Premier plasma d’hélium à l’IPP – Technologie d’Oerlikon Leybold Vacuum

Le premier plasma d’hélium généré dans le réacteur de fusion nucléaire Wendelstein 7-X de l’l'Institut Max Planck de Physique des Plasmas (IPP) a été une réussite. Le 10 décembre 2015, après plus de dix années de construction et de préparation, les chercheurs de l’IPP ont réussi à exploiter de façon expérimentale le plus grand réacteur à fusion nucléaire au monde de type Stellarator.

Les scientifiques ont introduit un milligramme d’hélium dans un récipient à plasma évacué et ont enflammé avec succès le premier plasma dans l’anneau à l’aide de la technologie du vide d’Oerlikon Leybold Vacuum.

La simulation de fusion nucléaire des noyaux d'hydrogène, qui est prévue prochainement, est réellement innovante et a de bonnes chances de jouer un rôle important en tant qu'alimentation d'énergie écologique pour l’avenir. Une contribution à la mise en œuvre réussie de ce concept innovant peut être attribuée à la mise en œuvre et la maintenance des systèmes de vide qui ont été utilisés dès le début. Oerlikon Leybold Vacuum GmbH, la société pionnière dans le domaine du vide et leader de la technologie située à Cologne, a fourni à l’IPP des systèmes de vide spéciaux.

Depuis le début des années 2000, une grande partie des exigences en matière de vide – vide poussé, vide primaire, cryogénie et détecteurs de fuite – ont été prises en compte dans les installations de recherche de l’Institut Max Planck. « Les systèmes de pompage primaires installés servent à démarrer le pompage du Stellarator et permettent d'utiliser des pompes turbomoléculaires à vide poussé telles que la TURBOVAC MAG 2000 W qui servent à récupérer l’hélium utilisé », explique le Dr. Michael Pschyrembel, responsable du projet pour Oerlikon Leybold Vacuum.

Les exigences sont très élevées étant donné que la génération de plasma d’hélium est uniquement possible à des températures de plusieurs millions de degrés Celsius. Pour cela, le mélange de particules d’ions et d'électrons doit être maintenu par des champs magnétiques afin de garantir un flottement sans contact dans la cuve à vide. L'anneau de 70 électrovannes supraconductrices de 3,5 m de haut, entourées par une enveloppe annulaire en acier, représente le cœur de la centrale. Dans cet intérieur évacué, les bobines sont refroidies à des températures supraconductrices proches du zéro absolu, afin que la consommation d’énergie après la création du champ magnétique soit minimale.

Toutefois, cet accomplissement n’est que le début d'une série d’expériences. « En 2016, nous serons confrontés à des obstacles, mais nous finirons par passer au sujet de recherche réel, le plasma d'hydrogène », a déclaré le chef de projet de l’IPP, le Professeur Dr. Thomas Klinger. Les choses s’échaufferont vraiment ensuite, car le plasma d'hydrogène s’enflamme uniquement lorsque les températures sont supérieures à 100 millions de degrés Celsius.

Le Dr. Martin Füllenbach, PDG d’Oerlikon Leybold Vacuum, est heureux de ces accomplissements : « Cette réussite nous rend fiers et montre une fois de plus que nos solutions d'aspiration de pointe sur le plan technologique contribuent aux bases de la recherche et ouvrent la voie à des résultats innovants. »