨¦cialis¨¦s, aux universit¨¦s et ¨¤ l'industrie de tous les pays Membres, requi¨¨rent le plus souvent un grand savoir-faire en ing¨¦nierie et mobilisent une main-d'?uvre importante. On estime que les trois-quarts de la contribution ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône pour la construction d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ b¨¦n¨¦ficieront directement ¨¤ l'industrie ¡ª un constat qui vaut ¨¦galement pour les autres pays Membres.
Actuellement, on estime qu'environ EUR 4 milliards sont engag¨¦s dans la fabrication pour °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
Quelque 1 200 personnes ont ¨¦t¨¦ emploies sur le chantier, dans les travaux de pr¨¦paration du site, la construction de l'?cole internationale Provence-Alpes-C?te d'Azur et l'Itin¨¦raire °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Entre 2010 et 2014, 2 500 personnes ont particip¨¦ ¨¤ la construction des fondations du Complexe tokamak et des premiers b?timents de l'installation °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Entre 2014 et 2020 il y avait environ 1,800 ouvriers sur le chantier °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
Aujourd'hui, environ 6 500 personnes travaillent pour le programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ ¨¤ Saint-Paul-lez-Durance (personnel °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, sous-traitants, personnel int¨¦rimaire, personnel de l'Agence Domestique ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône F4E et leurs sous-traitants, ouvriers). Avec leur famille, ils contribuent ¨¤ la vie ¨¦conomique de la r¨¦gion.
Depuis 2007, EUR 9,566 milliards de contrats ont ¨¦t¨¦ attribu¨¦s pour le programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ par °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization, l'Agence domestique ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône Fusion for Energy, et Agence °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ France. De cette somme totale, 5,765 milliards d'euros ont ¨¦t¨¦ attribu¨¦ ¨¤ des compagnies fran?aises, dont 78% (4,516 milliards d'euros) ¨¤ des entreprises bas¨¦es dans la r¨¦gion PACA. Statistiques au 31 D¨¦cembre 2023.
Une de la Commission ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône (2021) a d¨¦montr¨¦ que pour la p¨¦riode de 2008 ¨¤ 2019, l'impact ¨¦conomique du programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ sur l'¨¦conomie ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône a ¨¦t¨¦ largement positif. La valeur ajout¨¦e brute (la valeur totale moins le co?t des intrants) pour cette p¨¦riode a ¨¦t¨¦ de EUR 1.739 milliards. En outre, les emplois cr¨¦¨¦s (directs et indirects) sont estim¨¦s ¨¤ 29 500 dans toute la zone. Pour chaque emploi li¨¦ directement aux activit¨¦s °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, l'¨¦³Ù³Ü»å±ð a estim¨¦ qu'un autre a ¨¦t¨¦ cr¨¦¨¦ de mani¨¨re indirecte, sur toute la cha?ne logistique ou r¨¦sultant des d¨¦penses des salaires °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est en cours de construction ¨¤ Saint-Paul-lez-Durance, dans le d¨¦partement des Bouches-du-Rh?ne. Les b?timents et l'infrastructure n¨¦cessaire pour le premier plasma de la machine sont parachev¨¦s a 89% et l'assemblage de la machine est en cours depuis 2020.
En 2015, sous l'impulsion de l'ancien directeur g¨¦n¨¦ral d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization, une analyse exhaustive et approfondie de l'ensemble des op¨¦rations de construction, de fabrication et d'assemblage a donn¨¦ lieu ¨¤ une actualisation du calendrier. Ce travail, qui int¨¨gre les activit¨¦s d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization et des sept agences domestiques, a ¨¦t¨¦ pr¨¦sent¨¦ au Conseil °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ lors de sa dix-septi¨¨me r¨¦union au mois de novembre 2015. Le Conseil a fait proc¨¦der ¨¤ un examen d¨¦taill¨¦ du calendrier et des ressources associ¨¦es par un groupe d'experts ind¨¦pendants.
Cette ¨¦tape franchie, le Conseil a valid¨¦ le calendrier actualis¨¦ jusqu'au Premier Plasma lors de sa 18eme session en juin 2016 et le calendrier int¨¦gr¨¦ au-del¨¤ du premier plasma et jusqu'au lancement op¨¦rations en deut¨¦rium-tritium lors de sa r¨¦union de novembre 2016.
La pand¨¦mie de Covid 19 a eu des cons¨¦quences mesurables sur les activit¨¦s de fabrication du programme (fermetures, absences du personnel, retards dans les cha?nes d'approvisionnement, d¨¦sorganisation du secteur de transport...) et, par le m¨ºme, sur le calendrier °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. De plus, au mois de novembre 2022, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization a annonc¨¦ que des r¨¦parations seraient n¨¦cessaires sur deux types de pi¨¨ces essentielles au fonctionnement du tokamak, les ¨¦crans thermiques et les secteurs de la chambre ¨¤ vide. (Voir les d¨¦tails ici et ici.) Tandis que la r¨¦paration des deux ¨¦l¨¦ments est en cours, la s¨¦quence d'assemblage de la chambre ¨¤ vide est suspendue. Une feuille de route r¨¦actualis¨¦e (updated Baseline) a ¨¦t¨¦ propos¨¦e au Conseil °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ au mois de juin 2024 qui prend en compte l¡¯¨¦valuation des effets r¨¦siduels de la pand¨¦mie, l'¨¦valuation des d¨¦fis techniques rencontr¨¦s, et un planning optimis¨¦ relatif aux ¨¦tapes r¨¦glementaires et ¨¤ l'exploitation de la machine °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. (Voir cet article pour plus d'informations.)
Le premier ? jalon ? du plan de 2016 pr¨¦voyait de produire un premier plasma dans des conditions d'¨¦nergie magn¨¦tique et d'intensit¨¦ ¨¦lectrique faibles, lequel aurait ¨¦t¨¦ imm¨¦diatement suivi d'une phase d'installation des principaux ¨¦l¨¦ments internes de la machine se d¨¦ployant sur plusieurs ann¨¦es. Le retard accus¨¦ par le programme a ouvert la voie ¨¤ une nouvelle possibilit¨¦ : d¨¦marrer l'exploitation avec une machine plus proche d'¨ºtre finalis¨¦e.
La nouvelle feuille de route a ¨¦t¨¦ con?ue pour privil¨¦gier un d¨¦marrage efficace de l'exploitation scientifique. Pour sa phase op¨¦rationnelle initiale (Start of Research Operation, ou d¨¦marrage de la phase d'exp¨¦rimentation), la machine °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ sera ¨¦quip¨¦e d'un divertor, de modules de couverture ainsi que d'autres ¨¦l¨¦ments et syst¨¨mes essentiels. Cette configuration permettra de produire des plasmas d'hydrog¨¨ne et de deut¨¦rium-deut¨¦rium et d'aller vers des d¨¦charges de longue dur¨¦e sous une intensit¨¦ du champ magn¨¦tique et avec un courant plasma maximaux.
La nouvelle feuille de route propose ¨¦galement d'allouer plus de temps ¨¤ la mise en service int¨¦gr¨¦e, de tester certaines bobines magn¨¦tiques ¨¤ 4 K (moins 269¡ãC), de mettre en ?uvre un syst¨¨me de chauffage suppl¨¦mentaire, et d'installer un syst¨¨me de r¨¦duction des disruptions. Par ailleurs, le mat¨¦riau de premi¨¨re paroi face au plasma, le b¨¦ryllium, sera remplac¨¦ par du tungst¨¨ne.
Le nouveau plan pr¨¦voit d'atteindre l'intensit¨¦ magn¨¦tique maximale en 2036, avec trois ann¨¦es de retard sur ce qui ¨¦tait anticip¨¦ par la feuille de route de 2016, tandis que le d¨¦marrage de la phase d'exploitation deut¨¦rium-tritium, en 2039, sera diff¨¦r¨¦e de quatre ans.
L¡¯ensemble de ces propositions, ainsi que leur incidence sur le budget et le calendrier du programme, est en cours d¡¯¨¦valuation par le Conseil, qui se r¨¦unit la prochaine fois au mois de novembre 2024.
Voir cet article pour plus d¡¯informations.
Trois ann¨¦es de travail ont ¨¦t¨¦ n¨¦cessaires pour adapter, sur 104 kilom¨¨tres, les chauss¨¦es, les ponts et les ronds-points de l'Itin¨¦raire °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ aux exigences des convois exceptionnels. Ces convois achemineront jusqu'au site d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, ¨¤ Saint-Paul-lez-Durance, les ¨¦l¨¦ments fabriqu¨¦s par les pays membres de l'Organization et arriv¨¦s par mer. Le premier convoi exceptionnel a voyag¨¦ le long de l'Itin¨¦raire °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ en janvier 2015.
Jusqu'¨¤ la fin de l'assemblage de la machine °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, quelque 250 convois exceptionnels parcourront l'itin¨¦raire °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ de nuit ¨¤ vitesse r¨¦duite, contournant seize villages, n¨¦gociant seize ronds-points et franchissant trente-cinq ponts. La plus lourde des charges qu'ils transporteront p¨¨se 900 tonnes ; la plus haute 10 m¨¨tres ; la plus large 9 m¨¨tres ; la plus longue 33 m¨¨tres.
Environ 150 convois exceptionnels ont d¨¦j¨¤ parcouru les 104 kilom¨¨tres de l'Itin¨¦raire. Les plus grands ? Les premiers secteurs de la chambre ¨¤ vide (440 tonnes), les bobines de champ toro?dal (330 tonnes), la bobine polo?dale PF (presque 400 tonnes), et des segments de lignes d'alimentation du syst¨¨me magn¨¦tique (feeders).
La construction d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est fond¨¦e sur la collaboration entre les sept Membres d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization.
L'Europe assume 45,5% du co?t de la construction ; la Chine, l'Inde, le Japon, la Cor¨¦e, la F¨¦d¨¦ration de Russie et les Etats-Unis prennent chacun ¨¤ leur charge 9,1% du co?t restant.
Les Membres d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ apportent l'essentiel de leur contribution (90%) ? en nature ?, c'est-¨¤-dire qu'ils fournissent directement ¨¤ °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization les b?timents de l'installation et les ¨¦l¨¦ments de la machine.
