Fusion nucléaire : des scientifiques font un pas de géant grâce à une technologie révolutionnaire

Pour créer de l’énergie de fusion sur Terre, les scientifiques utilisent des machines appelées tokamaks, des sortes de ‘donuts’ géants où des aimants surpuissants confinent un gaz chauffé à des températures extrêmes : le plasma. On parle de 100 millions de degrés Celsius, c’est plus chaud que le cœur du soleil ! Le problème, ce n’est pas tant d’allumer la réaction que de l’arrêter proprement. Si on coupe le courant trop vite, le plasma, qui tourne à 100 km/s, peut devenir instable et venir ‘griffer’ les parois intérieures du réacteur. Ces dégâts, même mineurs, coûtent une fortune à réparer. ‘C’est un équilibre délicat’, explique Allen Wang, l’auteur principal de l’étude publiée dans Nature Communications.

Pour apprendre à bien piloter ces réacteurs, il faudrait pouvoir faire des milliers de tests. Mais voilà le hic : faire fonctionner un tokamak coûte une somme astronomique. La plupart des laboratoires ne peuvent se permettre de les allumer que quelques fois par an. Les chercheurs se retrouvent donc avec très peu de données pour ‘apprendre’ de leurs erreurs. C’est comme essayer d’apprendre à conduire en ne prenant le volant qu’une fois tous les six mois. C’est presque impossible de progresser.

Alors, comment ont-ils résolu ce problème ? C’est là que ça devient vraiment malin. Au lieu de se baser uniquement sur les rares données d’expériences, l’équipe du MIT a eu une idée brillante. Ils ont créé une intelligence artificielle (un réseau neuronal) et lui ont ‘appris’ non seulement les résultats des tests existants, mais aussi les lois fondamentales de la physique qui gouvernent le comportement du plasma. L’IA n’était plus en train de deviner à l’aveugle ; elle connaissait le ‘mode d’emploi’ de l’univers. Pour s’entraîner, ils ont utilisé les données d’un petit réacteur expérimental en Suisse, le TCV.

Le résultat de ce ‘cerveau’ hybride est fascinant. L’IA ne se contente pas de dire si une manœuvre est bonne ou mauvaise. Elle est capable de générer des ‘trajectoires’, une sorte de feuille de route ultra-précise pour les opérateurs. C’est comme un GPS pour le plasma : il indique, seconde par seconde, comment ajuster les champs magnétiques et la puissance pour ‘ralentir’ et éteindre la réaction de la manière la plus douce et la plus sûre possible, en évitant à tout prix de toucher les parois.

La théorie, c’est bien beau, mais est-ce que ça marche en vrai ? Les chercheurs ont mis leur ‘GPS’ à l’épreuve sur le réacteur suisse TCV. Et le résultat est bluffant. En suivant les instructions de l’IA, les opérateurs ont réussi à éteindre le réacteur de manière parfaitement contrôlée, à chaque fois. ‘Nous l’avons fait plusieurs fois’, raconte Allen Wang. ‘Et nous avons fait les choses bien mieux sur toute la ligne. Nous avons donc la confiance statistique que nous avons amélioré les choses’. C’est la première fois qu’une telle méthode est validée avec succès dans le monde réel.

Cette avancée est un pas de géant, mais la route est encore longue. ‘Pour que la fusion soit une source d’énergie utile, elle devra être fiable’, rappelle Allen Wang. Et cette nouvelle méthode est une avancée cruciale vers cette fiabilité. En rendant les réacteurs plus sûrs et moins coûteux à opérer, elle pourrait accélérer considérablement la recherche. Comme le dit humblement le chercheur, ‘ce que nous avons fait ici est le début d’un voyage qui est encore long’. Mais grâce à eux, ce voyage vers une énergie propre et illimitée semble un peu moins long aujourd’hui.

Selon la source : news.mit.edu