Le plus grand tokamak opérationnel au monde entame sa mise en service

La mise en service intégrée du tokamak JT-60SA a débuté sous l'impulsion conjointe des équipes européennes et japonaises. Objectif : tester l'ensemble des systèmes avant une campagne d'expériences plasma de six mois, prévue pour la fin de l'année 2026. Actuellement, le JT-60SA est le plus grand tokamak en fonctionnement dans le monde.

Cette campagne expérimentale à venir poussera la machine à des niveaux de courant plus élevés, afin d'étudier des scénarios de plasma à impulsion longue et en régime stationnaire. En préparation de ces opérations, l'équipe scientifique examine plus de 150 propositions de recherche soumises par des chercheurs d'Europe, du Japon et de l'Organisation ITER.

Cette phase de mise en service fait suite à un arrêt de deux ans, intervenu peu après le premier démarrage du plasma à faible puissance fin 2023. Durant cette période, les équipes de montage ont installé de nouveaux composants, notamment des bobines internes à la cuve. « Parmi elles se trouvent deux bobines en forme d'anneau, conçues pour contrôler à grande vitesse la position du plasma », a indiqué Fusion for Energy (F4E). « Elles mesurent 8 mètres de diamètre et ont été enroulées directement à l'intérieur de la machine, faisant preuve d'un savoir-faire de haute précision. »

Ces bobines ont été bobinées directement dans la machine pour assurer un contrôle rapide de la position du plasma. L'appareil a été construit dans le cadre de l'accord « Broader Approach » et est hébergé par l'Institut national des sciences et technologies quantiques (QST) au Japon.

Modifications ciblées sur les composants essentiels

Les récentes modifications ont porté sur les éléments nécessaires pour atteindre des températures de plasma plus élevées et gérer des charges thermiques accrues. Les équipes ont installé de nouveaux diagnostics et cryopompes fournis par l'Europe, ainsi que des systèmes de chauffage supplémentaires. L'intérieur du JT-60SA a également été équipé d'une nouvelle première paroi et d'un divertor utilisant un blindage en carbone.

« Nous avons inclus des diagnostics et des cryopompes d'Europe, ainsi que des systèmes de chauffage supplémentaires, essentiels pour obtenir des plasmas plus chauds et plus puissants », a déclaré Jerónimo García, chef de projet JT-60SA.

La mise en service intégrée sert de démarrage progressif pour vérifier les principaux systèmes de la machine améliorée. Les opérations ont commencé à température ambiante et sous conditions non-vide, en se concentrant sur les bobines internes nouvellement installées, reliées aux alimentations électriques européennes.

La phase suivante nécessite la mise sous vide du cryostat et de la cuve à vide pour créer des conditions de vide poussé. Enfin, les équipes refroidiront et alimenteront les grands aimants supraconducteurs afin de valider l'intégration de tous les nouveaux composants. Ce processus permettra également de tester de nouveaux outils d'intelligence artificielle et de calcul haute performance, conçus pour améliorer les simulations plasma et l'efficacité opérationnelle.

Collaboration internationale pour les objectifs futurs

Du personnel de F4E est stationné à Naka pour travailler aux côtés du QST, apportant une expertise technique pour aider à opérer les technologies désormais en ligne. Des scientifiques des laboratoires EUROfusion et de l'Organisation ITER participeront également sur site pendant la campagne, afin de collecter des données pour ITER et les futurs réacteurs à fusion.

Valerio Tomarchio, chef de projet pour F4E, a déclaré que le début de la mise en service marque l'achèvement du calendrier de livraison des composants. Il a noté que les attentes de la communauté de la fusion sont élevées alors que les équipes se préparent à fournir les résultats expérimentaux.

« JT‑60SA mènera des expériences de plasma à haute température et haute pression avant ITER, actuellement en construction en France, et en soutien au développement du réacteur DEMO visant à démontrer la production d'énergie par fusion », a conclu le QST.