La contribution ? en nature ? des Membres d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ a ¨¦t¨¦ r¨¦partie en quelque 140 ? Accords de fourniture ? (Procurement Arrangements). Ces documents d¨¦crivent les sp¨¦cifications techniques et les proc¨¦dures applicables aux syst¨¨mes, aux composants ou aux b?timents du site. La valeur de chaque Accord de Fourniture est exprim¨¦e en °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Units of Account (IUA), en fran?ais Unit¨¦s de compte °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, une monnaie int¨¦rieure con?ue pour maintenir dans la dur¨¦e la valeur attach¨¦e ¨¤ la contribution de chaque Membre.
Les fournitures ont ¨¦t¨¦ r¨¦parties entre les sept Membres d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ sur la base de la valeur des ¨¦l¨¦ments qui les composent. Une fois le composant finalis¨¦, sa valeur est cr¨¦dit¨¦e au compte du Membre qui l'a r¨¦alis¨¦. Ainsi, contribuer au projet 9,1% de sa valeur revient ¨¤ ajouter la valeur en IUA des diff¨¦rents ¨¦l¨¦ments fournis.
Pendant la phase d'exploitation, les co?ts seront r¨¦partis entre les diff¨¦rents Membres de la mani¨¨re suivante : Europe, 34% ; Japon et Etats-Unis 13% ; Chine, Inde, Cor¨¦e et Russie, 10%
La France contribue au projet °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ en tant que membre de l'Union ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône (sa contribution repr¨¦sente 20% ¨¤ peu pr¨¨s de la participation ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône ¨¤ °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ). Lors de son d¨¦placement ¨¤ °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ pour l'inauguration de son si¨¨ge, Genevi¨¨ve Fioraso, ministre de l'Enseignement sup¨¦rieur et de la Recherche, a confirm¨¦ l'engagement de la France ¨¤ hauteur de 1,2 milliards d'euros jusqu'en 2017.
En outre, en tant que ? Pays H?te ?, la France a pris un certain nombre d'engagements sp¨¦cifiques : elle a mis ¨¤ la disposition d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ un site sur lequel elle a r¨¦alis¨¦ l'ensemble des travaux pr¨¦alables ¨¤ la construction de l'installation : d¨¦frichement, nivellement et viabilisation. La France a cr¨¦¨¦ une ?cole internationale pour accueillir les enfants des personnels d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ et r¨¦alis¨¦ l'am¨¦nagement de l'Itin¨¦raire °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ par lequel seront achemin¨¦s les ¨¦l¨¦ments de la machine. Ces engagements repr¨¦sentent environ 260 millions d'euros.
D'embl¨¦e et de leur propre volont¨¦, les collectivit¨¦s locales de la r¨¦gion PACA se sont fortement impliqu¨¦es dans le projet °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Les Conseils g¨¦n¨¦raux des six d¨¦partements les plus proches d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ (Hautes-Alpes, Alpes-de-Haute-Provence, Alpes-Maritimes, Vaucluse, Var and Bouches-du-Rh?ne), ainsi que le Conseil r¨¦gional Provence-Alpes-C?te d'Azur et la Communaut¨¦ du Pays d'Aix, ont apport¨¦ une contribution totale de 467 millions d'euros.
Cette contribution doit ¨ºtre mise en regard des contrats de sous-traitance et des emplois que le projet °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ a g¨¦n¨¦r¨¦s dans la r¨¦gion (voir le chap?tre : Retomb¨¦es Economiques).
Pour tous les pays ou groupes de pays Membres d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, les b¨¦n¨¦fices potentiels de leur participation sont importants : en contribuant une partie des frais de construction d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, les Membres en retirent 100% des r¨¦sultats scientifiques.
L'estimation originelle du co?t d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, bas¨¦ sur le design de 2001, ¨¦tait de 5 milliards d'euros pour la construction. Cette estimation n'int¨¦grait pas l'¨¦volution du co?t du travail, l'inflation, ou une marge pour impr¨¦vus. Il sous-estimait ¨¦galement la complexit¨¦ des op¨¦rations d'installation et d'assemblage et ne pr¨¦voyait pas le stockage sur site des ¨¦l¨¦ments de la machine.
En 2008, alors que la recherche dans le domaine de la fusion avait r¨¦alis¨¦ d'important progr¨¨s, des modifications ont ¨¦t¨¦ apport¨¦es ¨¤ la machine dans le cadre d'une revue de design d¨¦taill¨¦e (par exemple, l'ajout de syst¨¨mes d'aimants pour le contr?le des instabilit¨¦s). Ces modifications ont augment¨¦ le co?t global de l'installation. Dans le m¨ºme temps, le nombre des Membres d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ passait de quatre ¨¤ sept, ce qui a contribu¨¦ ¨¤ augmenter le nombre d'interfaces dans le design de la machine. Les co?ts de construction ont ¨¦galement connu une forte augmentation depuis 2001¡ªle prix de l'acier a doubl¨¦, celui du b¨¦ton a tripl¨¦.
En 2015, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization a ¨¦tabli un calendrier int¨¦grant de mani¨¨re exhaustive le planning des quelque 150 000 activit¨¦s qui concourent ¨¤ la construction de la machine °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ (syst¨¨mes, structures, ¨¦l¨¦ments). Ce calendrier refl¨¦tait une bien meilleure compr¨¦hension des s¨¦quences d'installation, des risques financiers et des co?ts pr¨¦visionnels. Il a fix¨¦ au mois de d¨¦cembre 2025 la date du Premier Plasma et ¨¤ 2035 le d¨¦but des op¨¦rations en deut¨¦rium-tritium.
Depuis, la fabrication de ces pi¨¨ces sans ¨¦quivalent, exceptionnellement complexes et souvent tr¨¨s massives, s¡¯est heurt¨¦e ¨¤ certains d¨¦fis techniques. Dans la plupart des cas, ces d¨¦fis ont ¨¦t¨¦ relev¨¦s ; dans d¡¯autres, des reparations ont ¨¦t¨¦ n¨¦cessaires. La pand¨¦mie de Covid-19 a ¨¦galement eu un impact sur les fabrications. °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization et les agencies domestiques ont depuis pr¨¦par¨¦ une feuille de route (baseline) actualis¨¦e qu¡¯ils ont pr¨¦sent¨¦ au mois de juin 2024 au Conseil °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. La proposition, ainsi que son incidence sur le budget et le calendrier du programme, en en cours d¡¯¨¦valuation.
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est financ¨¦ par les sept pays, ou groupe de pays, membres du projet : la Chine, l'Union ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône, l'Inde, le Japon, la Cor¨¦e, la Russie et les Etats-Unis. Au total, le co?t du programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est partag¨¦ par 35 pays.
Dans la mesure o¨´ chacun des Membres d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est responsable de la fourniture en nature des ¨¦l¨¦ments de l'installation, qu'il aura fabriqu¨¦s sur son propre territoire et financ¨¦s avec sa propre monnaie, la conversion du co?t estim¨¦ de la construction en une monnaie unique n'est pas pertinente.
Avant l'actualisation r¨¦cente du calendrier, l'Union ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône avait estim¨¦ que sa contribution globale ¨¤ la construction d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ s'¨¦l¨¨vera ¨¤ 6,6 milliards d'euros. (La contribution des autres agences domestiques d¨¦pend d'une part des co?ts industriels propres ¨¤ chacun des pays membres, lesquels peuvent ¨ºtre plus ou moins ¨¦lev¨¦s, et d'autre part du pourcentage de cette contribution ¨¤ la construction de l'installation °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.)
Sur la base de l'¨¦valuation r¨¦alis¨¦e par l'Union ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône, on a estim¨¦ ¨¤ 13 milliards d'euros le co?t de la construction d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ pour l'ensemble des membres du projet ¡ª encore ne s'agissait-il l¨¤ que d'une extrapolation : dans la mesure o¨´ le co?t r¨¦el est diff¨¦rent pour chacun des Membres du projet, il s'av¨¨re impossible de fournir une ¨¦valuation plus pr¨¦cise du co?t de l'ensemble du projet.
Depuis, le Conseil °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ a adopt¨¦ un calendrier qui fixe au mois de d¨¦cembre 2025 la date du Premier Plasma et qui fixe ¨¤ 2035 le d¨¦but des op¨¦rations en deut¨¦rium-tritium. Le budget pr¨¦visionnel associ¨¦ a ¨¦t¨¦ approuv¨¦ par chacun des membres selon les proc¨¦dures budg¨¦taires propres ¨¤ leur gouvernement. Le surco?t associ¨¦ au nouveau calendrier est estim¨¦ ¨¤ 4 milliards d'euros. Depuis, le calendrier du programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ a ¨¦t¨¦ affect¨¦ par la pand¨¦mie de Covid-19 et des difficult¨¦s de fabrication avec certains ¨¦l¨¦ments de la machine °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Une nouvelle feuille de route est ¨¤ l'¨¦³Ù³Ü»å±ð et sera pr¨¦sent¨¦e au Conseil °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ courant 2024.
L'¨¦valuation du co?t des autres phases du projet demeure inchang¨¦e. Le co?t de la phase op¨¦rationnelle de l'installation (2019 jusqu'¨¤ l'horizon 2037) est ¨¦valu¨¦ ¨¤ 188 kIUA* par an. Pour ce qui concerne les phases de mise ¨¤ l'arr¨ºt d¨¦finitif (2037-2042) et de d¨¦mant¨¨lement, leur co?t en euros a ¨¦t¨¦ respectivement ¨¦tabli ¨¤ 281 et 530 millions (valeur 2001).
*Dans le cadre de l'Accord °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, l'Unit¨¦ de compte °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ a ¨¦t¨¦ cr¨¦¨¦e pour r¨¦partir de mani¨¨re ¨¦quitable la valeur de chaque Accord de fourniture (Procurement Arrangement) entre les Membres du projet ; (en 2023, 1 IUA = EUR 1,975.41).
Dans le contexte mondial actuel, marqu¨¦ par une hausse des prix du p¨¦trole et du gaz naturel, des difficult¨¦s d'acc¨¨s aux sources de combustibles fossiles bon march¨¦ et un triplement attendu de la demande ¨¦nerg¨¦tique mondiale d'ici la fin du si¨¨cle, la question de l'¨¦nergie se trouve plac¨¦e au premier plan. Comment pourra-t-on fournir cette ¨¦nergie suppl¨¦mentaire sans augmenter la production de gaz ¨¤ effet de serre ?
Il est important d'investir dans les ¨¦nergies renouvelables comme le solaire, l'¨¦olien et la g¨¦othermie. Mais il est tout aussi important d'investir dans la R&D sur la fusion car les investissements font progresser la technologie et les avanc¨¦es technologiques font baisser les co?ts. Tous les calculs indiquent que les ¨¦nergies renouvelables prendront de l'importance lors des prochaines d¨¦cennies.
