Introduction à la problématique du Laser MégaJoule (LMJ)

En 1996 la France a ratifié le Traité d’interdiction des essais nucléaires. S'étant engagée à ne plus tester les armes de la dissuasion, Elle devait alors se doter d’un outil pour en assurer la pérennité.
C’est tout l'enjeu du programme Simulation.
Le Laser Mégajoule est un élément clé ce programme. Pour la première fois nous serons capables de recréer en laboratoire des conditions proches de celles rencontrées lors du fonctionnement d’une arme thermonucléaire. Les expériences réalisées avec le LMJ permettront de valider les modèles élaborés par les concepteurs d’armes.
Une expérience caractéristique sera l’implosion par ce puissant laser d’une microbille remplie d’hydrogène, nous pourrons alors atteindre les conditions de pression et température nécessaires au déclenchement des réactions de fusion thermonucléaire.
Pour que ces expériences soient réalisables l’hydrogène, qui est gazeux à l’état naturel, doit être sous forme solide à l’intérieur de la microbille et ce gaz se solidifie à -255°C. C’est ici que le service des Basses Températures du CEA intervient.

Dès leur fabrication sur le centre de Valduc en Bourgogne les cibles sont conditionnées à une température cryogénique de -250°C pour que l’hydrogène soit liquide. Dès cet instant, la chaine du froid ne doit plus être rompue si l’on veut conserver aux cibles toute leur intégrité. Ensuite elles sont transportées vers Bordeaux où se trouve le laser dans une valise cryogénique toujours à -250°C.
Là des robots froids vont transférer la cible au centre de la chambre expérimentale de 10 mètres de diamètre et ils vont la positionner avec une précision de quelques millièmes de millimètres.
A cet instant nous entrons dans la phase finale de préparation du microballon, et  nous devons solidifier l’hydrogène liquide très lentement avec une vitesse de 1/1000 de degré par minute et une fois cet hydrogène solidifié à -255°C nous devons maintenir cette température au millième de degré près jusqu’au moment du tir laser.

De tels défis (et le Mégajoule n’en manque pas) poussent les techniques cryogéniques dans leurs derniers  retranchements; il y a 10 ans aucune des technologies utilisées n’existait et nous n’avions aucune idée ni des solutions à apporter ni des problèmes que nous allions rencontrer sur notre chemin. Aujourd’hui le projet est en bonne voie et il  va entrer dans sa phase finale de réalisation.

 

Maj : 03/09/2010 (453)

 

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