Publié le 14 juin 2019 à 6:30

C'est l'heure des grandes manoeuvres sur le chantier du futur réacteur de fusion thermonucléaire Iter à Cadarache. Après dix ans d'usinage complexe, les plus gros composants de ce colossal puzzle expérimental sont presque achevés et en 2020 commencera leur assemblage. Il faudra alors ajuster au millimètre 1 million d'éléments constitués de 10 millions de pièces totalisant les 440.000 tonnes du complexe Tokamak qui abritera la machine et ses dépendances. Une installation hors norme, équivalente à peu de chose près à l'imposante masse de l'Empire State Building. L'opération nécessitera la plus grande attention pour ne rien cabosser, au risque sinon de perdre des mois, voire des années, pour refaire ces pièces uniques.

Depuis quelques semaines, une phase intense de tests grandeur nature a donc démarré sur les machines d'assemblage déjà en place. Une première salve avait été lancée en décembre 2017 avec l'installation du double pont roulant qui mettra en place la base du cryostat. Il s'agit de l'élément le plus lourd de la machine Iter (1.250 tonnes) qui supportera la méga-enceinte en acier (30 mètres de haut, autant de diamètre) délimitant l'environnement sous vide du plasma. Une autre série d'essais est en cours pour valider le comportement des grues de l'usine où sont fabriquées sur site plusieurs des dix-huit bobines qui généreront le champ de confinement magnétique du plasma.

Un micron de tolérance

C'est le groupe varois CNIM qui a raflé l'essentiel des contrats pour la fabrication sur mesure de ces outillages spécifiques de manutention. « Nous gérons une quinzaine de chantiers pour Iter », détaille François-Xavier Catelan, directeur de l'activité nucléaire et grands équipements scientifiques du groupe.

35 pays participent au projet Iter à Cadarache.Iter

L'industriel travaille à Cadarache depuis dix ans. Cette activité couvre, selon les années, entre 5 et 7 % de son chiffre d'affaires (689,8 millions d'euros en 2018) et 40 % des marchés de la division innovation et systèmes. Il a décroché son premier marché, la réalisation de 35 plaques radiales, grâce à ses innovations dans le soudage par faisceau d'électrons et les techniques d'usinage de précision. La tolérance acceptable sur ces pièces géantes ne dépasse pas un micron.

Iter : un incroyable défi technique Iter calque le mécanisme de fusion d'éléments atomiques qui se produit au coeur des étoiles pour fabriquer de l'énergie. L'ouvrage doit accélérer des particules pour les chauffer à 150 millions de degrés. A cette température, les électrons se détachent de leur noyau, l'atome s'ionise et la matière entre en état de plasma à partir duquel on peut produire de la vapeur convertie en électricité grâce à des turbines et des alternateurs. Aucun matériau ne pouvant le contenir sans brûler, les physiciens ont conçu un système d'isolement dans une cage d'aimants sous vide appelée « Tokamak », et constituée d'anneaux supraconducteurs formant une bague en creux. Celle d'Iter, haute de 29 mètres, renfermera 18 aimants traversés par un courant de 68.000 ampères générant une puissance d'attraction environ un million de fois supérieure au champ magnétique terrestre.

Pour fabriquer ces plaques en acier inoxydable de 13,4 mètres de hauteur par 8,7 de large et 110 mm d'épaisseur, CNIM a dû construire un atelier à atmosphère contrôlée de 3.000 mètres carrés équipé de deux portiques géants. « Cette première réalisation a forgé notre expérience dans les équipements de manutentions sur mesure », poursuit François-Xavier Catelan. Cette année, le groupe a encore deux outillages de gros calibre à livrer pour assembler les éléments du réacteur, dernière étape avant l'assemblage final. Il s'agit de 9 secteurs de 400 tonnes chacun, assortis des planchers et boucliers thermiques de la machine. Le premier plasma, à base d'hydrogène, devrait être réalisé en 2025 et il faudra encore dix ans pour réaliser la première fusion de tritium-deutérium. Comme la quantité d'énergie espérée, le nombre de contrats industriels générés par Iter promet d'être lui aussi inépuisable.