International Thermonuclear Experimental Reactor
L'International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) est un projet de réacteur à fusion nucléaire expérimental (à ne pas confondre avec la fission nucléaire) basé sur la technologie du Tokamak (voir cet article pour le principe de fonctionnement d'ITER). Il existe déjà un tel engin de recherche fondamentale en Angleterre et à Princeton (États-Unis). Les Américains sont considérés comme les meilleurs spécialistes du monde en matière de plasma.
Selon certains, ce type de réacteur pourrait être la source d'énergie du futur. Pour d'autres, il est dangereux car il produit des neutrons rapides de 14 millions d'électronvolts. Dans le meilleur des cas, il fauda donc remplacer les matériaux de structure les plus proches du plasma tous les 2 à 5 ans (chiffres CEA). Par ailleurs, les bombardements par des neutrons rapides ont des effets mieux connus (création d'isotopes, radioactifs ou non) à l'échelle du laboratoire qu'à celle d'un projet d'envergure quasi industrielle.
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Histoire
La proposition soviétique
C'est lors du Sommet de Genève, en novembre 1985 que Mikhaïl Gorbatchev a proposé de réaliser un programme international pour construire la prochaine génération de tokamak. L'Union soviétique travaillait depuis plusieurs années sur ce type de réacteur exploitant la fusion nucléaire, phénomène qui existe en permanence au sein des étoiles.
En octobre 1986, les États-Unis, l'Europe et le Japon acceptent de rejoindre l'Union soviétique au sein de ce projet. C'est ainsi qu'il a été décidé de créer ITER, qui fut placé sous l'autorité de l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA). Initialement, seuls 4 membres participaient à ITER :
- les États-Unis
- l'Europe, en association avec le Canada
- le Japon
- l'Union soviétique
La phase d'étude, de conception et de coordination
En avril 1988 débute la phase de conception (appelée Conceptuel design activities ou CDA). Cette phase avait pour but de faire la synthèse des résultats des différents programmes existants pour les intégrer à ITER. La CDA se termina en décembre 1990.
En juillet 1992, à Washington D.C. aux États-Unis, les 4 membres signent un accord qui lance la phase de d'ingénierie (appelée Engineering design activity ou EDA) qui doit durer 6 ans. Cette phase ce termine comme prévu fin 1998.
Les États-Unis quittent le projet à la fin de la phase EDA.
Suite au retrait états-unien, il est décidé que la deuxième phase de l'EDA serait lancée. Cette seconde phase avait pour but de revoir à la baisse les objectifs d'ITER, de manière à prendre en considération le manque de financement apporté par le retrait des États-Unis. Cette phase se termina en juillet 2001
La phase de coordination (appelée Coordinated technical activities ou CTA) se termina fin 2002. Elle avait pour but de préparer la phase de conception. Elle souleva la question de l'emplacement du site de construction, mais également sur le financement et le cadre juridique d'ITER.
En janvier 2003, la Chine rejoint ITER, suivie en février du retour des États-Unis et en juin de l'arrivée de la Corée du sud.
Le choix du site de construction du prototype
Initialement, 4 sites de constructions ont été proposés :
- Cadarache, dans la région Provence-Alpes-Côte d'Azur (PACA), en France
- Clarington, dans l'Ontario au Canada
- Rokkasho-Mura, au nord de l'île Honshu au Japon
- Vandellos, en Espagne
Après une querelle franco-espagnole, seuls les sites de Cadarache et de Rokkasho-Mura sont toujours candidats. Le site français est soutenu par l'Union européenne, la Chine, la Russie et le Canada. Le site japonais quant à lui est soutenu par les États-Unis, le Japon et la Corée du Sud.
Le choix du site est très important politiquement, mais surtout économiquement. On estime que l'investissement d'ITER sera de 10 milliards d'euros sur 30 ans. Une étude réalisée en 2002 a estimé qu'ITER créera 3000 emplois indirects pendant les 10 ans de construction et 3250 emplois indirects pendant les 20 ans d'exploitation (dont les 3/4 environ en région PACA). On comprend ainsi que le choix du site sera une aubaine pour la région choisie.
Actuellement (mai 2005), le choix du site n'est toujours pas défini. Les négociations sont toujours en cours, mais le site de Cadarache semble tenir la corde, d'autant que l'Union européenne a décidé, quelle que soit la décision, de commencer les travaux à Cadarache. La déclaration discrète du Premier Ministre japonais Junichiro Koizumi le 2 mai 2005 semble confirmer l'installation d'ITER en France. Celle-ci a proposé de doubler son financement pour la phase de construction, qui passerait à 914 millions d'euros. Le gouvernement français a également demandé aux collectivités locales d'augmenter leur financement, qui est actuellement de 447 millions d'euros.
La phase construction et d'exploitation
La phase de construction est prévue pour commencer en 2005 et durer 8 à 10 ans.
La phase d'exploitation devrait commencer en 2015 et durer au minimum 20 ans. Après cela, si la validation complète d'ITER est réalisée, la conception d'autres réacteurs pour une utilisation commerciale pourra commencer.
Pourquoi ITER?
En raison des difficultés de la création d'un tel type de réacteur et de son coût pour atteindre le point d'ignition (aussi dit « seuil de rentabilité ») qui permettra au réacteur de produire assez d'énergie pour fonctionner de manière autonome, il est nécessaire que plusieurs pays se réunissent.
