Conséquence de la fusion
1) Le système de refroidissement / récupération de la chaleur
Pour récupérer l'énergie, on utilise le fait que les neutrons créés lors de la réaction sont neutres, et qu'ils ont de la vitesse.
Penchons-nous sur le côté physique tout d'abord. La réaction Deutérium – Tritium créé de l'Hélium, de l'énergie et un neutron. Un neutron est une particule neutre, qui ne possède pas de charge magnétique, et qui n'est donc pas dévié par les champs magnétiques. Ce neutron va donc suivre une trajectoire rectiligne et sortir de l'enceinte du réacteur.
Intéressons-nous maintenant à la partie mécanique.
Ce neutron qui sort à grande vitesse de l'enceinte du réacteur va être freiné par la couverture même du réacteur, et qui dit frottement, dit échauffement, la couverture s'échauffera donc. Par la suite, un liquide (de l'eau, ou du sel liquide) qui sera mis en circulation autour du réacteur viendra le refroidir, donc récupérer la chaleur produite de l'enceinte du réacteur. Pendant les décharges de plasma, le débit combiné des circulations d'eau dans l'ensemble du circuit de refroidissement sera de l'ordre de 33 m3/s, canalisé par des tuyauteries dont le diamètre peut atteindre 1,6 mètre.
Le Divertor est le "plancher" du Tokamak. Il est constitué de 54 cassettes. Le Divertor sera soumis à de très fortes chaleurs, il sera donc refroidi de manière active par le circuit de refroidissement. Il constitue donc un élément important de la récupération de l'énergie.
L'énergie thermique générée par le Tokamak ITER au cours d'un cycle de décharges sera de l'ordre de 450 MW en moyenne.
Pour produire de l'énergie, l'eau chaude, la vapeur donc, fera tourner une turbine. Le même principe que dans une centrale à fission.
Ce système de refroidissement à deux fonctions :
- Refroidir les éléments externes au Tokamak (Système de chauffage et d'alimentation, enveloppe, …)
- Récupérer la chaleur dégagée par le Plasma. (cf : Schéma ci-dessus)
2) résultante de la fusion nucléaire
- L'avantage de la fusion est qu'elle ne produit que très peu de déchets, ce qui est un point essentiel. Contrairement aux centrales à fission qui produisent énormément de déchets radioactifs.
Les seuls déchets sont l'Hélium, qui n'est pas polluant, donc pas véritablement un déchet et les matériaux même de l'enveloppe du Tokamak, qui, bombardés par les neutrons finiront par être radioactifs mais sur une durée de vie courte (12 ans environ).
L'eau purgée du système est recueillie dans une série de bassins de contrôle, où l'on mesure ses différents paramètres : température (qui doit être inférieure à 30°C), pH, présence d'hydrocarbures, de chlorures, de sulfates et de tritium. Pour être rejetée dans la Durance, l'eau doit répondre aux critères environnementaux, particulièrement stricts, établis par les autorités locales.
- Le plasma génère également des impuretés (cendres d'hélium en majorité) qui doivent être évacués. Pour ceci, les ingénieurs ont recours au Divertor, élément qui assure l'évacuation des déchets résultant de la fusion.
3) Enceinte du réacteur
- Le tout sera protégé par une enveloppe externe, appelé "Cryostat". Le Cryostat est une grande structure en acier inoxydable qui enveloppe la chambre à vide et les aimants supraconducteurs, délimitant un environnement sous vide extrêmement froid, conditions favorables à la fusion.
L'espace vide entre les parois est rempli d'hélium gazeux à une pression légèrement supérieure à une atmosphère, jouant ainsi le rôle de barrière thermique.
Le cryostat mesure 31 mètres de haut sur 36,5 mètres de large.
Pour récupérer l'énergie, on utilise le fait que les neutrons créés lors de la réaction sont neutres, et qu'ils ont de la vitesse.
Penchons-nous sur le côté physique tout d'abord. La réaction Deutérium – Tritium créé de l'Hélium, de l'énergie et un neutron. Un neutron est une particule neutre, qui ne possède pas de charge magnétique, et qui n'est donc pas dévié par les champs magnétiques. Ce neutron va donc suivre une trajectoire rectiligne et sortir de l'enceinte du réacteur.
Intéressons-nous maintenant à la partie mécanique.
Ce neutron qui sort à grande vitesse de l'enceinte du réacteur va être freiné par la couverture même du réacteur, et qui dit frottement, dit échauffement, la couverture s'échauffera donc. Par la suite, un liquide (de l'eau, ou du sel liquide) qui sera mis en circulation autour du réacteur viendra le refroidir, donc récupérer la chaleur produite de l'enceinte du réacteur. Pendant les décharges de plasma, le débit combiné des circulations d'eau dans l'ensemble du circuit de refroidissement sera de l'ordre de 33 m3/s, canalisé par des tuyauteries dont le diamètre peut atteindre 1,6 mètre.
Le Divertor est le "plancher" du Tokamak. Il est constitué de 54 cassettes. Le Divertor sera soumis à de très fortes chaleurs, il sera donc refroidi de manière active par le circuit de refroidissement. Il constitue donc un élément important de la récupération de l'énergie.
L'énergie thermique générée par le Tokamak ITER au cours d'un cycle de décharges sera de l'ordre de 450 MW en moyenne.
Pour produire de l'énergie, l'eau chaude, la vapeur donc, fera tourner une turbine. Le même principe que dans une centrale à fission.
Ce système de refroidissement à deux fonctions :
- Refroidir les éléments externes au Tokamak (Système de chauffage et d'alimentation, enveloppe, …)
- Récupérer la chaleur dégagée par le Plasma. (cf : Schéma ci-dessus)
2) résultante de la fusion nucléaire
- L'avantage de la fusion est qu'elle ne produit que très peu de déchets, ce qui est un point essentiel. Contrairement aux centrales à fission qui produisent énormément de déchets radioactifs.
Les seuls déchets sont l'Hélium, qui n'est pas polluant, donc pas véritablement un déchet et les matériaux même de l'enveloppe du Tokamak, qui, bombardés par les neutrons finiront par être radioactifs mais sur une durée de vie courte (12 ans environ).
L'eau purgée du système est recueillie dans une série de bassins de contrôle, où l'on mesure ses différents paramètres : température (qui doit être inférieure à 30°C), pH, présence d'hydrocarbures, de chlorures, de sulfates et de tritium. Pour être rejetée dans la Durance, l'eau doit répondre aux critères environnementaux, particulièrement stricts, établis par les autorités locales.
- Le plasma génère également des impuretés (cendres d'hélium en majorité) qui doivent être évacués. Pour ceci, les ingénieurs ont recours au Divertor, élément qui assure l'évacuation des déchets résultant de la fusion.
3) Enceinte du réacteur
- Le tout sera protégé par une enveloppe externe, appelé "Cryostat". Le Cryostat est une grande structure en acier inoxydable qui enveloppe la chambre à vide et les aimants supraconducteurs, délimitant un environnement sous vide extrêmement froid, conditions favorables à la fusion.
L'espace vide entre les parois est rempli d'hélium gazeux à une pression légèrement supérieure à une atmosphère, jouant ainsi le rôle de barrière thermique.
Le cryostat mesure 31 mètres de haut sur 36,5 mètres de large.