Le 12 février 2025, à Cadarache, dans les Bouches-du-Rhône, un chronomètre a franchi la barre des 22 minutes. Le plasma numéro 61299 venait de s’éteindre. Les scientifiques du CEA-IRFM avaient maintenu un plasma d’hydrogène dans le tokamak WEST pendant 1 337 secondes, soit environ 22 minutes, avec une énergie injectée et extraite de 2,6 gigajoules. Un record mondial. Battu sans fanfare, dans le laboratoire que la plupart des gens situent mal sur une carte, à quelques kilomètres de l’autoroute A51.

Sommaire

1. Trois semaines et un record pulvérisé
2. Ce que 50 millions de degrés signifient concrètement
3. WEST, EAST, ITER : une course qui n’en est pas vraiment une
4. Le vrai défi qui reste entier

Trois semaines et un record pulvérisé

Pour saisir l’ampleur de l’exploit, il faut revenir trois semaines en arrière. Le 20 janvier, le tokamak EAST, opéré à l’Institut de physique des plasmas de l’Académie chinoise des sciences à Hefei, était devenu le premier appareil au monde à franchir la barrière des 1 000 secondes en mode de haut confinement, maintenant un plasma à près de 70 millions de degrés pendant 1 066 secondes. Le monde entier avait salué l’exploit. EAST avait battu son propre record mondial précédent de 403 secondes établi en 2023. Le bond était spectaculaire. La domination chinoise dans la course à la fusion semblait acquise.

Ce record n’a tenu que quelques semaines. Le 12 février 2025, le tokamak WEST, opéré sur le centre CEA de Cadarache, a maintenu un plasma pendant plus de 22 minutes. C’était une amélioration de 25 % sur le temps record précédemment atteint par EAST, en Chine, quelques semaines auparavant. Trois semaines. C’est le temps de vie du record chinois.

Ce qui se passe ce jour-là mérite d’être raconté dans le détail. Le matin même, une première décharge plasma d’une durée de 819 secondes avait déjà été obtenue, démontrant la robustesse du scénario utilisé. Le plasma suivant, numéro 61299, a été maintenu pendant 1 337 secondes avec une puissance injectée par le système à basse hybride et extraite par les composants en tungstène refroidis activement de 2,6 gigajoules. Et, détail qui dit tout sur la robustesse du résultat : pendant cette décharge, la puissance de chauffage injectée était ajustée en temps réel pour maintenir un courant plasma de 215 kA, tandis que la densité du plasma était contrôlée par un système d’injection d’hydrogène via des microvannes piézoélectriques. Vers 1 040 secondes, l’un des sept klystrons alimentant l’antenne de chauffage s’est soudainement arrêté, et le plasma s’est réorganisé, sans pour autant s’éteindre. La machine a tenu.

Ce que 50 millions de degrés signifient concrètement

Pendant l’expérience, le plasma a atteint une température de 50 millions de degrés Celsius, soit environ trois fois la température au cœur du Soleil. Pour donner une autre échelle : le métal le plus réfractaire connu, le tungstène, fond à 3 422 °C. Autant dire que rien de physique ne peut toucher ce plasma. C’est précisément pourquoi on le confine par champ magnétique. Pour dompter le plasma et le maintenir durant 1 337 secondes, WEST s’appuie sur des bobines supraconductrices qui créent un puissant champ magnétique faisant office de cage invisible, des composants refroidis en continu pour encaisser les rayonnements, et une injection de 2 MW de puissance pour entretenir la chaleur du plasma sans interruption.

Le nom de WEST n’est pas un hasard : l’acronyme signifie Tungsten (symbole chimique « W ») Environment in Steady-state Tokamak. Le tungstène, c’est le matériau qui tapisse les parois internes, directement exposées aux rayonnements. Ces parois ne doivent ni fondre ni relâcher des impuretés qui viendraient polluer le plasma et provoquer son extinction. Le 12 février, WEST a relevé ces deux défis simultanément, et c’est précisément ce qui fait de ce record bien plus qu’un simple record chronométrique.

Pour ces plasmas de longue durée, les scientifiques du CEA-IRFM utilisent l’une des antennes de chauffage du plasma utilisant des ondes radiofréquences à basse hybride. Elle génère un courant dans le plasma en accélérant les électrons, ce qui le stabilise. Stabiliser un plasma, c’est lutter en permanence contre ses instabilités naturelles. Le plasma est un milieu instable, particulièrement sensible aux variations de température ou aux fluctuations des champs magnétiques. Le stabiliser demande des ajustements constants et des innovations technologiques.

WEST, EAST, ITER : une course qui n’en est pas vraiment une

La rivalité franco-chinoise qui se joue en termes de records de durée de plasma masque une réalité plus coopérative. Les deux réacteurs, le chinois et le français, ne sont pas vraiment concurrents sur le fond : ils contribuent tous deux à valider les briques technologiques du même grand projet commun. Ce projet, c’est ITER, en construction sur le site même de Cadarache. Impliquant trente-cinq pays, dont l’Union européenne, les États-Unis, la Chine et la Russie, ITER est un programme de recherche international lancé en 2006 qui a pour objectif de maîtriser la fusion nucléaire et d’évaluer son potentiel pour remplacer les énergies fossiles et la fission nucléaire.

WEST est un tokamak de 15 m³ utilisé comme banc d’essai pour valider des composants. ITER, en construction sur le même site, sera 56 fois plus volumineux avec 840 m³ de plasma et vise une production nette d’énergie. L’un sert à préparer l’autre. Atteindre de telles durées est un jalon pour des machines comme ITER, qui devront maintenir des plasmas de fusion pendant plusieurs minutes. Les 22 minutes de WEST ne sont donc pas un aboutissement, mais une preuve que les composants, les scénarios de contrôle et les systèmes de chauffage fonctionnent à l’échelle requise.

L’histoire des records de durée de plasma à Cadarache ne commence d’ailleurs pas en 2025. En 2003, le tokamak Tore Supra, prédécesseur de WEST, avait obtenu le premier record du monde en maintenant un plasma durant 390 secondes, soit 6 minutes et 30 secondes. Du Tore Supra à WEST, la durée a été multipliée par plus de trois. Le site a une mémoire longue.

Le vrai défi qui reste entier

Aucun communiqué de presse ne le dit clairement, mais il faut le poser sans détour. Malgré ces avancées régulières, les réacteurs actuels consomment toujours plus d’énergie qu’ils n’en produisent. Bien que ce nouveau record représente une avancée majeure, à ce jour, la fusion nucléaire n’a pas encore atteint le seuil d’ignition, c’est-à-dire le moment où la réaction produit autant ou plus d’énergie qu’elle n’en a consommé. Tenir longtemps, c’est une condition nécessaire. Pas suffisante.

Dans les mois à venir, l’équipe de WEST cherche à atteindre de très longues durées de plasma, jusqu’à plusieurs heures cumulées, mais aussi à chauffer le plasma à des températures encore plus élevées pour s’approcher des conditions attendues dans les réacteurs à fusion. Le secteur privé s’est lui aussi invité dans la compétition : selon la base de données de l’AIEA, il existe 116 projets publics de fusion recensés dans le monde et pas moins de 66 projets privés au 27 février 2026. En février 2026, la start-up américaine Helion Energy est notamment devenue le premier acteur privé à démontrer une fusion deutérium-tritium mesurable à des températures de plasma de 150 millions de degrés Celsius. La physique des plasmas n’a jamais eu autant de prétendants. Et le tokamak de Cadarache, lui, reste en fonctionnement, prêt pour la prochaine campagne d’essais.

Sources : cea.fr | cadarache.cea.fr