Fusion ITER project : un tokamak qui chauffe à 150 millions de degrés mais ne produira pas d’électricité
Publié par : Dr. Elena Kozlova — Rédactrice spécialisée en écologie & Énergie
ITER est un réacteur expérimental de fusion nucléaire en construction à proximité de Cadarache, en France. Son sigle vient de l’anglais International Thermonuclear Experimental Reactor, et le mot latin « iter » signifie « le chemin ». Le projet doit démontrer qu’il est possible de produire un plasma de fusion à grande échelle, mais il ne fournira pas d’électricité au réseau : c’est une machine de recherche, pas une centrale.
ITER en bref : la fiche d’identité du projet
ITER est un réacteur nucléaire de recherche civil, fondé sur la technologie du tokamak, c’est-à-dire un dispositif de confinement magnétique. Il est implanté à Saint-Paul-lès-Durance, dans les Bouches-du-Rhône, près du centre de Cadarache. Sa vocation est de tester, dans des conditions proches de celles d’un futur réacteur industriel, les technologies nécessaires pour exploiter la fusion.
| Élément | Ce qu’il faut retenir |
|---|---|
| Nature | Réacteur expérimental de fusion, civil et international |
| Technologie | Tokamak, confinement magnétique d’un plasma |
| Lieu | Saint-Paul-lès-Durance, près de Cadarache (France) |
| Objectif de puissance | 500 MW thermiques dans le plasma pour 50 MW injectés |
| Température | Environ 150 millions de degrés |
| Électricité | Aucune production directe |
Une idée née d’un sommet politique
L’idée d’une collaboration internationale remonte à 1985, lors du sommet de Genève, avec l’implication de Ronald Reagan, Mikhaïl Gorbatchev et François Mitterrand. En 1986, les États-Unis, la CEE, Euratom et le Japon ont accepté le projet. Les activités de conception conceptuelle se sont déroulées de 1988 à décembre 1990, puis la phase d’ingénierie (EDA) a couru de 1992 à 1998. L’organisation ITER a ensuite été créée le 24 octobre 2007.
Comment fonctionne le tokamak d’ITER
La fusion, ou comment reproduire ce qui se passe dans le Soleil
La fusion nucléaire est la réaction qui alimente le Soleil et les étoiles : deux noyaux légers s’assemblent pour en former un plus lourd en libérant de l’énergie. Dans ITER, le combustible est un mélange de deutérium et de tritium, deux isotopes de l’hydrogène, et la réaction produit de l’hélium. C’est l’inverse de la fission, qui casse des noyaux lourds. Pour que la fusion se déclenche, le gaz doit être chauffé jusqu’à environ 150 millions de degrés, température à laquelle il devient un plasma.
Confiner et chauffer un plasma
Aucun matériau ne résiste à un tel plasma. Le tokamak le maintient donc en suspension grâce à de puissants champs magnétiques, sans contact avec les parois : c’est le confinement magnétique. Le chauffage est assuré par des systèmes complémentaires, dont l’injection de particules neutres. L’objectif d’ITER est un facteur de multiplication de dix : 50 MW injectés pour 500 MW de puissance thermique produite dans le plasma, sur des durées visées de 400 à 600 secondes. Le but est d’approcher une réaction auto-entretenue, ce que les physiciens appellent l’ignition.
Un plasma, c’est un peu un masque de soudeur à l’envers
Un soudeur se protège de l’arc avec un masque, une barrière qui encaisse une chaleur qu’on ne peut pas supprimer. Le tokamak applique la même logique, mais en sens inverse : ce sont les champs magnétiques qui jouent le rôle d’écran, non pour protéger l’opérateur, mais pour tenir le plasma à distance de la paroi. Cela aide à comprendre pourquoi le plasma doit rester stable : si le confinement cède, le plasma se refroidit presque aussitôt au contact de la paroi, et la réaction s’arrête d’elle-même. C’est l’une des raisons pour lesquelles la fusion ne s’emballe pas comme une réaction en chaîne.
Qui construit ITER, et où
ITER est le fruit d’une collaboration internationale : la fiche de référence du projet indique 33 pays associés. Les membres fournissent l’essentiel des composants de l’installation, ce qui répartit la fabrication entre de nombreux partenaires industriels avant l’assemblage final sur le site français. Cette organisation permet de partager les coûts et les compétences, mais elle ajoute une réelle complexité de coordination.
Le site de Cadarache, dans les Bouches-du-Rhône, relie ITER à l’écosystème nucléaire et scientifique français. La France est également responsable du démantèlement de l’installation en fin de vie. Côté assemblage, les modules du tokamak sont posés progressivement : un article des Echos évoquait ainsi 6 modules posés sur un total de 9, signe d’un chantier concret, bien que cet état d’avancement ait pu évoluer depuis.
Le calendrier d’ITER : jalons et glissements
Les dates annoncées ont changé au fil des années et varient selon les sources, ce qui justifie de les lire comme des prévisions et non des engagements. Les jalons cités sont les suivants :
- 2025 : premier plasma dans l’ancien calendrier historique ;
- 2028 : fin prévue de l’installation des équipements de collecte de l’énergie ;
- 2030 : installation de systèmes de chauffage complémentaires ;
- 2032 : nouvelle campagne de travail pour les physiciens ;
- 2033 : entrée en activité et premières expériences de fusion, selon la fiche Wikipédia ;
- 2035 : pleine puissance visée, avec des réserves éditoriales.
En fin de parcours, la phase de désactivation doit durer 5 ans, suivie de 10 ans de démantèlement à la charge de la France. Ces écarts entre premier plasma initial et premières expériences de fusion expliquent une partie des critiques sur les retards.
Après ITER : électricité, DEMO, PROTO et controverses
Pourquoi ITER ne produira pas d’électricité
La chaleur issue de la réaction doit être évacuée, mais sans être convertie en électricité. Au contraire, l’installation en consomme : entre 110 et 620 MW pour le réacteur et ses équipements, avec un pic pendant 30 secondes. Son rôle est de valider la physique et les technologies, pas de vendre de l’énergie.
DEMO, PROTO et la centrale commerciale
La suite envisagée passe par DEMO, une centrale de démonstration visant environ 1 500 MW de production électrique, puis par PROTO, un prototype industriel. Le calendrier cité prévoit de convaincre les industriels de s’intéresser à la machine suivante vers 2040, avec un lancement possible d’une première centrale commerciale entre 2045 et 2050, puis au minimum dix ans de construction. Dans cette trajectoire, la chaleur d’un futur réacteur pourrait produire de la vapeur, puis de l’électricité.
Coûts, retards, déchets : les points de débat
Les critiques portent surtout sur les dépassements de budget, les retards et la faisabilité industrielle. Côté déchets, la fusion produit de l’hélium plutôt que des déchets à vie longue issus de la fission, mais les matériaux de la chambre peuvent être activés par les neutrons. Le cycle du combustible, avec le recyclage et le stockage temporaire du tritium et du deutérium, demande aussi une gestion rigoureuse. ITER est précisément l’endroit où ces questions doivent être testées avant toute industrialisation.
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