Le bouquet ¨¦nerg¨¦tique id¨¦al pour l'avenir doit combiner diff¨¦rentes m¨¦thodes de production, et non reposer essentiellement sur une seule et m¨ºme source. La fusion pr¨¦sente des avantages qui justifient la poursuite des recherches : elle pourra ¨ºtre une source d¡¯¨¦nergie s?re, abondante et non carbon¨¦e, et qui ne sera pas d¨¦pendant des conditions m¨¦teo, ce qui n'est pas simple avec les m¨¦thodes de production utilisant des sources intermittentes comme le vent ou le soleil.
La communaut¨¦ de la fusion ne se voit pas entrer en concurrence avec les sources d'¨¦nergie renouvelables. Elle consid¨¨re plut?t que, dans un monde toujours plus d¨¦pendant de l'¨¦nergie, il est important d'explorer toutes les possibilit¨¦s prometteuses pour notre avenir commun.
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization g¨¨re l¡¯estimation de ses co?ts et les risques associ¨¦s ¨¤ l¡¯aide de logiciels et de m¨¦thodes d¡¯analyse des risques reconnus. Dans tout projet de construction s¡¯¨¦tendant sur plusieurs ann¨¦es, le risque existe de voir le budget affect¨¦ par des facteurs ? externes ? (main-d¡¯?uvre, mat¨¦riaux de construction) ou ? internes ? (complexit¨¦ des nombreuses interfaces de conception, modification des conceptions, exigences ou inspections de l¡¯autorit¨¦ de s?ret¨¦ nucl¨¦aire, etc.).
Conform¨¦ment ¨¤ un syst¨¨me de classification des risques en vigueur dans tout programme de cette envergure, chaque activit¨¦ figurant dans l¡¯estimation des co?ts d¡¯°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization est associ¨¦e ¨¤ un degr¨¦ d¡¯incertitude. La valeur de ces activit¨¦s et leur classement en fonction de leur niveau d¡¯incertitude sont ensuite analys¨¦s de mani¨¨re ¨¤ estimer un ? niveaux de confiance ?. Il s¡¯agit l¨¤ d¡¯outils importants, qui permettent ¨¤ la direction d¡¯identifier les ¨¦ventuelles hausses de co?ts et de r¨¦agir en cons¨¦quence.
Pour compenser les risques r¨¦sultant de l¡¯incertitude proc¨¦dant de l¡¯estimation des co?ts, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization recherche activement les ¨¦conomies qui lui permettront de contrebalancer les ¨¦ventuelles hausses de co?ts.
La proc¨¦dure de d¨¦livrance de l'Autorisation de cr¨¦ation par les autorit¨¦s fran?aises a dur¨¦ plus de 30 mois. La proc¨¦dure est celle qui s'applique ¨¤ toute installation nucl¨¦aire de base (INB) situ¨¦e sur le territoire national :
- Au mois de mars 2010, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization a soumis le Rapport pr¨¦liminaire de s?ret¨¦ (RpRS) ¨¤ l'Autorit¨¦ de s?ret¨¦ nucl¨¦aire fran?aise (ASN), enclenchant ainsi la proc¨¦dure d'¨¦valuation technique du dossier de s?ret¨¦ ;
- L'Autorit¨¦ environnementale fran?aise, qui doit ¨¦mettre un avis conform¨¦ment ¨¤ la directive ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône 97/11/CE du 3 mars 1997, a ¨¦t¨¦ consult¨¦e et a remis son avis le 23 mars 2011. Son avis est favorable et inclut plusieurs recommandations qui seront prises en compte par °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization.
- L'Enqu¨ºte publique s'est d¨¦roul¨¦e dans les communes proches du site °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ entre le 15 juin et le 4 ao?t 2011. Le 9 septembre 2011 la Commission d'Enqu¨ºte Publique a rendu un avis favorable.
- L'instruction technique du dossier, r¨¦alis¨¦e par l'Institut de radioprotection et de s?ret¨¦ nucl¨¦aire (IRSN), agissant ¨¤ titre d'expert de l'ASN, a ¨¦t¨¦ lanc¨¦e au cours de l'¨¦t¨¦ 2010. Au mois de septembre, l'IRSN a remis un rapport de 300 pages au ? Groupe Permanent ?, un groupe de 30 experts choisis par l'ASN. Ce rapport contenait quelque 800 questions directement adress¨¦es ¨¤ °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization. Le Groupe Permanent a rendu son avis favorable ¨¤ la fin de l'ann¨¦e 2011.
- Le 20 juin 2012, l'ASN a officiellement inform¨¦ °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization qu'au terme d'une analyse technique approfondie, les conditions op¨¦rationnelles et le design d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, tels qu'ils sont d¨¦crits dans les Dossiers de s?ret¨¦ de l'installation, sont conformes aux exigences de s?ret¨¦. La proposition de d¨¦cret a ¨¦t¨¦ soumise ¨¤ la signature du gouvernement fran?ais.
- Le 10 novembre 2012, le Journal officiel a publi¨¦ autorisant l'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization ¨¤ cr¨¦er l'Installation nucl¨¦aire de base (INB) °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
- En parall¨¨le, l'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization a livr¨¦ une ¨¦valuation du risque transparente et exhaustive (? stress tests ?) aux autorit¨¦s de s?ret¨¦ fin 2012. L'examen technique du rapport a ¨¦t¨¦ men¨¦ par le Groupe Permanent (des experts nomm¨¦s par les autorit¨¦s de s?ret¨¦ nucl¨¦aire), qui a conclu en juin 2013 ¨¤ une seule recommandation : d'approfondir l'¨¦³Ù³Ü»å±ð des conditions climatiques extr¨ºmes, telles des tornades, des averses de gr¨ºle, etc. Compte tenu de la solidit¨¦ de la conception de la s?ret¨¦ d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, ce rapport de contr?le de la s?ret¨¦ nucl¨¦aire ne devrait pas occasionner des co?ts suppl¨¦mentaires.
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est la premi¨¨re installation nucl¨¦aire soumise aux exigences particuli¨¨rement rigoureuses de la loi du 13 juin 2006 relative ¨¤ la transparence et ¨¤ la s¨¦curit¨¦ en mati¨¨re nucl¨¦aire, dite ? Loi TSN ?.
C'est ¨¦galement la premi¨¨re fois qu'une installation de fusion est consid¨¦r¨¦e comme Installation nucl¨¦aire de base (INB) et, ¨¤ ce titre, soumise ¨¤ un examen de s?ret¨¦ en vue d'obtenir une Autorisation de cr¨¦ation.
En 2012, au terme d'une analyse approfondie des caract¨¦ristiques techniques de la machine et de ses conditions op¨¦rationnelles, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ a ¨¦t¨¦ class¨¦ Installation Nucl¨¦aire de Base (INB) au regard de la r¨¦glementation fran?aise. Le programme doit d¨¦sormais franchir une nouvelle ¨¦tape r¨¦glementaire pour pouvoir proc¨¦der ¨¤ l'assemblage de la machine.
De nombreux ¨¦changes avec l'Autorit¨¦ de s?ret¨¦ nucl¨¦aire fran?aise (ASN), ayant pour but de d'examiner ? l'approche graduelle ? (staged approach 2025-2035) propos¨¦e par la direction d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization, ont eu lieu au cours de l'ann¨¦e 2017. (Cette approche consiste ¨¤ construire l'installation ¨¦tape par ¨¦tape, en r¨¦alisant des exp¨¦riences op¨¦rationnelles entre chacune de ces ¨¦tapes de mani¨¨re ¨¤ renforcer la confiance des Membres du programme et ¨¤ minimiser les risques financiers.) Les autorit¨¦s ont jug¨¦ cette approche coh¨¦rente avec les proc¨¦dures d'autorisation ;
Une r¨¦vision de la version 2010 du Rapport pr¨¦liminaire de s?ret¨¦ (RpRS) a ¨¦t¨¦ entrepris pour tenir compte des changements intervenus dans la conception de la machine au cours des huit derni¨¨res ann¨¦es ; un dossier de s?ret¨¦ a ¨¦galement ¨¦t¨¦ remis pour lever, pr¨¦alablement au lancement des activit¨¦s d'assemblage du tokamak, le ? point d'arr¨ºt ? fix¨¦ par l'ASN.
La ? feuille de route ? des proc¨¦dures d'autorisation inclut deux autres ¨¦tapes : la demande d'autorisation de d¨¦marrage qu'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization d¨¦posera aupr¨¨s de l'ASN pr¨¦alablement ¨¤ la production du premier plasma d'hydrog¨¨ne (et pareillement, pour le premier plasma hydrog¨¨ne/h¨¦lium) ; et la demande d'autorisation de mise en service de l'installation, qui interviendra avant la premi¨¨re utilisation de tritium dans la machine. Dans les deux cas, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization devra fournir une mise ¨¤ jour du Rapport pr¨¦liminaire de s?ret¨¦ (RpRS) ainsi que des dossiers de s?ret¨¦ et d'autres documents techniques.
Voir ¨¦galement le paragraphe ? Actualisation ?.
Depuis que le dossier d'autorisation de l'assemblage de la machine est entr¨¦ dans la proc¨¦dure d'examen approfondi, au mois de mai 2021, l'Autorit¨¦ de s?ret¨¦ nucl¨¦aire fran?aise (ASN) et °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization n'ont cess¨¦ de dialoguer. Au mois de janvier 2022, l'ASN a fait part ¨¤ °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization de sa d¨¦cision de conditionner la lev¨¦e du ? point d'arr¨ºt ? ¡ªinitialement attendue au mois de f¨¦vrier 2022¡ªaux r¨¦ponses qui seront apport¨¦es aux demandes d'informations compl¨¦mentaires formul¨¦es par l'ASN.
Actualisation du mois d¡¯octobre 2023 : La mise ¨¤ jour de la feuille de route d¡¯°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ implique le renforcement de l¡¯interaction avec l¡¯Autorit¨¦ de s?ret¨¦ nucl¨¦aire fran?aise (ASN) et les experts de l¡¯Institut de Radioprotection et de S?ret¨¦ Nucl¨¦aire (IRSN) pour tout ce qui concerne les questions relatives au ? point d¡¯arr¨ºt ? dans la proc¨¦dure d¡¯assemblage de la machine, et l¡¯alignement mutuel sur le d¨¦roulement des ¨¦tapes ¨¤ venir. Les ¨¦changes se poursuivent. Dans le contexte d¡¯une nouvelle feuille de route (? updated Baseline ?), l¡¯un des aspects les plus critiques concerne l¡¯am¨¦lioration de la s¨¦quence d¡¯assemblage, qui permettra d¡¯aborder dans les meilleurs d¨¦lais la phase de fonctionnement nucl¨¦aire de la machine.
