Le dispositif britannique de fusion achève le levage critique d'un caisson à double faisceau de douze tonnes

Récemment, le tokamak sphérique MAST Upgrade du Royaume-Uni a achevé une opération d'ingénierie critique : le levage et la mise en place d'un caisson à double faisceau pesant 12 tonnes, créant les conditions nécessaires à l'installation de nouveaux équipements de chauffage par faisceau neutre. Le dispositif, situé sur le site de Culham et exploité par l'Autorité britannique de l'énergie atomique (UKAEA), étend ses capacités expérimentales grâce à la mise à niveau de son système de chauffage, afin de soutenir la recherche en physique et en ingénierie nécessaire aux futures centrales de fusion.

Le caisson à double faisceau adopte une configuration à deux niveaux, conçue pour accueillir deux nouveaux injecteurs de faisceau neutre. L'équipement transmet de l'énergie en injectant des atomes neutres à haute énergie dans le plasma ; une fois la mise à niveau achevée, la puissance de chauffage par faisceau neutre du dispositif devrait passer de 4,4 mégawatts à 8,8 mégawatts, et l'objectif de température du plasma devrait passer d'environ 30 millions de degrés Celsius à environ 60 millions de degrés Celsius. Une puissance de chauffage plus élevée offrira aux chercheurs la possibilité d'explorer des conditions expérimentales proches des besoins des futures centrales de fusion.

L'augmentation de la capacité de chauffage favorisera également la recherche sur l'évacuation de la chaleur. MAST Upgrade est équipé d'un divertor Super-X, qui réduit la charge thermique supportée par les composants faisant face au plasma en optimisant les voies d'évacuation des particules et de la chaleur. Des expériences antérieures ont déjà démontré les avantages de cette configuration en matière d'évacuation de la chaleur ; les expériences ultérieures dans des conditions de puissance plus élevée continueront à vérifier les performances de ces technologies, afin d'accumuler de l'expérience pour la conception de la centrale de fusion prototype STEP du Royaume-Uni et d'autres dispositifs de fusion.

Les travaux d'ingénierie associés au caisson à double faisceau se poursuivent en parallèle, notamment la fabrication et l'installation des modules de ligne de faisceau, l'assemblage des pompes cryogéniques, l'installation de l'injecteur d'ions positifs, ainsi que le transfert et la réutilisation des équipements d'alimentation électrique et la construction du système de chauffage par ondes de Bernstein électroniques. Une fois complètement assemblé avec son couvercle, le caisson pèse environ 15 tonnes, pour un volume d'environ 20 mètres cubes, et est fabriqué en acier inoxydable 316L. Après l'installation du matériel principal, l'équipe procédera à la mise en service du système de vide et des équipements associés, avant de passer aux phases d'expérimentation scientifique ultérieures.