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Une énergie pour notre avenir

ITER

Produire 500 MW de puissance de fusion (Q ≥ 10)

Démontrer la faisabilité scientifique et technologique de l’énergie de fusion

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Le défi de l’énergieLa consommation mondiale d’énergie a augmenté de 50% depuis 1973. Elle devrait encore croître de 60% d’ici 2030. (International Energy Agency - IEA)

Les options pour le futur

• Combustibles fossiles: développerla capture et le stockage du CO2

• Renouvelables: dans l’attente de percées dans la production et le stockage

• Fission nucléaire: problèmed’acceptabilité

• Fusion: doit apporter la démonstration de sa faisabilitéscientifique et technique

Produire de l’énergie sans générer de CO2

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La fusion dans l’Univers• La fusion est l’énergie

du Soleil et des étoiles.

E=mc2

• Dans une réaction de fusion, deux noyauxatomiques légers se combinent, forment un noyau plus lourd et libèrent de l’énergie.

• La fusion magnétiquevise à reproduire unerelation similaire surTerre.

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La fusion sur Terre

Hélium (3,5 MeV)

Neutron (14,1 MeV)

deutérium

La fusion peut être obtenue à partir de différentes combinaisons de noyaux légers.

En l’état présent de la technologie, c’est la réaction deutérium + tritium (DT) qui est la plus accessible.

tritium

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Comment ça marche?

Neutrons absorbés par la couverturede la chambre à vide.

Dans une centrale de fusion, la chaleurest transformée en électricité.

Plasma ~ 100 millions de degrés C.

Puissants champs magnétiques

Auto-entretien de la combustion.

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Un plasma à CadaracheLe tokamak Tore Supra (Euratom-CEA) détient le record de durée

d’un plasma: 6 min 30 sec. en 2003

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Des progrès spectaculaires

Microprocesseurs: Le nombre de transistors double tous les deux ans.

Machines de fusion: La performance double tous les 18 mois.

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Union pour la fusion

• 1973: Lancement du projet

• 1983: Premier plasma

• 1991: Première production de puissance de fusion (2 MW)

• 1997: Production record de 16 MW

• 2006: reconfiguration de la machine

• 1985: Sommet Reagan Gorbatchev Geneva

• 2005: Accord sur le site de Cadarache

• 2007-2008: Préparation de la plateforme

• 2010 (août) : début du chantier

• 2011: (juillet) Enquête publique

JETITER

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Pourquoi ITER?

Dans ITER, le plasma DT auto-entretenu génèrera dix fois plus de puissance qu’il n’en aura reçu: entrée 50 MW – Sortie 500 MW

ITER est une étape nécessaire vers le futur réacteur de fusion commercial

ITER doit démontrer la maturité et l’intégration de technologies essentiellesau réacteur de fusion

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Défi global, réponse globale

Les sept Membres d’ITER représentent 50% de la population mondiale, et 80% de son PIB

Chine UE Inde Japon Corée Russie USA

Le 28 juin 2005, les Membres d’ITERont unanimement choisi Cadarache

Le 21 novembre 2006, l’Accord ITER a été signé au palais de l’Élysée

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EASTITER

JET

Le monde entier participe

IFMIF

IFMIF/EVEDA (Approche Élargie)

Tore Supra

DEMO

KSTAR

Satellite Tokamak(Approche Élargie)

Asdex

DIIID

L’Approche Élargie est un programme de recherche Euratom-Japon en soutien au projet ITER

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Valeur en unité de compte ITER (kIUA) des éléments fournis en nature

La contribution des sept Membres d’ITER se fait essentiellement “en nature”

Une formule unique

La plus grande collaboration scientifique du monde

La fourniture des élémentsde la machine est répartieentre la Chine, l’Inde, le Japon, la Corée, la Russie, les USA (9%).

La part de l’Europe, en tantque Pays Hôte, est de 45%

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Bobines de champ toroidal (18)PAs signés

Bobines de champ poloïdal (6)PAs signés)

Cryostat (Revue de design finale nov. 2010)

Bouclier thermiquePA signé

Chambre à videPAs signés

Couverture (Revue de design préliminaire, prévue pour l‘été 2011)

Bobines internes(Revue de design préliminaire, oct. 2010)Non décidé

Alimentation (31)(Revue de design finale oct. 2010)

Qui fabrique quoi?