La nouvelle approche proposera une phase de fonctionnement ¨¤ pleine puissance divis¨¦e en trois ¨¦tapes : un d¨¦marrage robuste de l'exploitation de la machine (? Start of Research Operation ? qui permettra de d¨¦montrer le fonctionnement ¨¤ 15 MA et de mettre en service l'ensemble des syst¨¨mes n¨¦cessaires ; une phase deut¨¦rium/tritium 1 (DT-1), qui sera d¨¦di¨¦e ¨¤ l'exploration des plasmas de deut¨¦rium et de deut¨¦rium-tritium en mode H avec des niveaux de courant plasma allant jusqu'aux maxima d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ (15 MA) ; et une phase deut¨¦rium/tritium 2 (DT-2), pendant lequel °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ se trouvera dans sa configuration finale et pourra ¨¦tudier divers sc¨¦narios de physique et ¨¦valuer les choix technologiques pour les futurs r¨¦acteurs de fusion ¨¦lectrog¨¨nes. Cette approche ¨¦chelonn¨¦e permettra de limiter les risques, avec une ? prise en main ? de l¡¯outil exp¨¦rimental par ¨¦tapes, avant de d¨¦montrer le fonctionnement ¨¤ pleine puissance.
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est la premi¨¨re installation de fusion soumise ¨¤ une proc¨¦dure d'autorisation par une autorit¨¦ de s?ret¨¦ nucl¨¦aire. Dans ce domaine ¨¦galement, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ ? ouvre la voie ? et les installations de fusion ¨¤ venir b¨¦n¨¦ficieront des analyses techniques r¨¦alis¨¦es par °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization ¨¤ chacune des phases de la proc¨¦dure, depuis l'autorisation de construction jusqu'¨¤ la phase op¨¦rationnelle et au d¨¦mant¨¨lement final.
M¨ºme si la temp¨¦rature de 100 millions de degr¨¦s Celsius est extr¨ºme, la densit¨¦ du plasma (le nombre d'atomes par m¨¨tre cube) est environ un million de fois plus faible que celle de l'air et l'¨¦nergie totale qu'il contient n'est pas tr¨¨s ¨¦lev¨¦e. La lib¨¦ration tr¨¨s rapide d'¨¦nergie peut entra?ner des atteintes superficielles sur certains ¨¦l¨¦ments face au plasma (fusion de la surface), insuffisants toutefois pour entra?ner des dommages structurels.
L'installation °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ a ¨¦t¨¦ con?ue de mani¨¨re ¨¤ r¨¦sister ¨¤ un s¨¦isme d'une amplitude 40 fois sup¨¦rieure, lib¨¦rant 250 fois plus d'¨¦nergie que tout s¨¦isme survenu dans la zone par le pass¨¦ dans la r¨¦gion de Saint-Paul-les-Durance, France. Le b?timent Tokamak d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ sera construit en b¨¦ton sp¨¦cialement renforc¨¦ et s'appuiera sur des plots-supports, ou piliers, sp¨¦cialement con?us pour r¨¦sister aux s¨¦ismes. Cette technologie a ¨¦t¨¦ utilis¨¦e pour prot¨¦ger du risque sismique d'autres structures de g¨¦nie civil, comme les centrales ¨¦lectriques, et garantir que leur comportement sera conforme aux exigences de s?ret¨¦ en cas de s¨¦isme. Le risque d'inondation a ¨¦galement ¨¦t¨¦ pris en compte dans la conception d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ et dans son Rapport Pr¨¦liminaire de S?ret¨¦ : dans la situation hypoth¨¦tique la plus extr¨ºme ¡ª celle d'une rupture de barrage suite ¨¤ des ¨¦pisodes pluvieux exceptionnels - il subsiste une marge de plus de 30 m entre la hauteur maximale de l'eau et le premier soubassement des b?timents nucl¨¦aires.
Suite ¨¤ l'accident nucl¨¦aire survenu ¨¤ la centrale de Fukushima Daiichi au Japon en mars 2011, le gouvernement fran?ais a demand¨¦ ¨¤ l'ASN (l'Autorit¨¦ de S?ret¨¦ Nucl¨¦aire) de r¨¦aliser des examens compl¨¦mentaires (? stress tests ?) sur les r¨¦acteurs du parc nucl¨¦aire fran?ais, mais aussi sur des installations de recherche. Ces examens visent ¨¤ examiner la solidit¨¦ d'une installation face ¨¤ une s¨¦rie de situations extr¨ºmes (inondation centennale, un s¨¦isme d'amplitude exceptionnelle, ou les deux ¨¦v¨¨nements a la fois).
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization a remis aux autorit¨¦s le 15 septembre 2012 un rapport sur les ? stress tests ? effectu¨¦s. L'examen technique du rapport, men¨¦ par des experts nomm¨¦s par l'ASN (le Groupe Permanent), a conclu en juin 2013 ¨¤ une seule recommandation : celle d'approfondir l'¨¦³Ù³Ü»å±ð des conditions climatiques extr¨ºmes, telles des tornades et des averses de gr¨ºle.
Conform¨¦ment ¨¤ la r¨¦glementation et aux pratiques fran?aises, la conception d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ prend en compte les risques externes. Le Rapport pr¨¦liminaire de s?ret¨¦ (RPrS), que l'organisation °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ a soumis aux autorit¨¦s int¨¨gre une analyse approfondie des risques externes, y compris des risques d'origine humaine. Une partie du Rapport pr¨¦liminaire de s?ret¨¦ est consacr¨¦e ¨¤ d¨¦montrer la s?ret¨¦ d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ face ¨¤ des actes malveillants tels que des chutes d'avion.
Dans une machine de fusion de type tokamak, la quantit¨¦ de combustible pr¨¦sente dans la chambre ne permet d'alimenter la combustion que pendant quelques secondes. Dans la mesure o¨´ les conditions tr¨¨s sp¨¦cifiques de la r¨¦action de fusion sont difficiles ¨¤ obtenir et ¨¤ maintenir, toute perturbation entra?nera un refroidissement quasi instantan¨¦ du plasma et un arr¨ºt de la r¨¦action, de la m¨ºme fa?on qu'un br?leur ¨¤ gaz s'¨¦teint lorsqu'on ferme le robinet d'alimentation. Le processus de fusion ne pr¨¦sente donc aucun risque en soi et il n'existe aucun danger d'emballement de la r¨¦action conduisant ¨¤ une explosion.
Non. Ce qui s'est produit dans les r¨¦acteurs de fission de la c?te nord-est du Japon, suite ¨¤ un s¨¦isme de grande ampleur et au tsunami qu'il a g¨¦n¨¦r¨¦, ne peut pas se produire dans °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Et ce, pour une raison simple : les r¨¦actions physiques, et les technologies mises en ?uvre dans un r¨¦acteur de fission sont fondamentalement diff¨¦rentes de celles d'un r¨¦acteur de fusion.
Dans °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, comme dans les futurs r¨¦acteurs de fusion, il n'y aura jamais qu'une tr¨¨s petite quantit¨¦ de combustible. Le combustible d'une installation de fusion est constitu¨¦ d'un m¨¦lange gazeux ¡ª un plasma de deut¨¦rium et de tritium. Seul un approvisionnement continu en combustible permet d'alimenter la r¨¦action de fusion. Si, pour une raison ou une autre, l'approvisionnement en combustible est interrompu, le processus de fusion est imm¨¦diatement stopp¨¦. Il n'a aucun danger de ? fonte du c?ur ? ou d'emballement de la r¨¦action.
En outre, la perte hypoth¨¦tique de la fonction ? refroidissement ? n'aurait pas d'impact sur la barri¨¨re de confinement. M¨ºme dans le cas de la perte d¨¦finitive du circuit d'eau de refroidissement, par exemple en cas de s¨¦isme, les barri¨¨res de confinement resteraient intactes. La temp¨¦rature de la chambre ¨¤ vide qui est la premi¨¨re barri¨¨re de confinement provoquerait en aucun cas la fonte des mat¨¦riaux.
Dans un r¨¦acteur de fission, il est indispensable de continuer ¨¤ refroidir le c?ur, m¨ºme apr¨¨s la mise ¨¤ l'arr¨ºt de l'installation. En effet, la chaleur produite par le processus de d¨¦croissance des centaines de tonnes de combustible nucl¨¦aire contenues dans la cuve doit imp¨¦rativement ¨ºtre ¨¦vacu¨¦e.
Dans °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, comme dans les futurs r¨¦acteurs de fusion, la situation est totalement diff¨¦rente. La puissance thermique induite dans la chambre ¨¤ vide sera faible. En supposant que la chambre ¨¤ vide ne puisse ¨ºtre activement refroidie, ce qui pourrait ¨ºtre le cas dans l'hypoth¨¨se d'une panne totale des syst¨¨mes de refroidissement, l'augmentation de la temp¨¦rature ne menacerait en aucune mani¨¨re l'int¨¦grit¨¦ de l'enceinte.
Les analyses de s?ret¨¦ pr¨¦sent¨¦es dans le Rapport pr¨¦liminaire de s?ret¨¦ d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ consid¨¨rent l'environnement comme un tout, incluant les installations pr¨¦sentes, qu'elles soient nucl¨¦aires ou conventionnelles, et qui seraient susceptibles d'avoir une incidence sur °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Ces ¨¦³Ù³Ü»å±ðs montrent que la s?ret¨¦ d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ ne sera pas affect¨¦e par les accidents survenant dans les installations voisines.
La quantit¨¦ maximale de tritium sur le site sera d¨¦finie par les autorit¨¦s de s?ret¨¦ fran?aise et ne d¨¦passera pas 4 kg. La quantit¨¦ r¨¦elle pr¨¦sente dans °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ ¨¤ un moment donn¨¦ sera d¨¦finie par les besoins op¨¦rationnels en fonction du Plan de recherche de l'installation.
