ITER 1
ITER dosier 1
International Thermonuclear Experimental Reactor
Histoire
Proposition soviétique
C'est lors du Sommet de Genève, en novembre 1985 que Mikhaïl Gorbatchev a proposé de réaliser un programme international pour construire la prochaine génération de tokamak. L'Union soviétique travaillait depuis plusieurs années sur ce type de réacteur exploitant la fusion nucléaire, phénomène qui existe en permanence au sein des étoiles.
En octobre 1986, les États-Unis, l'Europe et le Japon acceptent de rejoindre l'Union soviétique au sein de ce projet. C'est ainsi qu'il a été décidé de créer ITER, qui fut placé sous l'autorité de l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA). Initialement, seuls quatre membres participaient à ITER :
la Russie
les États-Unis
l'Europe, en association avec le Canada
le Japon
Phase d'étude, de conception et de coordination
En avril 1988, débuta la phase de conception (appelée Conceptuel design activities ou CDA). Cette phase avait pour but de faire la synthèse des résultats des différents programmes existants pour les intégrer à ITER. La CDA se termina en décembre 1990.
En juillet 1992, à Washington D.C. aux États-Unis, les quatre membres signèrent un accord qui lança la phase d'ingénierie (appelée Engineering design activity ou EDA) qui dura six ans. Cette phase se termina comme prévu fin 1998.
Les États-Unis quittèrent le projet à la fin de la phase EDA, car ils jugeaient ce projet incertain et ruineux [4].
Suite au retrait des États-Unis fut décidé le lancement de la deuxième phase de l'EDA. Cette seconde phase avait pour but de revoir à la baisse les objectifs d'ITER, de manière à prendre en considération le manque de financement apporté par le retrait des États-Unis. Cette phase se termina en juillet 2001.
La phase de coordination (appelée Coordinated technical activities ou CTA) se termina fin 2002. Elle avait pour but de préparer la phase de conception. Elle souleva la question de l'emplacement du site de construction, mais également celles du financement et du cadre juridique d'ITER.
En janvier 2003, la Chine rejoignit ITER, suivie en février du retour des États-Unis et en juin de l'arrivée de la Corée du Sud.
Choix du site de construction du prototype
Initialement, quatre sites de construction ont été proposés :
Cadarache, dans la région Provence-Alpes-Côte d'Azur (PACA), en France ;
Clarington, dans l'Ontario au Canada ;
Rokkasho-Mura, au nord de l'île Honshu au Japon ;
Le choix du site était très important politiquement, mais surtout économiquement. L'investissement d'ITER est estimé à 10,3 milliards d'euros sur 30 ans. Une étude réalisée en France en 2002 prévoit qu'ITER créera 3 000 emplois indirects pendant les 10 ans de construction et 3 250 emplois indirects pendant les 20 ans d'exploitation (dont les 3/4 environ en région PACA). On comprend ainsi que l'implantation d'ITER puisse être considérée par certains comme une aubaine pour la région choisie.
Après une querelle franco-espagnole, l'Espagne a retiré sa proposition le 26 novembre 2003. Cadarache est ainsi resté le seul site soutenu par l'Union européenne. La proposition canadienne de Clarington a disparu d'elle-même, faute de véritable financement et de volonté politique des Canadiens, qui ont décidé de rejoindre le point de vue de l'UE. Le site de Cadarache a également reçu le soutien de la Chine et de la Russie tandis que le site de Rokkasho-Mura recevait celui des États-Unis et de la Corée du Sud.
En mai 2005, avant même que le choix du site n'ait été arrêté, le site de Cadarache semblait déjà avoir l'avantage, si bien que l'Union européenne avait décidé, quelle que soit la décision, de commencer les travaux à Cadarache. La déclaration discrète du Premier ministre japonais Jun'ichirō Koizumi le 2 mai 2005 semblait déjà confirmer l'installation d'ITER en France. Celle-ci a proposé de doubler son financement pour la phase de construction, qui passerait à 914 millions d'euros. Le gouvernement français a également demandé aux collectivités locales d'augmenter leur financement, qui est actuellement de 447 millions d'euros.
Alors que le gouvernement japonais défendait toujours officiellement la candidature de son site, il laissait entendre à plusieurs reprises qu'il ne se battrait plus pour avoir 100 % du projet. Le 5 mai à Genève en Suisse, un accord technique a été signé entre le Japon et l'Union européenne, où il était stipulé que le pays hôte (aucun nom n'est alors cité) assumerait 40 % du prix de construction d'ITER, alors que le pays non hôte obtiendrait :
20% des contrats industriels pour la construction ;
20% des effectifs permanents d'ITER ;
un programme complémentaire de recherche d'un montant de 700 millions d'euros financé à moitié par le pays hôte et non-hôte ;
la construction d'un centre d'étude de matériaux pour la paroi d'ITER, baptisé International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF) ;
le soutien du pays hôte à sa candidature pour le poste de directeur général d'ITER.
Tous ces avantages seront obtenus sans que la contribution n'augmente par rapport aux autres membres non hôtes, qui est de 10% du coût de construction. Le Japon renonce alors implicitement à accueillir le réacteur, mais gagne sur de nombreux tableaux.
