Fin 2022, les équipes du National Ignition Facility, basé aux États-Unis, sont parvenues pour la première fois à ce que la combustion thermonucléaire du plasma produise plus d'énergie qu'elle n'en consomme. Le traitement de cette actualité est venu montrer combien la fusion nucléaire suscite de vifs espoirs. Mais qu'en est-il de cette technologie présentée par certains comme une solution de remplacement à la production d'énergie par fission nucléaire ? Quel est l'état de la recherche en la matière ? Est-elle suffisamment avancée pour être l'une des modalités de la lutte contre le changement climatique ?
Fusion vs. Fission : le nucléaire comme solution à tout ? Fin 2022, les équipes du National Ignition Facility, basé aux États-Unis, sont parvenues pour la première fois à ce que la combustion thermonucléaire du plasma produise plus d'énergie qu'elle n'en consomme. Le traitement de cette actualité est venu montrer combien la fusion nucléaire suscite de vifs espoirs. Mais qu'en est-il de cette technologie présentée par certains comme une solution de remplacement à la production d'énergie par fission nucléaire ? Quel est l'état de la recherche en la matière ? Est-elle suffisamment avancée pour être l'une des modalités de la lutte contre le changement climatique ? Pour appréhender le concept de réaction nucléaire, il faut remonter au chimiste Aston qui, en 1922, s'est attaché à peser les masses des noyaux des éléments chimiques et les masses des particules qui composent les noyaux (ou nucléons, c'est-à-dire un proton ou un neutron). Grande surprise ! la masse d'un noyau est toujours inférieure à la somme de celle de ses composants. Où est donc passée la masse manquante ? C'est là qu'Einstein nous aide à comprendre. La masse, c'est de l'énergie. Et la masse manquante n'est autre que l'énergie qui lie les nucléons entre eux. Plus cette différence de masse est grande, plus les noyaux sont bien soudés ; on dit aussi qu'ils sont très stables. Il se trouve qu'il y a des éléments avec des noyaux plus soudés que d'autres : le noyau du fer (de masse moyenne), par exemple, est le champion, alors que les noyaux des éléments légers et très lourds le sont moins. Toute transformation qui crée un noyau plus soudé s'accompagne d'une libération d'énergie. Réaliser une réaction nucléaire veut dire créer, à partir de noyaux lourds ou légers, des noyaux dont la masse se rapproche de celle du fer (où les nucléons sont les plus soudés). Il y a donc deux possibilités suivant que l'on parte de noyaux lourds ou légers : la fission de deux noyaux lourds et la fusion de deux noyaux légers.…