Le tritium sera stock¨¦ sous forme d'hydrure m¨¦tallique (c'est-¨¤-dire qu'il sera chimiquement li¨¦ ¨¤ un m¨¦tal) dans des enceintes d¨¦di¨¦es. Ces lits d'hydrure m¨¦tallique sont tr¨¨s efficaces pour recueillir le tritium et le stocker de mani¨¨re s?re. Seules les quantit¨¦s n¨¦cessaires au fonctionnement du cycle de combustible seront lib¨¦r¨¦es des lits d'hydrure m¨¦tallique. En termes de confinement, la performance de ces lits sera conforme ¨¤ un programme de qualification tr¨¨s strict. Les pertes survenant dans ces lits de stockage proc¨¨deront uniquement de la d¨¦sint¨¦gration radioactive naturelle du tritium (la moiti¨¦ du tritium se d¨¦sint¨¨gre en h¨¦lium inerte tous les 12,3 ans).
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ a mis en place des m¨¦thodologies de confinement tr¨¨s sophistiqu¨¦es, ainsi que des technologies capables d'¨¦liminer et de r¨¦cup¨¦rer le tritium en toute circonstance dans le cas tr¨¨s peu probable o¨´ celui-ci se diffuserait dans l'enceinte. Le contr?le du stock de tritium s'effectue au moyen d'une proc¨¦dure de suivi et de mesures r¨¦guli¨¨res de l'inventaire. Des mesures de s¨¦curit¨¦ seront pr¨¦vues pour prot¨¦ger le tritium stock¨¦.
D'abord, sachez que les neutrons font partie de notre environnement naturel : l'interaction entre le rayonnement cosmique et l'atmosph¨¨re de notre plan¨¨te en produit ¨¤ chaque seconde de tr¨¨s grandes quantit¨¦s. Mais avant de toucher le sol la plupart d'entre eux vont interagir avec les noyaux des particules avec lesquelles ils entrent en collision¡ªazote, oxyg¨¨ne, carbone, etc.¡ªperdre leur ¨¦nergie ou g¨¦n¨¦rer des isotopes. Seule une infime proportion¡ªde l'ordre de 100 ¨¤ 300 neutrons par m¨¨tre-carr¨¦ par seconde¡ªparvient jusqu'¨¤ la surface de la Terre, o¨´ ils sont ? captur¨¦s ? par les noyaux qu'ils rencontrent ¨¤ moins qu'ils ne se d¨¦sint¨¨grent pour former d'autres particules, proton, ¨¦lectron ou neutrino ...
Lorsque le r¨¦acteur °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ tournera ¨¤ pleine puissance, les r¨¦actions de fusion produiront de l'ordre de cent milliards de milliards neutrons ... par seconde ! Mais ¨¤ la diff¨¦rence des neutrons ? naturels ? issus du rayonnement cosmique, ces neutrons vont rencontrer sur leur parcours une s¨¦rie d'obstacles physiques, dont certains sont particuli¨¨rement denses et difficiles ¨¤ franchir
L'¨¦paisseur des modules de couverture de la chambre ¨¤ vide ; le cuivre et l'acier de la premi¨¨re paroi; le b¨¦ton gorg¨¦ de bore, un ¨¦l¨¦ment qui manifeste un app¨¦tit particulier pour les neutrons¡ªtous ces mat¨¦riaux sont ont pour mission d'absorber le flux de neutrons g¨¦n¨¦r¨¦ par les r¨¦actions de fusion ¨¤ l'int¨¦rieur de la machine et de r¨¦duire de mani¨¨re drastique le nombre de ceux qui pourraient qui se diffuser dans l'environnement.
Pas de quoi s'inqui¨¦ter toutefois : au sortir de l'installation, les neutrons survivants seront si peu nombreux qu'ils se dilueront dans le bruit de fond neutronique naturel.
Seule une petite partie du tritium pr¨¦sent dans le Tokamak est effectivement consomm¨¦e pendant la combustion du plasma. Le tritium sera s¨¦par¨¦ des gaz extraits de l'enceinte du Tokamak, purifi¨¦ et stock¨¦ en vue de sa r¨¦utilisation. L'efficacit¨¦ de l'¨¦limination du tritium pr¨¦sent dans l'atmosph¨¨re de l'enceinte et dans les effluents liquides ; celle de sa r¨¦cup¨¦ration pendant l'exploitation du plasma ne d¨¦pendent pas de la performance de fusion du Tokamak. La conception de la machine est fond¨¦e sur un sc¨¦nario dans lequel aucune quantit¨¦ de tritium n'est ? br?l¨¦e ? et la totalit¨¦ du tritium est transf¨¦r¨¦e de l'enceinte du Tokamak vers le syst¨¨me de r¨¦cup¨¦ration.
De nombreuses dispositions ont ¨¦t¨¦ pr¨¦vues, d¨¨s la conception de l'installation, pour ¨¦viter les pertes de tritium. Une barri¨¨re de confinement statique efficace sera install¨¦e dans les zones de manipulation du tritium et une cascade de d¨¦pressurisation dans les b?timents emp¨ºchera toute diffusion de tritium vers l'ext¨¦rieur. Les syst¨¨mes de confinement statique et dynamique, ainsi que des syst¨¨mes de surveillance radiologique et environnementale, seront install¨¦s plusieurs ann¨¦es avant que la machine ne soit aliment¨¦e en tritium (c'est-¨¤-dire d¨¨s le d¨¦but de la phase d'exploitation deut¨¦rium-deut¨¦rium). M¨ºme les petites quantit¨¦s de tritium g¨¦n¨¦r¨¦es pendant l'exploitation deut¨¦rium-deut¨¦rium seront ¨¦limin¨¦es et r¨¦cup¨¦r¨¦es gr?ce ¨¤ des syst¨¨mes de traitement du cycle de combustible.
La conception d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est telle que, m¨ºme en cas de br¨¨che accidentelle dans le Tokamak, les niveaux de radioactivit¨¦ ¨¤ l'ext¨¦rieur de l'enceinte seraient encore tr¨¨s faibles. Le Rapport pr¨¦liminaire de s?ret¨¦ d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ inclut une analyse des risques et ¨¦v¨¦nements susceptibles d'entra?ner des accidents dans l'installation. Pendant l'exploitation normale, l'impact radiologique d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ sur les populations les plus expos¨¦es sera mille fois inf¨¦rieur au rayonnement ionisant naturel. Dans les sc¨¦narios les plus pessimistes, comme un incendie dans l'installation de traitement du tritium, aucune ¨¦vacuation des populations avoisinantes ou autre contre-mesure ne serait n¨¦cessaire.
De par sa nature, la r¨¦action de fusion nucl¨¦aire ¨¤ l'int¨¦rieur d'un tokamak ne pr¨¦sente aucun risque. La fusion exige des conditions tr¨¨s sp¨¦cifiques et la r¨¦action s'¨¦teint d'elle-m¨ºme si le plasma est trop froid ou trop chaud, s'il y a trop ou pas assez de combustible, en pr¨¦sence de contaminants dans le plasma ou si les champs magn¨¦tiques ne sont pas optimaux.
Cependant les ¨¦l¨¦ments d'une installation telle qu'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, ou que les centrales de fusion qui lui succ¨¦deront, deviendront radioactifs sous l'effet de deux m¨¦canismes : le tritium (l'un des deux combustibles de la r¨¦action de fusion, dont la demi-vie est de 12,3 ans) induira une certaine radioactivit¨¦ dans la structure de la chambre ¨¤ vide, tout comme les neutrons rapides issus des r¨¦actions de fusion qui sont absorb¨¦s ¨¤ la surface des mat¨¦riaux entourant le plasma.
La quantit¨¦ de tritium utilis¨¦e pendant les d¨¦charges de plasma est tr¨¨s faible, quelques grammes ¨¤ peine ¨¤ chaque fois. Des proc¨¦dures rigoureuses ont ¨¦t¨¦ mises en place pour la manipulation et le confinement du tritium. Ces proc¨¦dures ont fait leurs preuves dans d'autres installations de fusion ainsi que dans les applications m¨¦dicales et technologiques du tritium. Une barri¨¨re de confinement statique efficace sera install¨¦e dans les zones o¨´ est manipul¨¦ le tritium et la r¨¦gulation en cascade de la pression d'air dans les b?timents emp¨ºchera toute diffusion du tritium ¨¤ l'ext¨¦rieur. En cas de rupture accidentelle du confinement dans le tokamak, les niveaux de radioactivit¨¦ ¨¤ l'ext¨¦rieur de l'enceinte d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ demeureront tr¨¨s faibles. Le rapport pr¨¦liminaire de s?ret¨¦ d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ comprend une analyse des risques d¨¦montrant que, en fonctionnement normal, l'impact radiologique d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ sur les populations les plus expos¨¦es sera mille fois inf¨¦rieur ¨¤ celui du rayonnement ambiant naturel. M¨ºme dans le pire des sc¨¦narios, comme un incendie dans l'usine tritium, aucune ¨¦vacuation des populations riveraines ou autre contre-mesure ne seraient n¨¦cessaires.
Contrairement aux r¨¦acteurs ¨¤ fission, les r¨¦acteurs de fusion nucl¨¦aire ne produiront pas de d¨¦chets radioactifs de haute activit¨¦/vie longue. Le combustible ? br?l¨¦ ? dans un r¨¦acteur de fusion est l'h¨¦lium, un gaz inerte. L'activation de la surface des mat¨¦riaux par les neutrons rapides produira des d¨¦chets class¨¦s comme tr¨¨s faiblement, faiblement ou moyennement actifs. Tous les d¨¦chets seront trait¨¦s, conditionn¨¦s et entrepos¨¦s sur le site. La demi-vie de la plupart des isotopes radioactifs pr¨¦sents dans ces d¨¦chets ¨¦tant inf¨¦rieure ¨¤ 10 ans, la radioactivit¨¦ des mat¨¦riaux aura suffisamment diminu¨¦ apr¨¨s 100 ans pour permettre leur recyclage en vue de les r¨¦utiliser, par exemple, dans d'autres centrales de fusion. Ce d¨¦lai de 100 ans pourrait ¨ºtre encore r¨¦duit dans les dispositifs du futur gr?ce au d¨¦veloppement de mat¨¦riaux ? ¨¤ faible activation ?. Il s'agit l¨¤ d'un volet important des travaux actuels de recherche et d¨¦veloppement sur la fusion.
On estime que l'activation ou la contamination des ¨¦l¨¦ments face au plasma, de la chambre ¨¤ vide, du circuit combustible, du circuit de refroidissement, des ¨¦quipements de maintenance et des b?timents g¨¦n¨¦rera 30 000 tonnes de d¨¦chets de d¨¦mant¨¨lement, qui seront ¨¦vacu¨¦s de l'installation °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ et trait¨¦s.
