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Laser : la barrière du mégajoule vient d'être franchie !

ActualitéClassé sous :physique , laser mégajoule , National Ignition Facility Project

Le 10 mars 2009, les 192 lasers équipant un dispositif du National Ignition Facility au laboratoire Lawrence Livermore (Californie) ont concentré 1,1 mégajoule sur une cible minuscule. C'est le premier laboratoire au monde à dépasser le mégajoule pour des faisceaux laser en ultraviolet.

La sphère du NIF où se concentrent sur l'extrémité de la cible (à droite sur l'image) les 192 faisceaux laser. Crédit : NIF

La batterie de lasers équipant le dispositif du National Ignition Facility Project (NIF) est l'accomplissement de plus de 15 années de travail pour un investissement de près de 3,5 milliards de dollars, du même ordre que le coût du LHC. Ses applications sont bien moins pacifiques car son but essentiel est de permettre de tester en laboratoire la fiabilité des bombes H américaines et de simuler sans risques les explosions thermonucléaires.

En effet, l'ignition des réactions de fusion dans une bombe à hydrogène est déclenchée à l'aide d'une explosion atomique produisant un flux de rayons X concentrés, avant destruction de la bombe, sur une charge de combustible contenant du deutérium. D'une manière analogue, on peut en principe allumer une réaction de fusion thermonucléaire en concentrant des faisceaux lasers suffisamment puissants sur une capsule contenant un mélange de deutérium et de tritium.

Une voie vers la fusion contrôlée ?

Avec ce dispositif géant, les chercheurs pourront aussi étudier la voie de la fusion contrôlée par confinement inertiel. Elle diffère de celle du confinement magnétique, explorée par les tokamaks et la future centrale Iter (International Thermonuclear Experimental Reactor), en con,struction à Cadarache. Au NIF, les premières expériences de fusion devraient débuter en 2010. Selon Edward Moses, le directeur du projet NIF, il devrait être possible de produire, au moins pendant quelque temps, de 50 à 100 fois plus d'énergie qu'il n'en sera nécessaire pour allumer la réaction de fusion avec les 192 lasers au centre de la sphère de 10 mètres de diamètre. Si cette prédiction se vérifie, la route devrait être ouverte pour la réalisation de futures centrales à fusion thermonucléaire.

Accessoirement, les astrophysiciens disposeront d'un outil pour sonder les propriétés de la matière à hautes températures, pressions et densités comme par exemple celles qui existent ou ont existées à l'intérieur des planètes géantes, des étoiles à neutrons ou au début du Big Bang. Des températures dépassant les cent millions de kelvins et des pressions de cent milliards d'atmosphères pourront être atteintes.

En France, le laser mégajoule, similaire à celui du NIF, ne devrait pas tarder à être opérationnel..

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