Le 20 janvier 2025, dans le sud-est de la Chine, une machine en forme de donut géant a réussi ce qu’aucun réacteur de fusion n’avait fait avant elle. Le tokamak EAST, installé à Hefei, a maintenu un plasma en mode de confinement élevé pendant 1 066 secondes, soit presque dix-huit minutes, à une température dépassant les 100 millions de degrés Celsius. Des scientifiques chinois ont ainsi obtenu une température de plasma soutenue dépassant les 100 millions de degrés Celsius pendant 1 066 secondes, un record mondial. Pour donner une idée du bond réalisé : le record précédent, détenu déjà par EAST, plafonnait à 403 secondes.

Ce chiffre de 100 millions de degrés n’a rien d’anecdotique. Le cœur du Soleil, lui, tourne autour de 15 millions de degrés Celsius. La machine chinoise a donc généré, sur Terre, une chaleur près de sept fois supérieure à celle qui fait briller notre étoile depuis 4,5 milliards d’années. Une prouesse rendue nécessaire par un détail physique frustrant : sans la pression colossale qui écrase la matière au centre du Soleil, il faut ici compenser par une chaleur extrême pour forcer les noyaux d’atomes à fusionner.

Sommaire

1. Un record qui double, puis triple l’ancien palier
2. Pourquoi cette barre des 1 000 secondes change la donne

Un record qui double, puis triple l’ancien palier

L’exploit du 20 janvier n’est pas tombé du ciel. En 2017, les scientifiques d’EAST avaient déjà franchi la barre des 100 secondes en mode H, avant d’atteindre 403 secondes en 2023, un record mondial à l’époque. Le 20 janvier 2025, les équipes ont presque triplé ce temps, en délivrant un plasma stable pendant 1 066 secondes. Vingt mois ont suffi pour multiplier la performance par 2,6. Dans un domaine où chaque seconde gagnée nécessite des années d’ajustements techniques, la vitesse de progression interpelle.

Le mode utilisé s’appelle le « H-mode » (high-confinement mode), un régime de fonctionnement où le plasma subit un chauffage intense par un faisceau neutre, ce qui améliore soudainement le confinement d’un facteur deux. C’est justement ce régime, plus stable et plus efficace, que visent les futurs réacteurs de fusion, ITER en tête. Concrètement, les ingénieurs de l’Institut de physique des plasmas (ASIPP), rattaché à l’Académie chinoise des sciences, ont doublé la puissance du système de chauffage de la machine et affiné son contrôle du plasma pour tenir la cadence sur près de dix-huit minutes.

Song Yuntao, directeur de l’institut, a résumé l’enjeu auprès de la presse d’État chinoise : « un dispositif de fusion doit fonctionner de manière stable et efficace pendant des milliers de secondes pour permettre la circulation autonome du plasma, ce qui est essentiel pour la production continue d’électricité des futures centrales à fusion ». 1 066 secondes, c’est encourageant, mais loin d’être suffisant. Les centrales du futur devront tenir des heures, pas des minutes.

Pourquoi cette barre des 1 000 secondes change la donne

Franchir le cap symbolique des mille secondes n’est pas qu’une question d’ego scientifique. Cette durée est considérée comme une étape clé de la recherche sur la fusion, car elle correspond au temps caractéristique nécessaire pour vérifier qu’un plasma reste stable sur des échelles de temps comparables à celles d’un vrai réacteur de production d’électricité. En dessous de ce seuil, les instabilités magnétiques et thermiques peuvent encore être masquées par la brièveté de l’expérience. Au-delà, elles deviennent impossibles à cacher.

La machine elle-même mérite qu’on s’y attarde. Exploité par l’Institut de physique des plasmas au sein de l’Institut des sciences physiques de Hefei, EAST a démarré ses opérations en 2006 et fut le premier tokamak à contenir un plasma de deutérium grâce à des aimants toroïdaux et poloïdaux supraconducteurs en niobium-titane. Un choix technique coûteux mais payant : les aimants supraconducteurs consomment beaucoup moins d’énergie pour maintenir des champs magnétiques intenses sur de longues durées, exactement ce qu’exige un plasma tenu près de dix-huit minutes.

Le budget de la machine surprend aussi par sa modestie au regard des ambitions affichées. Selon les rapports officiels, le budget du projet s’élevait à 300 millions de yuans, soit environ 37 millions de dollars, entre un quinzième et un vingtième du coût d’un réacteur comparable construit ailleurs dans le monde. Depuis sa mise en service, l’installation a tourné à plein régime : avec près d’un million de composants travaillant en coordination, EAST a déposé environ 2 000 brevets et mené plus de 150 000 expériences de plasma depuis sa mise en service en 2006.

EAST s’inscrit par ailleurs dans une stratégie bien plus large que la simple collection de records. L’installation fait partie du programme international ITER depuis que la Chine a rejoint cette initiative en 2003, et sert de banc d’essai pour les technologies d’ITER, le méga-réacteur en construction dans le sud de la France. Les données récoltées à Hefei nourrissent directement la conception du futur réacteur franco-international, et préparent aussi le terrain pour le CFETR, le réacteur d’essai chinois de nouvelle génération censé, à terme, produire plusieurs centaines de mégawatts.

Ce record chinois n’a d’ailleurs pas fait long feu. Trois semaines à peine après l’exploit d’EAST, le tokamak français WEST, installé au CEA de Cadarache, a repris le flambeau. Le 18 février, les responsables du Commissariat à l’énergie atomique ont annoncé que leur réacteur WEST avait maintenu un plasma stable en mode de confinement élevé pendant 1 336 secondes, dépassant la performance chinoise d’environ 25 %. La course n’est donc pas terminée : elle ne fait, au contraire, que s’accélérer, avec deux continents qui se répondent à quelques semaines d’intervalle sur un chronomètre qui, un jour peut-être, tournera en continu.

Sources : energy-reporters.com | physicsworld.com