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization a obtenu le titre d'exploitant nucl¨¦aire autoris¨¦ pour la France en novembre 2012, ¨¤ l'issue d'une inspection technique pouss¨¦e de son dossier de s?ret¨¦. Premi¨¨re installation nucl¨¦aire ¨¤ avoir ¨¦t¨¦ autoris¨¦e en France depuis 2006, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est le premier site ¨¤ observer la loi de 2006 relative ¨¤ la transparence et ¨¤ la s¨¦curit¨¦ en mati¨¨re nucl¨¦aire mais aussi le tout premier dispositif de fusion dont les caract¨¦ristiques de s?ret¨¦ ont fait l'objet d'un examen rigoureux par des autorit¨¦s de r¨¦glementation nucl¨¦aire en vue de l'autorisation d'une installation nucl¨¦aire.
Un r¨¦acteur de fusion tel qu'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ ne contient aucune mati¨¨re fissile telles que le plutonium ou l'uranium fortement enrichi susceptible d'¨ºtre d¨¦tourn¨¦e pour fabriquer des armes nucl¨¦aires. Le tritium est utilis¨¦ commercialement, en petites quantit¨¦s, dans les secteurs du diagnostic m¨¦dical et des enseignes lumineuses. Son utilisation par °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ n'ouvrira en aucun cas une nouvelle fili¨¨re de fabrication d'armes de destruction massive.
Conform¨¦ment ¨¤ la r¨¦glementation fran?aise sur la s¨¦curit¨¦ au travail et afin de se pr¨¦munir contre les risques potentiels, un syst¨¨me int¨¦gr¨¦ de gestion de la s?ret¨¦ sera mis en place sur le site °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Ces risques potentiels seront ¨¦valu¨¦s d¨¦partement par d¨¦partement de mani¨¨re ¨¤ mettre en place des mesures de s?ret¨¦ appropri¨¦es. Les risques non radiologiques suivants sont pris en compte sur le site °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ: incendie, exposition aux champs magn¨¦tiques et ¨¦lectromagn¨¦tiques, exposition aux substances chimiques et aux fluides cryog¨¦niques, hautes tensions. Pour garantir la protection des personnels, l'acc¨¨s au b?timent du tokamak sera strictement interdit pendant son fonctionnement.
Depuis le d¨¦but des ann¨¦es 1960, les physiciens explorent les propri¨¦t¨¦s des plasmas produits au sein des tokamaks. Ils ont pu ¨¦tablir que dans certaines conditions ¡ª par exemple lorsque pour un champ magn¨¦tique donn¨¦ l'intensit¨¦ du courant circulant dans le plasma, la pression ou la densit¨¦ atteignent des niveaux trop ¨¦lev¨¦s ¡ª le plasma peut devenir instable.
Une disruption est une instabilit¨¦ qui peut se d¨¦velopper au sein du plasma. Les disruptions conduisent ¨¤ une d¨¦gradation, voire ¨¤ une perte, du confinement magn¨¦tique du plasma. Du fait de la grande quantit¨¦ d'¨¦nergie que contient le plasma, la perte de confinement cons¨¦cutive ¨¤ une disruption peut soumettre les ¨¦l¨¦ments internes de la chambre ¨¤ vide ¨¤ de fortes charges thermiques, ainsi qu'¨¤ de fortes contraintes m¨¦caniques, ces derni¨¨res affectant ¨¦galement la chambre ¨¤ vide elle-m¨ºme et les bobines du tokamak.
Dans certains cas, l'intense champ ¨¦lectrique qui se cr¨¦¨¦e lors d'une disruption, g¨¦n¨¨re un flux d'¨¦lectrons relativistes (dont la vitesse est proche de celle de la lumi¨¨re). En s'¨¦chappant du plasma, ce flux d'¨¦lectrons ? d¨¦coupl¨¦s ? peut p¨¦n¨¦trer jusqu'¨¤ une profondeur de plusieurs millim¨¨tres dans les ¨¦l¨¦ments internes de la chambre ¨¤ vide.
En l'absence de mesures de pr¨¦vention appropri¨¦es, les charges thermiques et le d¨¦p?t des ¨¦lectrons d¨¦coupl¨¦s pourraient causer des dommages localis¨¦s aux ¨¦l¨¦ments plac¨¦s face au plasma. En outre, dans certaines conditions extr¨ºmes, les contraintes m¨¦caniques pourraient conduire ¨¤ la d¨¦formation de certains ¨¦l¨¦ments de la machine.
Les disruptions ne sont pas d¨¦clench¨¦es par le hasard ; elles se produisent lorsque certaines limites, tr¨¨s bien d¨¦finies, se trouvent d¨¦pass¨¦es. Dans la plupart des tokamaks, des disruptions ont ¨¦t¨¦ observ¨¦es, ¨¦vit¨¦es et pr¨¦venues. L'un des objectifs d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est d'affiner un sc¨¦nario op¨¦rationnel parfaitement stabilis¨¦, de mani¨¨re ¨¤ ce que l'occurrence des disruptions soit la plus faible possible. Au cours des premi¨¨res ann¨¦es d'exploitation, les op¨¦rateurs de la machine chercheront ¨¤ provoquer de mani¨¨re d¨¦lib¨¦r¨¦e des ¨¦v¨¦nements ? disruptifs ?. Il s'agira alors d'analyser ces ¨¦v¨¦nements et d'apprendre ¨¤ les contr?ler dans un plasma aux param¨¨tres r¨¦duits et ¨¤ faible ¨¦nergie, de mani¨¨re ¨¤ ce que les disruptions ne puissent causer de dommages ¨¤ la machine lorsque le courant plasma et l'¨¦nergie atteindront leur intensit¨¦ maximale.
En ? poussant ? la machine vers la disruption pendant la production de plasmas de faible intensit¨¦, les op¨¦rateurs d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ pourront d¨¦terminer leur domaine de stabilit¨¦. Une fois ce domaine d¨¦limit¨¦, l'augmentation de l'intensit¨¦ du courant et de l'¨¦nergie contenue dans le plasma ne sauraient conduire le plasma ¨¤ ? disrupter ? spontan¨¦ment ¡ª ¨¤ condition que ces param¨¨tres demeurent dans les limites de la zone de stabilit¨¦.
Il existe une abondante litt¨¦rature scientifique traitant des disruptions (voir en particulier la revue Nuclear Fusion) ainsi que sur les strat¨¦gies op¨¦rationnelles et les modes de conduite de la machine permettant de les ¨¦viter ou, si cela s'av¨¨re impossible, d'en pr¨¦venir les cons¨¦quences.
Les disruptions sont partie int¨¦grante des bases de donn¨¦es publiques de la physique d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, analys¨¦es et valid¨¦es par la communaut¨¦ scientifique ("°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Physics Basis" Nuclear Fusion, 47; 2007, qui a compl¨¦t¨¦ le rapport initial de 1999). Au sein de la communaut¨¦ des physiciens sp¨¦cialistes de la fusion, les disruptions forment un domaine de recherche tr¨¨s dynamique dont l'objectif est de parfaire les mod¨¨les et techniques permettant d'¨¦viter leur survenue ou de limiter leurs cons¨¦quences.
Comme de tr¨¨s nombreux tokamaks de par le monde, le tokamak ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ô JET depuis 1983 et le tokamak CEA-Euratom Tore Supra depuis 1988 fonctionnent de mani¨¨re totalement s?re et satisfaisante. Dans toutes ces machines, lorsqu'on explore de nouveaux r¨¦gimes de plasma ou au cours d'exp¨¦riences sp¨¦cifiquement destin¨¦es ¨¤ l'¨¦³Ù³Ü»å±ð des disruptions et de leur att¨¦nuation, des disruptions peuvent se produire plusieurs fois par jour ¡ª elles n'ont jamais conduit ¨¤ la destruction, ni m¨ºme ¨¤ une rupture de l'enceinte de la chambre ¨¤ vide.
La chambre ¨¤ vide d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ et ses ¨¦l¨¦ments internes ont ¨¦t¨¦ con?us pour r¨¦sister aux forces que g¨¦n¨¦reront, pendant la dur¨¦e de vie de la machine, les quelque 3 000 disruptions qui pourraient se produire pendant les phases de fonctionnement ¨¤ ? plein r¨¦gime ?. La r¨¦sistance d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ aux disruptions est fond¨¦e sur les ? lois d'¨¦chelle ? (? lois d'ing¨¦nierie ?) qui ont permis de dimensionner les structures choisies pour °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ ; lesquelles ont ¨¦t¨¦ valid¨¦es par des exp¨¦riences r¨¦alis¨¦es sur d'autres tokamaks.
Il est important de souligner que les disruptions n'ont pas d'incidence sur la s?ret¨¦ de l'installation : elles ne pr¨¦sentent aucun risque pour l'int¨¦grit¨¦ de la chambre ¨¤ vide. L'¨¦nergie d¨¦pos¨¦e par les disruptions peut toutefois, au fil du temps, alt¨¦rer la partie superficielle des ¨¦l¨¦ments face au plasma, tels que les cibles du divertor et les modules de la premi¨¨re paroi. Ces derniers ont ¨¦t¨¦ con?us pour ¨ºtre, le cas ¨¦ch¨¦ant, remplac¨¦s. Ces op¨¦rations toutefois prennent du temps et r¨¦duisent la disponibilit¨¦ de la machine. C'est pourquoi il est important de d¨¦velopper des techniques de pr¨¦vention des disruptions et d'att¨¦nuation de leurs effets de mani¨¨re ¨¤ limiter les forces et les charges support¨¦es par la machine. Ainsi, la fr¨¦quence de changement des ¨¦l¨¦ments pourrait ¨ºtre sensiblement r¨¦duite et l'exploitation scientifique de la machine optimis¨¦e.
