Le plus grand tokamak en fonctionnement redémarre au Japon avec des bobines géantes pour préparer la fusion

Le JT-60SA, présenté comme le plus grand tokamak en fonctionnement, vient d’entrer dans une phase de mise en service intégrée au Japon, à Naka, dans la préfecture d’Ibaraki.

Le redémarrage arrive après un arrêt d’environ deux ans, lancé peu après un premier démarrage plasma à faible puissance fin 2023. Objectif, vérifier l’ensemble des systèmes avant une nouvelle séquence d’expériences plus ambitieuse. Le point qui attire l’attention, c’est l’upgrade matérielle, avec notamment de nouvelles bobines internes de 8 mètres, un nouveau first wall et un divertor doté d’un blindage à base de carbone. Des équipes européennes et japonaises, avec des scientifiques d’EUROfusion et de l’organisation ITER sur site, veulent sécuriser chaque étape, du test à température ambiante jusqu’à l’activation des aimants supraconducteurs, avant des essais plasma attendus vers fin 2026.

QST et F4E relancent le JT-60SA par étapes

La remise en route du JT-60SA se fait en mode progressif, ce n’est pas un bouton ON, et basta. La mise en service intégrée commence par des essais à température ambiante et hors vide, centrés sur les éléments nouvellement installés. L’idée est simple, vérifier que tout répond correctement avant de passer au niveau supérieur. Des équipes de QST et de F4E coordonnent ce redémarrage avec une logique de contrôle étape par étape.

Concrètement, la séquence prévoit ensuite de pomper le cryostat et la cuve à vide pour atteindre des conditions de haut vide. Puis vient le moment sensible, refroidir et alimenter les grands aimants supraconducteurs, afin de valider l’intégration de tous les nouveaux composants. Un ingénieur impliqué dans l’exploitation résume la philosophie, on préfère perdre une semaine en vérifications que six mois sur une panne évitable. C’est moins spectaculaire, mais plus réaliste.

Cette prudence a une raison, l’installation sert de banc d’essai majeur pour la filière tokamak, avec un rôle explicitement lié à ITER. Un accord de coopération a été mis en place en 2020 entre ITER Organization, l’agence européenne et la partie japonaise, pour cadrer ce soutien. La nuance, c’est que la mise en service prend du temps et mobilise beaucoup de ressources, ce qui peut frustrer ceux qui attendent des plasmas record tout de suite.

Des bobines de 8 mètres pour viser des plasmas long-pulse

L’upgrade comprend l’installation de nouvelles bobines de contrôle internes, décrites comme des bobines in-vessel de 8 mètres. Leur rôle s’inscrit dans un objectif technique, pousser la machine vers des niveaux de courant plus élevés et des scénarios de plasma long, voire quasi stationnaires. Sur un tokamak, tenir un plasma stable dans la durée, c’est un enjeu central, parce que la production d’énergie visée par la fusion suppose des régimes prolongés, pas des impulsions très courtes.

Le chantier ne s’est pas limité aux bobines. L’intérieur a été mis à jour avec un nouveau first wall et un divertor équipé d’un blindage à base de carbone. Le projet intègre aussi des diagnostics et des cryopompes venus d’Europe, plus des systèmes de chauffage supplémentaires, présentés comme clés pour obtenir des plasmas plus chauds et plus puissants. Dit autrement, ce n’est pas une retouche, c’est une préparation à des régimes d’exploitation plus exigeants.

Il y a aussi un aspect très concret, avant de faire du plasma, tu testes l’électricité, les alimentations, les interfaces, les sécurités. Pendant la mise en service, les bobines nouvellement installées sont raccordées à des alimentations européennes, ce qui oblige à valider la chaîne complète, pas seulement la pièce. Un physicien de l’équipe explique que le moindre décalage de synchronisation peut se traduire par des contraintes mécaniques inutiles. Le diable est dans l’intégration.

EUROfusion, ITER et 150 propositions pour préparer la campagne 2026

La phase qui s’ouvre n’est pas un simple redémarrage, elle prépare une campagne d’expériences prévue sur environ six mois vers la fin 2026. Les équipes passent en revue plus de 150 propositions de recherche soumises par des scientifiques d’Europe, du Japon et de l’organisation ITER. Ce volume donne une idée de l’attente autour de la machine, et du fait qu’elle sert de plateforme partagée, pas d’instrument réservé à un seul laboratoire.

Le programme vise explicitement l’étude de scénarios long-pulse et steady-state, avec des niveaux de courant plus élevés. Pour la communauté, l’intérêt est de produire des données exploitables pour les futurs réacteurs, en particulier ITER et, dans la continuité, les concepts de réacteurs DEMO. Un responsable scientifique résume, si on veut réduire les risques sur ITER, il faut apprendre sur une machine capable d’approcher certains régimes d’exploitation, même à échelle différente. C’est du pragmatisme.

Le Japon indique aussi que des techniques d’intelligence artificielle et de calcul doivent aider à raccourcir le passage entre commissioning et développement plasma. Sur le papier, cela peut accélérer l’optimisation des réglages et la détection d’anomalies. La nuance, c’est que l’IA ne remplace pas la physique ni les contraintes matérielles, elle peut surtout aider à trier et décider plus vite. Le test sera simple, voir si la cadence d’apprentissage se traduit par des avancées mesurables pendant la campagne.