Des scientifiques travaillant avec le Tokamak Supraconducteur Expérimental Avancé de Chine, connu sous le nom de soleil artificiel, ont réalisé une percée historique en atteignant un régime sans limite de densité longtemps théorisé dans les expériences de plasma de fusion. Cette réalisation, publiée dans Science Advances le 1er janvier 2026, démontre que le plasma peut rester stable même lorsque sa densité augmente bien au-delà des limites traditionnelles, surmontant potentiellement l'une des barrières physiques les plus tenaces de l'énergie de fusion.
La percée confirme la théorie de l'Auto-Organisation Plasma-Paroi, qui explique qu'un régime sans limite de densité peut émerger lorsque l'interaction entre le plasma et les parois métalliques du réacteur atteint un état soigneusement équilibré. Dans cette configuration, la pulvérisation physique joue un rôle dominant dans le façonnement du comportement du plasma, permettant au réacteur de fonctionner au-delà des limites empiriques précédemment établies qui ont contraint la recherche sur la fusion pendant des décennies.
Les chercheurs dirigés par le professeur Ping Zhu de l'Université des Sciences et Technologies de Huazhong et le professeur associé Ning Yan des Instituts des Sciences Physiques de Hefei ont atteint cette étape en contrôlant la pression initiale du gaz combustible et en appliquant un chauffage par résonance cyclotronique électronique lors du démarrage. Cette stratégie d'optimisation a réduit l'accumulation d'impuretés et les pertes d'énergie tout en permettant des augmentations régulières de la densité du plasma, permettant un fonctionnement stable à des densités auparavant considérées comme inaccessibles.
Le réacteur EAST, situé à Hefei dans la province de l'Anhui, est à la pointe de la recherche sur la fusion depuis des années. Contrairement à la fission nucléaire qui divise les atomes, la fusion combine des noyaux atomiques légers pour libérer d'énormes quantités d'énergie, le même processus qui alimente le soleil. Le défi a été de maintenir un plasma stable aux températures et densités extrêmes nécessaires pour des réactions de fusion soutenues tout en empêchant le plasma de toucher et d'endommager les parois du réacteur.
Les implications pour le développement de l'énergie propre sont profondes. Selon l'équipe de recherche, les résultats suggèrent une voie pratique et évolutive pour étendre les limites de densité dans les tokamaks et les dispositifs de fusion à plasma brûlant de nouvelle génération. Cela pourrait accélérer les progrès vers l'ignition de la fusion et améliorer la production d'énergie, rapprochant l'humanité de la réalisation d'une énergie propre pratiquement illimitée. La communauté internationale de la fusion, y compris le projet ITER en France, devrait étudier attentivement ces résultats pour les appliquer aux futures conceptions de réacteurs.