Pendant la phase de mise en service progressive d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, les param¨¨tres de la machine (courant plasma, ¨¦nergie plasma) seront maintenus en de?¨¤ des seuils permettant la production d'¨¦nergie de fusion. Ainsi, pendant cette phase ? d'apprentissage ?, les d¨¦gradations que les disruptions pourraient causer aux ¨¦l¨¦ments de la machine seront minimis¨¦es. La mise en ?uvre de plasmas de faible ¨¦nergie, avec de faibles intensit¨¦s de courant, permettra dans un premier temps d'apprendre ¨¤ ? conduire ? la machine de mani¨¨re ¨¤ ¨¦viter les disruptions ou ¨¤ en att¨¦nuer les effets ; dans un deuxi¨¨me temps, on explorera des sc¨¦narios op¨¦rationnels plus avanc¨¦s, mettant en jeu des courants de plus forte intensit¨¦ et des niveaux d'¨¦nergie plus ¨¦lev¨¦s qui imposeront aux ¨¦l¨¦ments de la machine de plus fortes contraintes. Cette strat¨¦gie ne diff¨¨re pas de celle qui a ¨¦t¨¦ mise en ?uvre au JET, le plus gros tokamak aujourd'hui en activit¨¦.
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ a ¨¦t¨¦ con?u en anticipant un taux de disruptions de l'ordre de 10% de l'ensemble des plasmas produits. Dans une premi¨¨re phase, la production de plasmas de faible ¨¦nergie permettra aux physiciens de caract¨¦riser les disruptions sans que l'int¨¦grit¨¦ de la machine soit affect¨¦. La pr¨¦vention/att¨¦nuation des disruptions est un des objectifs scientifiques d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Cet objectif s'inscrit dans la perspective du d¨¦veloppement futur des centrales de fusion ¨¦lectrog¨¨nes fond¨¦es sur l'architecture du tokamak.
Le design du syst¨¨me de pr¨¦vention/att¨¦nuation des disruptions (Disruption Mitigation System/DMS) d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ est en cours d'¨¦laboration. Dans sa recherche de la m¨¦thode, ou combinaison de m¨¦thodes, optimales, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization prend en compte l'efficacit¨¦ attendue tout autant que la fiabilit¨¦ du syst¨¨me, sa flexibilit¨¦ et son co?t.
Deux m¨¦thodes prometteuses sont aujourd'hui privil¨¦gi¨¦es. L'injection massive de ? gla?ons,? introduisant en 10 millisecondes une quantit¨¦ massive (jusqu'¨¤ 500g) de particules dans la chambre ¨¤ vide, permet de dissiper l'¨¦nergie d'une disruption avant qu'elle ne concentre sa charge sur la paroi. ?prouv¨¦e sur de nombreuses installations, cette technique a ¨¦t¨¦ choisi pour °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Un programme de d¨¦veloppement continue aussi sur une deuxiement technique, l'injection massive de gaz.
La communaut¨¦ des physiciens de fusion poursuit activement le programme de recherche et de d¨¦veloppement sur la pr¨¦vention/att¨¦nuation des disruptions. Des exp¨¦riences r¨¦alis¨¦es, entre autres, sur les tokamaks ASDEX Upgrade (Allemagne), KSTAR, Tore Supra (France), DIII-D (?tats-Unis) et JET (Europe) contribuent ¨¤ affiner l'approche de la pr¨¦vention/att¨¦nuation des disruptions dans le tokamak °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Les moyens toujours plus puissants de la simulation num¨¦rique sont ¨¦galement mis ¨¤ contribution pour mettre au point la strat¨¦gie qui sera la mieux adapt¨¦e.
Dans la machine °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, le syst¨¨me de pr¨¦vention/att¨¦nuation des disruptions fonctionnera de mani¨¨re automatique. Il sera d¨¦clench¨¦ par des capteurs et des algorithmes con?us pour ¨¦valuer la probabilit¨¦ de l'imminence d'une disruption. Si l'on consid¨¨re qu'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ produira en moyenne 10 d¨¦charges de plasma chaque jour, que l'on anticipe des disruptions dans 10% d'entre elles, on peut qualifier ? d'op¨¦rations de routine ? le fonctionnement de ce syst¨¨me qui se d¨¦clenchera en moyenne une fois par jour ¡ª du moins pendant la premi¨¨re phase d'exploitation, tandis que seront ¨¦labor¨¦s les sc¨¦narios op¨¦rationnels.
Pour savoir plus sur les disruptions, voir le site de l'Institut de Recherche sur la fusion magn¨¦tique (IRFM): .
Les r¨¦acteurs de fusion nucl¨¦aire ne produisent pas de d¨¦chet de haute activit¨¦ ¨¤ vie longue. Le produit de la fusion, sous forme de combustible ? br?l¨¦ ?, est de l'h¨¦lium, un gaz non radioactif. L'activation des mat¨¦riaux au sein de la chambre ¨¤ vide due aux neutrons sera class¨¦e de tr¨¨s faible activit¨¦, de faible activit¨¦, et de moyenne activit¨¦. Tous les d¨¦chets seront trait¨¦s, conditionn¨¦s et stock¨¦s sur site. Parce que la demi-vie de la plupart des radio¨¦l¨¦ments pr¨¦sents dans ces d¨¦chets ne d¨¦passant pas la dizaine d'ann¨¦es, leur radioactivit¨¦ aura diminu¨¦ de mani¨¨re sensible au bout de 100 ans, rendant ainsi possible le recyclage des mat¨¦riaux (par exemple, au sein d'autres installations de fusion). Dans les machines futures, ce laps de temps pourrait ¨ºtre encore r¨¦duit gr?ce ¨¤ l'utilisation de mat¨¦riaux dits ? ¨¤ faible activation ?. Une part importante de la recherche dans le domaine de la fusion est aujourd'hui consacr¨¦e au d¨¦veloppement de tels mat¨¦riaux.
L'activation ou la contamination des composants de la chambre ¨¤ vide, de sa structure, du circuit de combustibles, le circuit d'eau de refroidissement, les ¨¦quipements de maintenance et les b?timents produiront en tout 30 000 tonnes de d¨¦chets qui seront retir¨¦es du site d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ et trait¨¦es.
En tant qu'op¨¦rateur, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ assume la responsabilit¨¦ financi¨¨re du stockage temporaire et final des d¨¦chets d'exploitation radioactifs. La France, pays d'accueil du projet °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, sera responsable de la phase de d¨¦mant¨¨lement et de la gestion des d¨¦chets qui en r¨¦sulteront ; le co?t de ces activit¨¦s sera provisionn¨¦ par °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ pendant la phase d'exploitation. La France sera ¨¦galement charg¨¦e de fournir un entreposage temporaire pour une partie des d¨¦chets op¨¦rationnels en attendant leur stockage d¨¦finitif ; ces op¨¦rations seront financ¨¦es dans le cadre des co?ts d'exploitation d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ.
L'alimentation ¨¦lectrique du site °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ sera assur¨¦e par le r¨¦seau existant, qui alimente d¨¦j¨¤ le tokamak Tore Supra du CEA-Cadarache. Le poste RTE °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, et son raccordement, ont ¨¦t¨¦ finalis¨¦ en juin 2012. La consommation ¨¦lectrique du tokamak °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ variera de 120 MW en r¨¦gime stationnaire ¨¤ 620 MW lors des p¨¦riodes de pointe de 30 secondes. Les usagers locaux ne subiront aucune perturbation.
°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ utilisera chaque ann¨¦e pr¨¨s de 3 millions de m¨¨tres cubes d'eau. Cette eau, qui proviendra du canal de Provence tout proche, sera achemin¨¦e par gravit¨¦ jusqu'¨¤ l'installation de fusion par des conduites enterr¨¦es. L'eau est essentielle au fonctionnement d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, mais le volume pr¨¦lev¨¦ ne repr¨¦sentera que 1% du volume total transport¨¦ par le canal de Provence. L'effet conjugu¨¦ de l'installation °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ et des installations du voisin CEA sur le volume total transport¨¦ par le Canal de Provence ne d¨¦passera pas 5%.
Les questions de circulation sont ¨¦tudi¨¦es avec soin afin de minimiser les risques d'embouteillages ¨¤ proximit¨¦ du CEA-Cadarache et du site °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Les mesures suivantes sont d'ores et d¨¦j¨¤ ¨¤ l'¨¦³Ù³Ü»å±ð : le renforcement du r¨¦seau de transport public, l'utilisation du covoiturage et l'¨¦talement des horaires de travail. Des modifications des infrastructures sont ¨¦galement en cours ¨¤ la sortie d'autoroute ? Cadarache ? pour faciliter la circulation ¨¤ destination de ces centres de recherche.
Absolument pas. Les ouvriers du chantier °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ sont prot¨¦g¨¦s par la l¨¦gislation fran?aise, qui stipule que toutes les entreprises intervenant sur le chantier, quelle que soit leur ? nationalit¨¦ ?, doivent se conformer au droit du travail fran?ais et plus particuli¨¨rement aux conventions collectives des diff¨¦rentes branches.
Conform¨¦ment ¨¤ l'Accord °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ (voir question suivante), °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization applique les lois et les r¨¦glementations fran?aises en vigueur dans les domaines de la sant¨¦ et de la s¨¦curit¨¦ du public et des travailleurs. Toute personne travaillant sur le site, quelle que soit sa nationalit¨¦, per?oit un salaire conforme aux conventions collectives fran?aises. Tout au long de la construction d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, les autorit¨¦s comp¨¦tentes inspecteront r¨¦guli¨¨rement le chantier comme ils le font sur d'autres lieux de travail en France.
Pour les travailleurs qui n'habitent pas ¨¤ proximit¨¦ imm¨¦diate d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, les entreprises ont l'obligation contractuelle de proposer des solutions d'h¨¦bergement. La qualit¨¦ devra r¨¦pondre ¨¤ la r¨¦glementation fran?aise.
Comme les Nations unies, l'Unesco, l'Organisation mondiale de la sant¨¦ ou le Fonds mon¨¦taire international, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization est une organisation internationale, cr¨¦¨¦e par un trait¨¦ international ¡ª ? l'Accord °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ ? ¡ª conclu entre les sept membres d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ le 21 novembre 2006 ¨¤ Paris.
Si elle b¨¦n¨¦ficie, comme toute organisation internationale, des protections que lui accorde le droit international (inviolabilit¨¦ de son territoire, de ses biens, de ses documents officiels, etc.), °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization est soumise ¨¤ la r¨¦glementation fran?aise dans les domaines suivants (Article 14 de l'Accord °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ):
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Sant¨¦ et s¨¦curit¨¦ au travail (dont les r¨¨gles sont notamment d¨¦finies dans le code du travail fran?ais
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S?ret¨¦ nucl¨¦aire
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Protection contre les radiations
- Proc¨¦dure de d¨¦livrance de l'Autorisation de cr¨¦ation
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Mati¨¨res nucl¨¦aires
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Protection de l'environnement
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protection contre les actes de malveillance
L'Accord de si¨¨ge du 7 novembre 2007, qui r¨¦git les relations entre °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization et son ? Pays H?te ?, (la France), stipule que le directeur g¨¦n¨¦ral d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization coop¨¦rera avec les autorit¨¦s comp¨¦tentes fran?aises pour mettre en place, conform¨¦ment ¨¤ la r¨¦glementation nationale, des programmes d'inspections et de contr?le dans les domaines d¨¦finis par l'article 14.
