Depuis la Seconde Guerre mondiale, les physiciens tentent de mettre au point une nouvelle filière énergétique, en utilisant la fusion thermonucléaire. Celle-ci est le phénomène inverse de la fission nucléaire : en provoquant une collision violente entre des atomes légers, leurs noyaux fusionnent en émettant des neutrons. La fusion dégage de l’énergie, une partie de la masse initiale ayant été transformée en énergie (en application du principe d’équivalence de la masse et de l’énergie, la fameuse équation d’Einstein, E = mc2). Ce phénomène, compris dans les années 1930, est à l’œuvre dans le Soleil et les autres étoiles, et est utilisé dans la bombe H.
L’utilisation du deutérium et du tritium (deux isotopes de l’hydrogène) est l’option la plus simple pour les applications, notamment dans la bombe à hydrogène (d’où son nom). Alors que le noyau de l’hydrogène « ordinaire » est dépourvu de neutron, celui du deutérium (un isotope abondant) en possède un et le tritium, deux ; chacun avec un proton (d’où leur nom). Leur fusion les transforme en hélium en émettant un neutron.
Deux techniques sont envisagées pour réaliser la fusion :
- La première consiste à utiliser un réacteur où les atomes ionisés (on leur arrache leur
