Présentation
Auteur(s)
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François PARLANGE : Adjoint au Chef du Service Tokamak - Exploitation et Pilotage au CEA Cadarache
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Christian LELOUP : Ancien Chef du Service de Technologie et d’Ingénierie Fusion au CEA
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Lire l’articleINTRODUCTION
Un appareil de recherches sur la fusion thermonucléaire contrôlée par confinement magnétique, tel le tokamak Tore Supra implanté dans le centre d’études du CEA de Cadarache (Bouches‐du‐Rhône), concentre un grand nombre d’équipements où l’électrotechnique et l’électronique de puissance jouent un rôle dominant et sont parfois poussées à leurs limites actuelles. On peut citer :
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de grands aimants supraconducteurs ;
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de grands aimants en cuivre refroidi ;
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des alimentations à thyristors de forte puissance (320 MVA installés) ;
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des sources hyperfréquence de plusieurs mégawatts ;
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des injecteurs d’atomes accélérés de plusieurs mégawatts ;
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des systèmes de cryogénie, d’extraction de chaleur, de pompage ultravide ;
etc.
Les composants développés pour ces applications sont nombreux et souvent originaux : supraconducteur pour champ magnétique variable, coupe‐circuit statique à fort pouvoir de coupure pour courant continu (0,7 GVA), tétrodes 2 MW, klystrons 500 kW, gyrotrons 500 kW, pompe électromécanique fonctionnant à très basse température (3 K), etc. Tore Supra est un bon exemple de la diversité des applications de l’électricité et un témoignage de la progression constante des techniques maîtrisées par les électriciens.
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5. Perspectives
Dans l’état actuel des recherches sur la fusion thermonucléaire contrôlée, on peut dimensionner, à partir des appareils existants, le tokamak qui permettra d’obtenir un plasma ayant toutes les caractéristiques nécessaires au fonctionnement du réacteur. Ce projet, étudié conjointement par les différents pays du monde impliqués dans les recherches sur la fusion, porte le nom d’ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor ) ; il produira une puissance de fusion de 1,5 GW (thermique). Il ne s’agira encore que d’un appareil de recherches fonctionnant par impulsions de 1 000 s et dans lequel la production d’électricité n’aurait aucun intérêt économique.
Par rapport aux expériences actuelles, les problèmes posés par ITER dans le domaine de l’électrotechnique sont principalement liés aux changements d’échelles : par comparaison à Tore Supra, les puissances sont multipliées par 10 et les énergies ainsi que le volume de plasma, par 100.
Quant au réacteur, on le prévoit d’une taille comparable à ITER, mais avec un fonctionnement quasi continu et une puissance thermique dégagée par les réactions de fusion de 4 à 5 GW.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - REBUT (P.H.), GAMBIER (D.) - La fusion nucléaire contrôlée. - La Recherche, no 242, p. 436-444, 6 fig., avr. 1992.
-
(2) - Différents auteurs - La fusion thermonucléaire contrôlée. - Revue Générale Nucléaire, no spécial, p. 19 à 100, 19 articles, janv./fév. 1991.
-
(3) - TURCK (B.) - La fusion thermonucléaire contrôlée et les aimants supraconducteurs. - Revue Générale du Froid, p. 33-38, 9 fig., nov. 1995.
-
(4) - BAREYT (B.), BEUZIT (H.) et al - The Tore Supra poloidal field system power supplies (Les alimentations de puissance du système de champ poloïdal de Tore Supra). - Compte rendus du 14e SOFT, vol. 1, p. 875-882, Pergamon Press (1986).
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