6) Les décharges longues : une spécialité de Tore Supra  (p  1 -  2 )

Quelle est la recette ŕ suivre pour réaliser une décharge longue ? De nombreux paramčtres entrent en jeu ... Tout d'abord, la configuration magnétique : il faut un systčme  permettant d'assurer le confinement des particules en continu (aimant supraconducteur pour le champ magnétique toroďdal, génération non inductive de courant ŕ l'aide du chauffage ŕ la fréquence hybride pour le champ magnétique poloďdal). Ensuite, l'injection de matičre et de puissance : il faut des systčmes de chauffage et d'alimentation du plasma en particules fonctionnant sur des temps longs. Et puis bien sűr en corollaire  l'extraction de matičre et de puissance : il faut des composants face aux plasma  refroidis par une circulation d'eau, capables de supporter des flux de chaleur conséquents en continu sans élévation de température excessive, tout en évacuant les particules. Ensuite, encore faut-il bien choisir les paramčtres plasma de la décharge (champ magnétique, courant plasma, densité ...), de façon ŕ ce que l'équilibre magnétique soit stable, le couplage du chauffage au plasma satisfaisant, l'efficacité de génération de courant optimale,  les composants face au plasma loin de la surchauffe, et  surveiller tout ça en temps réel grâce ŕ des diagnostics performants pour pouvoir le cas échéant agir sur les systčmes de contrôle (aimants, chauffages, injection de gaz ...).

L'intégration de technologies de pointe et des progrčs les plus récents en physique des plasmas a ainsi permis ŕ Tore Supra de décrocher le record mondial d'énergie injectée dans un tokamak avec 280 MJ sur une décharge de 2 minutes.

Pour aller plus loin et continuer ainsi ŕ enrichir la base de données servant ŕ établir le dimensionnement de la prochaine étape ITER, Tore Supra vise maintenant la performance de  25 MW injectés pendant 1000 secondes (soit 25 GJ). A ce stade,  elle ne se situera plus en énergie qu'un ordre de grandeur en dessous d'ITER (prévue pour 200 GJ) et atteindra la męme durée de décharge (1000 s). Par ailleurs, si la puissance couplée dans Tore Supra est moindre, la densité de puissance (c'est ŕ dire la puissance divisée par la surface de collection de cette puissance) atteinte sur les composants face au plasma est comparable, la machine étant plus petite. C'est donc l'occasion de tester en situation des technologies destinées ŕ la prochaine étape.

Pour faire face ŕ ces objectifs ambitieux, Tore Supra s'est donc offert une cure de jouvence  :

• tout d'abord ses composants face au plasma ont été rénovés, afin d'ętre capable d'extraire la chaleur et les particules en régime continu ŕ hauteur de 20 MW (projet CIEL pour " Composants Internes Et Limiteur"). Les nouveaux composants ont été installés dans la machine qui a redémarré en aoűt 2001 dans cette configuration (Cf redémarrage de Tore Supa) 

• ensuite, ses systčmes de chauffage et d'injection de matičre sont en cours d'amélioration, pour ętre capable d'injecter la puissance voulue dans la machine et d'alimenter en continu le plasma en particules (projet CIMES pour "Composants pour l’Injection de Matičre et d ’Énergie Stationnaire").

En 2001, Tore Supra redémarre donc dans une configuration toute neuve, avec un limiteur de démarrage CIEL (LDC) permettant de tester la technologie des composants face au plasma. En 2002, c'est l'intégralité du projet CIEL qui est en place, avec le limiteur toroďdal pompé (LPT) : la machine est alors pręte ŕ extraire 25 MW en continu, parée ŕ tenter de passer le cap du GJ. En parallčle, les développements des systčmes de chauffage se poursuivent, avec la premičre étape, CIMES1, permettant avec l'amélioration du systčme hybride, d'avancer vers des décharges de plus en plus longues.

 

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