Ces programmes font l'objet de r¨¦visions annuelles entre °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization et les diff¨¦rents services ou autorit¨¦s de contr?le concern¨¦s ¡ª Inspection du Travail, forces de l'ordre et de s¨¦curit¨¦ civile du minist¨¨re de l'Int¨¦rieur, etc.
Les entreprises intervenant sur le chantier °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, ainsi que leurs salari¨¦s, sont quant ¨¤ eux soumis au droit commun applicable, comme l'est toute entreprise fran?aise ou ¨¦trang¨¨re intervenant sur le territoire national.
Comme cela a ¨¦t¨¦ soulign¨¦ lors des questions pr¨¦c¨¦dentes, la loi fran?aise prot¨¨ge les ouvriers sur le chantier °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Quelle que soit la nationalit¨¦ de l'entreprise sous-traitante, son activit¨¦ sur le site d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ sera r¨¦gie par le droit commun fran?ais ; quelle que soit la nationalit¨¦ de ses salari¨¦s, ils rel¨¨vent des conventions collectives fran?aises propres ¨¤ leur secteur d'activit¨¦.
D¨¨s 2011, le gouvernement fran?ais a r¨¦dig¨¦ un document bilingue tr¨¨s complet (? Guide relatif aux entreprises non ¨¦tablies en France qui d¨¦tachent temporairement leurs salari¨¦s sur le territoire fran?ais pour le projet °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ ?) pr¨¦sentant l'ensemble des obligations auxquelles les entreprises ¨¦trang¨¨res intervenant sur le chantier °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ devront se conformer. Ce guide d¨¦taille notamment les grilles de r¨¦mun¨¦ration, m¨¦tier par m¨¦tier, qualification par qualification, que les entreprises devront appliquer. Chaque entreprise travaillant sur le chantier, que ce soit pour °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization ou pour l'une des Agences domestiques, dispose d'une copie de ce Guide. L'application de ces r¨¨gles sera strictement contr?l¨¦e par les autorit¨¦s fran?aises.
Quant aux personnels directement employ¨¦s par °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization (~ 1 200 personnes issues d'une trentaine de nationalit¨¦s), leur statut rel¨¨ve de la r¨¦glementation sp¨¦cifique de l'organisation internationale. Sous-contractants et int¨¦rimaires travaillant directement pour °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization rel¨¨vent du Code du Travail fran?ais.
F4E a mis en place une proc¨¦dure d'approbation des sous-traitants particuli¨¨rement stricte. L'entreprise doit ¨ºtre en situation de conformit¨¦ dans les trois domaines suivants :
- Conformit¨¦ administrative (¨¤ jour des cotisations, assurance)
- Conformit¨¦ s¨¦curit¨¦ (un plan particulier de s¨¦curit¨¦ et protection de la sant¨¦ doit avoir ¨¦t¨¦ fourni et valid¨¦)
- Conformit¨¦ technique (le sous-traitant doit apporter la preuve de sa capacit¨¦ technique ¨¤ faire le travail demand¨¦)
Aucun sous-traitant ne peut ¨ºtre retenu s'il ne remplit pas ces trois conditions. F4E peut exercer son droit d'audit et de suivi pour v¨¦rifier que cette conformit¨¦ est maintenue pendant toute la dur¨¦e d'ex¨¦cution des travaux.
Conform¨¦ment aux stipulations des contrats attribu¨¦s par F4E, le pourcentage maximal de sous-traitance autoris¨¦ est de deux-tiers. Le rang de sous-traitance est en outre limit¨¦ ¨¤ 2, c'est-¨¤-dire qu'aucun sous-traitant de rang 2 ne peut sous-d¨¦l¨¦guer ¨¤ nouveau sauf si un accord formel de F4E est donn¨¦. Cette limitation au rang 2 a ¨¦t¨¦ strictement respect¨¦e jusqu'¨¤ pr¨¦sent et fait l'objet d'un suivis crupuleux.
On estime ¨¤ 18 million le nombre d'heures-homme n¨¦cessaires ¨¤ la construction de l'installation scientifique °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Le nombre de travailleurs impliqu¨¦s dans les activit¨¦s de construction a atteint son maximum dans les ann¨¦es 2017-2018 avec environ 2 000 personnes.
De tr¨¨s nombreuses ¨¦quipes contribuent actuellement aux activit¨¦s d'assemblage et d'installation de la machine °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ et de ses syst¨¨mes industriels. Environ 5 000 personnels sous-traitants rattach¨¦es ¨¤ °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization ou Fusion for Energy (l'agence domestique ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône)¡ªdes ouvriers, des ¨¦quipes d'encadrement, des ing¨¦nieurs, des responsables s¨¦curit¨¦¡ªsont pr¨¦sents tous les jours, sans compter les 1 600 personnes travaillant directement pour °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization.
La grande majorit¨¦ de ces personnels est de nationalit¨¦ ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône, avec une pr¨¦pond¨¦rance de Fran?ais. Des statiques r¨¦cents (octobre 2022) montrent que 3 855 Fran?ais, 421 Italiens, 335 Espagnols, 254 Indiens, 214 Chinois, 165 Portugais, et 119 Roumains tiennent des badges °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. Des ressortissants de 90 pays en tout sont pr¨¦sents sur le site °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ (voir cet article r¨¦cent dans le °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Newsline pour plus de d¨¦tail.) Dans les ann¨¦es ¨¤ venir, des personnels sp¨¦cialis¨¦s dans la mise en service des ¨¦quipements, leur pr¨¦servation/maintenance, et leur exploitation seront requis.
C'est faux. Toutes les entreprises et les sous-traitants intervenant sur le chantier °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ sont soumis au droit du travail fran?ais. Les ouvriers sur le site sont pay¨¦s (au minimum) le salaire minimum l¨¦gal en France (SMIC). En cas d'infraction, l'agence domestique ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône refusera d'agr¨¦er les sous-traitants. Pour un ouvrier travaillant avec un contrat ¨¤ temps partiel, le salaire sera pay¨¦ au prorata du salaire l¨¦gal ¨¤ temps plein, en fonction du nombre d'heures travaill¨¦es.
Les modalit¨¦s de collaboration entre °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization et l'Inspection du travail ont ¨¦t¨¦ d¨¦finies dans l'Accord de cr¨¦ation du si¨¨ge (ACS) sign¨¦ par le gouvernement fran?ais et °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization ainsi que dans un protocole sp¨¦cifique. L'Inspection du travail peut effectuer des inspections inopin¨¦es, comme pr¨¦vu ¨¤ l'Article 3 de l'ACS et dans le programme annuel d'inspection. °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization a fourni ¨¤ l'Inspection du travail un badge permanent lui donnant librement acc¨¨s au site.
Soucieuse de collaborer de la mani¨¨re la plus ¨¦troite avec les autorit¨¦s fran?aises en mati¨¨re de r¨¦glementation du travail, °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization a ¨¦galement sign¨¦ le 1er f¨¦vrier 2013 une convention de partenariat avec les Unions r¨¦gionales de recouvrement des cotisations de S¨¦curit¨¦ sociale et d'Allocations familiales (URSSAF) de la r¨¦gion Provence-Alpes-C?te d'Azur, dont l'objectif est de lutter contre le travail dissimul¨¦ dans les entreprises intervenant sur les chantiers du site °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ. °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization s'est engag¨¦ ¨¤ faciliter les interventions de l'URSSAF, qui r¨¦alisera ¡ª et a d¨¦j¨¤ r¨¦alis¨¦ ¡ª des inspections sur le site °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ pour s'assurer que les entreprises se conforment ¨¤ la r¨¦glementation en vigueur en mati¨¨re de sant¨¦ et de s¨¦curit¨¦.
Conform¨¦ment aux r¨¨gles d'acc¨¨s applicables au site °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ, l'URSSAF annonce sa venue ¨¤ l'avance afin de permettre ¨¤ °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization de pr¨¦parer l'acc¨¨s mais cela ne signifie pas qu'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization en informera les entreprises. Il est dans l'int¨¦r¨ºt d'°ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ Organization et du programme °ÄÃÅÁùºÏ²Ê¸ßÊÖ que les autorit¨¦s fran?aises puissent accomplir leur mission dans les meilleures conditions.
Les contrats de construction pass¨¦s par l'agence domestique ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône sont bas¨¦s sur les conditions contractuelles FIDIC¡ªun standard international qui d¨¦finit les conditions de contrat applicables ¨¤ l'industrie de la construction. Les entreprises travaillant pour F4E ont droit ¨¤ un acompte de l'ordre de 10 % du montant contractuel des travaux. Un ¨¦ch¨¦ancier des paiements joint au contrat d¨¦finit l'¨¦chelonnement des versements, dont le montant et les conditions sont stipul¨¦s dans le contrat.
Chaque entreprise soumet mensuellement ses devis au ma?tre d'?uvre responsable du chantier ainsi que des pi¨¨ces justificatives comprenant le rapport d'avancement des travaux concern¨¦s. Le ma?tre d'?uvre certifie alors les montants qu'il estime dus et ¨¦met un certificat de paiement sur la base duquel l'entreprise pourra soumettre sa facture ¨¤ l'agence domestique ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône. Le ma?tre d'?uvre peut refuser d'¨¦mettre le certificat de paiement si les obligations de l'entreprises, telles que stipul¨¦es dans le contrat, n'ont pas ¨¦t¨¦ respect¨¦es .
L'agence domestique ±ð³Ü°ù´Ç±è¨¦±ð²Ône verse le montant indiqu¨¦ sur le certificat de paiement apr¨¨s r¨¦ception de la facture de l'entreprise, dans le d¨¦lai de paiement mentionn¨¦ dans le contrat (g¨¦n¨¦ralement 45 jours). En cas de retard de paiement, l'entreprise a droit ¨¤ des int¨¦r¨ºts de retard. En outre, les contrats pass¨¦s par F4E stipulent que l'entreprise assume l'enti¨¨re responsabilit¨¦ du versement ¨¤ ses sous-traitants de toutes les sommes l¨¦gitimement dues et non contest¨¦es.