Wendelstein 7-X: fin de la première campagne d’expérimentations

Depuis sa mise en service en décembre 2015, le Wendelstein 7-X a produit des plasmas de manière continue – dans un premier temps à partir d’hélium, et depuis février 2016 d’hydrogène. Le chauffage par micro-ondes a ainsi transformé 2200 fois une quantité infime de gaz en un plasma ultra-fin et extrêmement chaud. Le chef de projet, Thomas Klinger, a déclaré être plus que satisfait des résultats obtenus dans le cadre de cette première campagne. L’IPP indique que les durées de décharge atteintes pour les plasmas d’hydrogène étaient au départ d’une demi-seconde. A la fin de la campagne, elles étaient de 6 secondes. Les plasmas possédant les températures les plus élevées ont été obtenus pour un chauffage par micro-ondes de 4 MW, et sur une durée d’1 seconde: pour des épaisseurs de plasma moyennes, les physiciens ont mesuré des températures de 100 millions de kelvin sur les électrons du plasma, et de 10 millions sur les ions. «Nous avons ainsi pu obtenir bien plus que ce que nous espérions», a déclaré M. Klinger.

Au cours des premiers tests, la structure et les propriétés de confinement du champ magnétique, d’un nouveau genre, étaient celles que l'IPP attendait. D’autres décharges techniques sont venues s’ajouter aux essais physiques réalisés par exemple pour la répartition de la charge thermique sur la protection des parois ou pour le confinement des bobines externes, notamment pour le nettoyage de la cuve du plasma ou pour le contrôle des machines (aimants, installation frigorifique, chauffage par micro-ondes, commande de la machine).

Travaux préparatoires pour des plasmas plus puissants

Les expérimentations ont pris fin le 10 mars 2016, conformément au calendrier. Dans la cuve de plasma, ré-ouverte entretemps, les spécialistes montent désormais quelque 6000 carreaux en graphite destinés à protéger la paroi de la cuve ainsi que le divertor. Le montage devrait durer jusqu’à mi-2017. Ensuite, le Wendelstein 7-X sera prêt pour des plasma haute puissance, avec des puissances de chauffage pouvant atteindre 8 MW et des durées de décharge jusqu’à 10 secondes. Une fois le fonctionnement du divertor minutieusement contrôlé, les carreaux en graphite seront remplacés par des éléments de carbone possédant des fibres renforcées et refroidis à l’eau. L’IPP espère atteindre dans quatre ans environ des décharges de 30 minutes pour une puissance de chauffage de 10 MW.

Le Wendelstein 7-X est la plus grande installation de fusion du type stellarator au monde. Il doit permettre aux scientifiques d’étudier l’aptitude de ce type de construction pour de futures centrales.