Les promoteurs d'ITER avancent les nombreux avantages d'un tel type de réacteur :
- aucun dégagement de gaz carbonique
- le combustible, le deutérium (isotope de l'hydrogène) est en quantité quasi illimitée dans l'eau de mer
- aucun risque d'accident comme une explosion, le réacteur s'arrête dès qu'il n'est plus alimenté
- la quantité de déchets radioactifs est moindre que pour les réacteurs traditionnels
Les critiques
Plusieurs critiques sont faites à l'encontre d'ITER.
D'après les physiciens Sébastien Balibar, Yves Pomeau et Jacques Treiner (voir Le Monde[1], dimanche 24 et lundi 25 octobre 2004), la mise en œuvre d'un réacteur à fusion à l'échelle industrielle suppose de résoudre préalablement trois problèmes : maîtrise des réactions de fusion (comment confiner un plasma de deutérium et de tritium suffisamment longtemps pour parvenir à la fusion thermonucléaire contrôlée?), production massive de tritium et invention d'un matériau résistant aux flux de neutrons (produits par la fusion) pour construire les enceintes de confinement. Or, le projet ITER ne s'attaque qu'au premier problème alors qu'il paraîtrait plus raisonnable de résoudre les deux autres auparavant. Compte tenu du temps nécessaire (50 ans?) pour arriver à une éventuelle application commerciale de la fusion, le budget considérable (130 millions d'euros par an) que la France s'apprête à investir dans la construction et le fonctionnement d'ITER serait peut-être plus judicieusement investi dans d'autres projets de recherche fondamentale moins spectaculaires ou dans les énergies renouvelables et les économies d'énergie.
Le Prix Nobel de Physique japonais Masatoshi Koshiba exprime également des réserves au vu des problèmes posés par les neutrons rapides : "dans Iter, la réaction de fusion produit des neutrons de grande énergie, de 14 MeV (mégaélectronvolts)", niveau jamais atteint encore. [...] Si les scientifiques ont déjà fait l'expérience de la manipulation de neutrons de faible énergie, ces neutrons de 14 MeV sont tout à fait nouveaux et personne à l'heure actuelle ne sait comment les manipuler". Ces neutrons rapides sont en effet capables de générer des quantités tout à fait importantes de déchets : "S'ils doivent remplacer les absorbeurs tous les six mois, cela entraînera un arrêt des opérations qui se traduira en un surcoût de l'énergie". Voir news reuter : [2]
Outre ces critiques de choix d'investissements de recherche, les organisations écologiques comme Greenpeace dénoncent le projet en affirmant que « La fusion nucléaire pose exactement les mêmes problèmes que la fission nucléaire, y compris la production de déchets radioactifs et les risques d'accidents nucléaires et de prolifération » .
De plus, certains pensent que le projet même de centrales à fusion n'est pas viable économiquement. En effet, pour avoir un bon rendement, les réacteurs industriels dérivés d'ITER devront être d'une énorme puissance, alimentant les consommateurs à des centaines de km de distance, ce qui demandera de redimensionner à la hausse les réseaux de distributions électriques.
L'organisation d'ITER
La gestion d'ITER est réalisé par un ensemble d'instance où se réunissent les différents membres.
La principale instance est le Conseil ITER, situé à Moscou en Russie. Il est composé de 8 membres :
- 2 européens
- 2 russes
- 2 japonais
- 2 étasuniens
Le Conseil ITER est assisté par 2 comités :
- le comité technique (appellé le Technical advisory committee ou TAC)
- le comité de gestion (appellé le Management advisory committee ou MAC)
La conception d'ITER est réalisé à Naka, au Japon et à Garching, en Allemagne. Le nombres total de personnes présentes à Naka et à Garching est d'environ 150.
Les membres du projet
Actuellement, les membres du projet sont :
- la Chine
- la Corée du sud
- les États-Unis
- le Japon
- l'Union européenne
- la Russie
Le Brésil, l'Inde et la Suisse ont également déposé leur candidature pour rejoindre le projet. L'Inde propose de participer au projet à hauteur de 10%, la Suisse quant à elle à hauteur de 20 millions d'euros. Cette arrivée de financement pourrait devenir essentielle si le retrait des États-Unis, du Japon et de la Corée du sud devait se réaliser.
Autour d'ITER
ITER est le successeur d'autres tokamaks de recherche, en particulier:
- TFTR à Princeton aux États-Unis
- le Joint european torus (JET), à Culham au Royaume-Uni
- le Tore Supra, à Cadarache. Il a réussi le 4 décembre 2003 à maintenir constante, durant 6 minutes et demie, une décharge de plasma, et à en extraire plus de 1 000 mégajoules d'énergie thermique, validant ainsi la technique de bobinages supraconducteurs qu'utilisera ITER
- le JT-60 japonais, premier (et à ce jour seul) tokamak à avoir atteint un rendement Q>1 (énergie produite = 1,25 x énergie introduite en 1998)
Il existe aussi plusieurs projets annexes à ITER ayant pour but d'effectuer des recherches sur plusieurs aspects de la fusion nucléaire. Parmi ces projets on peut citer :
- IFMIF (International Fusion Materials Irradiation Facility) doit étudier quels seront le matériaux les plus résistants aux flux de neutrons, les moins sujets à activation, etc.
Liens externes
- Site officiel d'ITER (en anglais)
- Site du gouvernement français sur ITER
- Point de vue critique sur ITER