Thales et le Max Planck Institute for Plasma Physics réalisent un record mondial dans le domaine de la fusion

• Développé en collaboration avec le Max Planck Institute for Plasma Physics, pour le stellarator¹ Wendelstein 7-X, le Gyrotron TH1507U de Thales a franchi une étape importante en atteignant une puissance de 1,3 mégawatts en radiofréquence, à une fréquence de 140 gigahertz pendant 180 secondes.
• Le gyrotron de Thales joue un rôle crucial dans le projet du stellarator Wendelstein 7-X en fournissant le chauffage et la stabilisation du plasma, essentiels pour atteindre les températures requises pour la fusion nucléaire par confinement magnétique.
• Le projet Wendelstein 7-X vise à améliorer la compréhension fondamentale des plasmas et à contribuer ainsi au développement de réacteurs de fusion commerciaux. Ces réacteurs visent à créer une nouvelle source d'énergie propre et durable.

Pour atteindre la fusion nucléaire, processus où deux noyaux légers se combinent pour former un noyau plus lourd en libérant une énergie massive, le procédé de confinement magnétique requiert de chauffer un gaz pour créer un plasma, lui-même confiné par un puissant champ magnétique.

Thales, leader mondial dans la conception et la fabrication de systèmes de chauffage à plasma, est l’unique fabricant européen de tubes électroniques « gyrotron ». Il s’agit de tubes à vide de haute puissance utilisés pour chauffer le plasma et atteindre une température 10 fois supérieure à celle du cœur du soleil. Cet équipement est donc essentiel pour amorcer la réaction de fusion nucléaire par confinement magnétique. Il a été développé en collaboration avec le Consortium européen pour le Gyrotron (EGYC)2, qui vise à créer une source européenne autonome de gyrotrons hautement fiables. Fonctionnant à une fréquence nominale stratégique de 140 gigahertz (GHz), ces réacteurs peuvent également s'adapter à d'autres fréquences.

Wendelstein 7-X, le plus grand stellarator au monde, est un centre de recherche à la pointe de l'étude de la fusion nucléaire par confinement magnétique, mis en service en 2015. Situé en Allemagne, ses activités se concentrent sur l'exploration et l'optimisation des plasmas, qui peuvent atteindre des températures de plusieurs millions de degrés Celsius, dans un état stable et contrôlé. En septembre 2024, Wendelstein 7-X a lancé sa campagne expérimentale.

« Le record du monde établi par notre gyrotron marque une étape importante dans la course à la fusion, et illustre notre engagement en faveur de l'innovation technologique et de l'excellence. Ce jalon technologique positionne Thales à l’avant-garde des solutions à haute puissance de chauffage de plasma, essentielles pour relever les défis énergétiques de demain » a déclaré Charles-Antoine Goffin, vice-président des activités Microwave & Imaging Sub-Systems de Thales.

La fusion nucléaire est considérée comme une opportunité de créer une source d’énergie propre, car elle ne génère pas de gaz à effet de serre, et abondante, en raison de la présence en grande quantité de ses ressources dans la nature. Elle est donc identifiée comme l’une des solutions pour répondre à deux enjeux cruciaux : la nécessité de réduire les émissions de carbone dans le monde et la demande sans cesse croissante en énergie de différents secteurs de l’économie, tels que le transport, le bâtiment, l’agriculture et l’industrie numérique.

¹ _{Un stellarator est un dispositif de confinement magnétique utilisé dans la recherche sur la fusion nucléaire. Il maintient un plasma chaud en utilisant un réseau complexe de bobines externes pour générer un champ magnétique en spirale, sans nécessiter de courant électrique interne. Il permet un fonctionnement continu et réduit les risques d'instabilités.}

²_{Le Consortium européen pour le Gyrotron comprend le Swiss Plasma Center (SPC), l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), le Karlsruhe Institute of Technology (KIT), l'Association Euratom-Hellenic (HELLAS), l'Institut pour la science et la technologie des plasmas du Conseil national de la recherche d'Italie (ISTP-CNR), l'École polytechnique de Turin, et Thales.}