C'est finalement à Moscou, le 28 juin 2005, qu'a été signée la déclaration commune de tous les membres du programme ITER, désignant Cadarache comme le site de construction du réacteur.
Phase de construction et d'exploitation
Le 21 novembre 2006 est signé au Palais de l'Élysée l'accord final sur la construction d'ITER, par les représentants de la Chine, de la Corée du Sud, des États-Unis, de l'Inde, du Japon, de la Russie et de l'Union européenne. Les trois textes composant cet accord devront être ratifiés par tous les signataires. La même journée, après la signature de l'accord, le premier conseil des gouverneurs d'ITER a eu lieu au Centre de conférences internationales à Paris.
La phase de construction est prévue pour commencer fin 2006 ou début 2007 et durer de 8 à 10 ans.
La phase d'exploitation devrait commencer en 2015 et durer au minimum 20 ans.
Phase de désaffectation
Une fois la phase d'exploitation terminée, il faudra démanteler l'installation. Les sous-produits issus d'ITER sont peu voire pas du tout radioactifs, ce qui n'est pas le cas de la chambre, qui devra être traitée comme il se doit pour respecter les normes de sécurité qui seront alors en vigueur. Cette phase devrait durer cinq ans [5].
Après ITER
Après la phase d'exploitation et suivant les résultats obtenus, un autre réacteur expérimental de puissance équivalente à un réacteur industriel pourrait être créé. Nommé DEMO (pour DEMOnstration Power Plant qui en français signifie Centrale électrique de démonstration), il sera destiné à étudier la possibilité d'une exploitation commerciale à proprement parler, après quoi les premiers réacteurs d'application pourront être fabriqués, sans doute pas avant 2050 [6].
Caractéristiques annoncées
La disposition d'ITER
Petit rayon du plasma : 2 mètres
Grand rayon du plasma : 6,20 mètres
Hauteur du plasma : 6,80 mètres
Volume plasma : 840 m³
Courant plasma : 15 MAmpères
Puissance de fusion : 500 MWatts
Durée de maintien : de 6 à 16 minutes
Bilan énergétique : Q = 10 (Rapport entre l'énergie fournie par le plasma et l'énergie extérieure fournie au plasma)
Iter est un réacteur expérimental : un réacteur économiquement viable doit posséder un bilan énergétique supérieur à 50.
Les deux principaux objectifs techniques
Le premier est de générer une puissance de 500 mégawatts en n’en consommant que 50, durant 400 secondes (6 minutes 40 secondes). Le record mondial est, à ce jour, de 16 mégawatts générés pour une puissance fournie de 25 MWatt, durant 1 seconde, réalisé par le Tokamak anglais JET.
Le second objectif vise à maintenir les réactions de fusion dans le plasma pendant au moins 1000 secondes (16 minutes 40 secondes). Dans ce cas, pour 50 mégawatts fournis, seuls 250 mégawatts seraient produits. Le record mondial est, à ce jour, de 6 minutes et 30 secondes, réalisé par le Tokamak français Tore Supra.
Organisation d'ITER
La gestion d'ITER est réalisée par un ensemble d'instances où se réunissent les différents membres.
La principale instance est le Conseil ITER, situé à Moscou en Russie. Il est composé de 8 membres :
2 européens,
2 russes,
2 japonais,
2 américains.
Le Conseil ITER est assisté par 2 comités :
le comité technique (appelé le Technical advisory committee ou TAC) ;
le comité de gestion (appelé le Management advisory committee ou MAC).
La conception d'ITER est réalisée à Naka, au Japon et à Garching, (près de Munich) en Allemagne. Le nombre total de personnes présentes à Naka et à Garching est d'environ 150.
Pays membres du projet
Actuellement, les pays membres du projet sont :
la Russie.
la Chine,
la Corée du Sud,
les États-Unis,
le Japon,
l'Inde, à hauteur de 10 %
La Suisse, en raison de son association au programme européen de recherche, participe via Euratom au projet. Le Brésil a également déposé sa candidature pour rejoindre le projet. Ce financement supplémentaire pourrait devenir essentiel en cas de dépassement (fréquent dans ces grands projets) du budget alloué initialement au projet.
Personnalités du projet
Kaname Ikeda, ancien ambassadeur japonais, nommé comme directeur général de l'organisation en décembre 2005, prend ses fonctions en octobre 2007, à l'occasion de l'entrée en vigueur de l'accord sur la création de l'organisation internationale ITER. Historiquement, certains chercheurs ou personnalités ont ouvert la voie vers le projet ITER. Parmi eux, citons : André Samain, Jean Jacquinot, René Pellat, Robert Aymar ou encore Paul Henri Rebut.
Autour d'ITER
ITER est le successeur d'autres tokamaks de recherche, en particulier :
Tokamak Fusion Test Reactor (TFTR) de l'Université Princeton aux États-Unis ;
Joint european torus (JET), à Culham au Royaume-Uni ;
Tore Supra, à Cadarache. L'equipe d'exploitation a réussi le 4 décembre 2003 à maintenir constante une décharge de plasma pendant six minutes et demie et à en extraire plus de 1 000 mégajoules d'é