Le KSTAR sud-coréen mènera des recherches sur la fusion à long pulse dans un environnement en tungstène avec des institutions européennes

L'Institut coréen de l'énergie de fusion (KFE) a annoncé le 27 août avoir signé des plans de mise en œuvre avec plusieurs institutions de recherche sur la fusion en France, en Italie, en Allemagne et en Finlande, afin de mener des recherches conjointes sur le fonctionnement du plasma à long pulse dans un environnement en tungstène, en s'appuyant sur le dispositif avancé de recherche par tokamak supraconducteur coréen (KSTAR).

Les institutions participantes comprennent le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) de France, l'Agence nationale italienne pour les nouvelles technologies, l'énergie et le développement économique durable (ENEA), l'Institut Max-Planck de physique des plasmas (IPP) d'Allemagne et le Centre de recherche technique VTT de Finlande (VTT). Ces institutions mèneront des expériences conjointes et des analyses de données sur les technologies clés nécessaires au fonctionnement à long pulse des futurs réacteurs de fusion.

Pour réaliser la production d'électricité par fusion, il est nécessaire de maintenir stablement un plasma à très haute température sur une longue durée. Le tungstène, doté d'une excellente résistance aux hautes températures, est souvent utilisé pour fabriquer les composants internes en contact direct avec le plasma. Cependant, si des impuretés de tungstène pénètrent dans le plasma pendant le fonctionnement, elles peuvent entraîner une dégradation des performances du plasma. Par conséquent, la maîtrise des impuretés dans un environnement en tungstène et le maintien stable du fonctionnement du plasma constituent un problème majeur à résoudre pour l'ingénierie des réacteurs de fusion.

Cette coopération combinera l'expérience accumulée par KSTAR dans le fonctionnement du plasma à long pulse et à hautes performances avec les bases techniques des institutions européennes en matière d'exploitation et d'analyse des dispositifs à composants en tungstène. Le CEA exploite le tokamak à environnement en tungstène WEST, et l'IPP exploite le dispositif ASDEX Upgrade (AUG) ; ces expériences fourniront des références pour les futures mises à niveau et expériences de KSTAR.

Selon le plan, les chercheurs mèneront sur KSTAR des expériences conjointes, des analyses de données et des travaux de modélisation, en se concentrant sur le contrôle des impuretés de tungstène, la réduction de la charge thermique sur les composants internes, le contrôle de l'instabilité du plasma, l'atténuation des effets de disruption, ainsi que le diagnostic de l'état des composants en tungstène.

KSTAR prévoit une mise à niveau au second semestre 2026, remplaçant les composants internes en contact direct avec le plasma par des matériaux en tungstène. Une fois la mise à niveau achevée, KSTAR pourra valider les technologies de plasma à long pulse dans un environnement de fonctionnement plus proche de celui des futurs réacteurs de fusion. Les expériences conjointes et les analyses de données devraient être concentrées entre 2026 et 2027, et ce plan de mise en œuvre restera en vigueur pendant cinq ans à compter de sa signature.