Divertor PAs signés

Solénoïde central (6)PA signé

Bobines de correction (18)PA signé « PA » = Procurement agreement ou Accord de fourniture

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ITER Organization et les Agences domestiques ont signé 55 “Accords de fournitures” (Procurement Arrangements - PAs) sur un total de 128, ce qui représente 68% de la valeur totale des éléments destinés à ITER.

La production est lancéeDans les laboratoires et les usines des sept Membres d’ITER, la production

des prototypes et des éléments de la machine prend son essor

A l’Institut de physique des plasmas de Hefei, en Chine, on prépare les bobines de correction destinées à ITER.

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Impressionnant…

Masse de la chambre à vide et de sescomposants internes: ~ 8 000 tonnes

Masse de la Tour Eiffel : ~7 300 t.

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Très impressionnant!

Masse du tokamak ITER: ~23 000 t

Masse du porte-avions Charles-de-Gaulle ~38 000 t

L’énergie stockée dans le système magnétique d’ITER équivaut à celle du porte-avions Charles-de-Gaulle lancé à … 180 km/h.

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Vraiment impressionnant…

Chacun des 18 aimants de Champ Toroïdal (TF Coils) de la machine est aussi lourd(~ 360 tonnes) qu’un Boeing 747 à pleine charge.

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ITER en chantier(s)

Début des travaux: août 2010Bâtiment d’assemblage des bobines de champ poloïdal

Livraison: fin 2011Livraison: fin été 2012

Siège ITER OrganizationFosse d’isolation sismique du tokamak

Double radier de béton armé

600 plots parasismiques en sandwich entre les deux radiers

Masse totale supportée: 360 000 t.

Empire State Building: 300 000 t.

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Dans moins de dix ansAssemblage: 2014-2020Premier Plasma: 2020DT Operations: 2027

• Le tremblement de terre et le tsunami qui ont frappé le nord du Japon le 11 mars ont fortement affecté l’infrastructure industrielle du pays.

• Cette situation pourrait générer un retard d’un an dans la fabrication des pièces destinées à ITER.

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La sûreté d’ITERUn accident de type Fukushima ne peut pas se produire dans ITER

ITER est intrinsèquement sûr.

Il n’y a jamais plus d’un gramme de combustible dans le réacteur.

La moindre perturbation met fin au plasma.

L’emballement de la réaction et la fonte du coeur sont impossibles.

En cas de perte d’alimentation électrique, la chaleur s’évacue naturellement.

Importantes marges de sûreté pour les risques externes (séismes, inondations…)

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Radioactivité et déchets

• ITER ne générera pas de déchets de haute activité à vie longue

• En phase d’opération normale, l’impact radiologique d’ITER sur les populations les plus exposées sera mille fois inférieur à celui de la radioactivité naturelle

• Les scénarios les plus improbables, comme un incendie survenant dans l’installation tritium, auraient sur les populations voisines un impact moindre que celui de la radioactivité naturelle

• ITER est soumis à la réglementation française en matière de sûreté et de sécurité

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ITER, trop cher?• Station Spatiale Internationale

• ~ 100 milliards € sur 30 ans.Part des pays européens participants: ~ 8 milliards

• Investissement Jeux Olympiques de Beijing (2008)• ~ 23 milliards €

• Commande de 260 Airbus par American Airlines (juillet 2011)• ~ 16 milliards €

• Extension de la ligne TGV de Marseille à Nice (coût estimé)• ~ 15 milliards €

• Investissement Jeux Olympiques d’Athènes (2004)• ~ 10 milliards €

• CERN Large Hadron Collider• ~ 6 milliards € ITER: un investissement sur 30 ans,

par 34 pays représentant 80% du PIB mondial.

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La production massive d’électricitéissue de l’énergie de fusion est uneoption majeure permettant de relever ce défi.

En ouvrant la voie à une énergiesûre, inépuisable et disponible pour l’ensemble de l’humanité, ITER marque l’avènement d’une èrenouvelle.

ITERL’avènement d’une ère nouvelle

Comment répondre à la demanded’énergie toujours croissante sans aggraver encore le déséquilibreclimatique de la planète?

ITER et au-delà

ITER

800 m3

~ 500 MW th

DEMO

~ 1 000 – 3 500 m3

~ 2 000 – 4 000 MW th

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Je vous remerciede votre attention