Avatars de lumière Diffusé le

La lumière, une énergie pour tous

Comment produire une énergie inépuisable, sans gaz à effet de serre, ni déchets ? Dimitri Batani, physicien des plasmas, qui coordonne le projet PETAL+ du laboratoire Celia, au centre de Laser Mégajoule en Aquitaine, nous décrit ce dispositif expérimental prometteur où des faisceaux laser de très hautes énergies visent à produire des réactions de fusions nucléaires plus efficaces que celles du Soleil ! Une production d'énergie qui serait équivalente à 1000 centrales nucléaires...
Un épisode de la série "Avatars de lumière".

Réalisation : Armand Bernardi

Production : LA HUIT, UNIVERSCIENCE, ARTE G.E.I.E, EPS

Année de production : 2015

Durée : 6min07

Accessibilité : sous-titres français

La lumière, une énergie pour tous

Episode 3 - La Lumière, une énergie pour tous

Etienne Klein

L’humanité a toujours interprété les éclairs de la foudre comme le symbole de la puissance de la lumière.

L'idée que la foudre serait une arme absolue est un très vieux fantasme…

……………………………………………

Aujourd’hui, les hommes ont la foudre à portée de main. Des chercheurs travaillent à faire en sorte que de la lumière, sous la forme de lasers, déclenche une source d’énergie très abondante…

Au fait, qu'est-ce que c'est, une lumière laser ?

Il faut savoir que la lumière, celle qui me compose moi…

… est constituée de minuscules particules qui vont dans tous les sens. Ce sont les photons, les particules de lumière.

………….

Dans la lumière ordinaire, les photons se déplacent en désordre…

Le laser est un instrument qui permet de les organiser de façon cohérente. Il commence par diriger la trajectoire de quelques photons seulement. Ces quelques photons en influencent d'autres dont la trajectoire est proche, et leur font suivre la même direction.

Ceux-là à leur tour en influencent encore d'autres, jusqu'à ce qu'un grand nombre de photons finissent par emprunter la même trajectoire.

On obtient ainsi un faisceau laser.

………….

Maintenant, direction le projet PÉTAL qui utilise un laser délivrant des faisceaux de très grande énergie. Propulsés sur une cible, ces faisceaux sont capables d'enclencher des réactions de fusions nucléaires encore plus efficaces que celles qui se produisent au cœur du soleil.

Dimitri Batani

Bienvenue sur le Laser Mégajoule.  

Cette installation unique au monde dégage autant d’énergie que mille centrales nucléaires, mais pour un temps très court. Cet outil assure la dissuasion nucléaire française depuis l’arrêt des essais nucléaires en conditions réelles. Maintenant, les chercheurs ont aussi la possibilité d’utiliser cette formidable puissance pour faire des recherches civiles.

Un des projets civils les plus important c’est PETAL, c’est-à-dire la fusion inertielle par laser, un projet qui veut répondre aux besoins énergétiques de l’humanité, en même temps en évitant les gaz à effets de serre et les déchets nucléaires. Alors comment produire l’électricité à partir de la lumière ?

160 faisceaux lasers orientés par 13 500 miroirs vont finalement terminer leur course pour frapper une petite bille d’à peine un millimètre de diamètre, là-dedans vont se concentrer les foudres de l’enfer.

Dans une centrale nucléaire, on casse les atomes pour libérer de l’énergie : c’est la fission nucléaire qui brise les atomes. Ici on essaie de les rassembler, c’est le principe de la fusion nucléaire. Et ce qu’il faut savoir, c’est que la fusion nucléaire dégage beaucoup plus d’énergie que la fission.

Etienne Klein

Ces réactions de fusion entre noyaux d'atomes sont à l’œuvre dans les étoiles. Dans le soleil, ce sont d'abord des noyaux d'hydrogène qui fusionnent. Et sur terre, on fait fusionner des isotopes de l'hydrogène - le deutérium et le tritium - en les portant à de très hautes températures.

Dimitri Batani

Le principe consiste à utiliser la force d’inertie de la matière nous faisons ça en deux étapes. Pendant la première étape qui dure un milliardième de seconde, l’énergie du laser est absorbée par la cible qui prend la forme d’une sphère dont la température augmente de dix à cent millions de degrés.

La capsule contient du deutérium et du tritium dont on va faire fusionner les noyaux, c’est un mariage difficile rendu possible par la lumière. La couche supérieure de la cible devenue plasma se dilate vers l’extérieur. Par réaction la matière instable elle est poussée vers l’intérieur, c’est comme une onde de choc inversée. Cette matière à très très haute densité et très très haute température forme un point chaud. Ce point chaud déclenche les réactions de fusions nucléaires entre le deutérium et le tritium.

Etienne Klein

Avec la fusion nucléaire contrôlée, l'humanité pourrait disposer un jour d'une source d'énergie très abondante… Comme une sorte de micro soleil entre les doigts !

Dimitri Batani

Dans la réalité, il y a encore beaucoup de problèmes que nous n’avons pas résolus. Donc la fusion nucléaire n’est pas encore réalisée. C’est pour ca que nous travaillons tous les jours. C’est pour ca qu’il y a des installations comme le Mégajoule. Il faut juste nous laisser le temps et les ressources pour compléter le travail.

Réalisation : Armand Bernardi

Production : LA HUIT, UNIVERSCIENCE, ARTE G.E.I.E, EPS

Année de production : 2015

Durée : 6min07

Accessibilité : sous-titres français