Le plasma:

Le plasma est décrit aujourd’hui comme le quatrième état de la matière. Présent au cœur du tokamak pour produire l’énergie, on le retrouve également dans le soleil et dans les étoiles. Peu connu par le grand public, il constitue pourtant 99% de notre univers tout en étant absent ,naturellement sur TerreComment obtenir cet état qui éclaire chaque jour de notre vie ? Qu’en est-il de son exploitation sur Terre ? 


Si l’on reprend les bases du changement d’état de la matière, celle-ci passe successivement de l’état solide à l’état liquide puis à l’état gazeux lorsque l’on augmente la température.L’état de plasma correspond à l’état “suivant” le gazeux. On l’obtient donc à très haute température.

Maintenant que le contexte est posé, abordons le côté plus technique du plasma.Dans une matière à l’état de plasma, les atomes y sont totalement ionisés. La température atteinte est tellement élevée que les noyaux et les électrons ne sont plus considérés comme liés. Les noyaux sont ainsi dans des conditions qui leur permettent de se fusionner et ainsi libérer une grande quantité de chaleur. En prenant l’exemple du soleil, la chaleur produite au cœur de celui-ci permet d’émettre une lumière assez puissante pour nous éclairer à une distance de 150 millions de kilomètres. 150 millions : c’est aussi le nombre de degrés ressentis dans le cœur du tokamak pour reproduire la fusion sur Terre. Comme vu dans l’article “Avantages et limites de la fusion”, les atomes composant le plasma sont le deutérium et le tritium, deux isotopes de l'hydrogène. La rencontre de leur noyau au cœur du tokamak produira un atome d’hélium, plus gros que les deux précédents. Ce plasma se doit de respecter le triple produit de Lawson pour être rentable. Le triple produit de Lawson est la multiplication des trois valeurs suivantes : température, densité, temps de confinement ( temps que met le plasma pour perdre toute son énergie). 

Ce produit doit être supérieur à une certaine valeur pour aboutir à des conditions intéressantes : 
                        nTtE >  1021 (keV m-3 s) avec T de l'ordre de 10 à 20 keV
Cette équation définit la première difficulté liée à la gestion du plasma sur Terre. 


La seconde réside dans la capacité de stocker et d’exploiter ce plasma. Celui-ci se fait dans un tokamak par confinement mécanique. Le plasma est un état ionisé, son confinement est donc réalisé par la génération de champs magnétiques au cœur du tokamak afin de le maintenir entre ses parois.
Ainsi, le plasma est un état de la matière avec un potentiel énergétique inestimable. Aujourd’hui, sa maîtrise sur Terre reste toutefois limitée et pas assez développée pour en exploiter une quelconque source d’énergie. Les recherches et les futures expérimentations, tel que le tokamak d’ITER, seront décisifs pour faire de cet état de la matière une véritable mine d’or d’énergie.