​Organisé chaque année par l'Ambassade de France au Japon, le concours d'image de recherche « Beauté cachée de la science » récompense cette année cette magnifique image. Elle a été générée par Elodie Bernard, chercheuse au CEA-IRFM, qui étudie l'évolution du tungstène dans les réacteurs de fusion nucléaire. 

Dans un tokamak, le plasma extrêmement énergétique où a lieu la réaction de fusion nucléaire est confiné grâce à des champs magnétiques. Mais certaines particules arrivent à s'échapper du plasma et viennent interagir avec la première paroi interne de la machine. D'où le choix du tungstène pour protéger les zones les plus exposées, comme celle du divertor, le plancher interne.

C'est le cadre des recherches d'Elodie Bouchard qui a mis au point une sonde rétractable, lors d'un post-doctorat au Japon (au stellarator Large Helical Device ou LHD), pour étudier l'évolution de la structure du tungstène en conditions réelles. « Mes études se poursuivent actuellement sur le tokamak West du CEA-IRFM dans lequel nous avons disposé des échantillons sur la paroi interne. Grâce au microscope électronique à balayage du NIFS (National Institute for Fusion Sciences) au Japon, nous avons obtenu cette image », indique la chercheuse.

De quoi s'agit-il ?

« Il s'agit d'une observation des traces d'impact en surface : ici, ce qui a dû être une particule métallique arrachée du divertor, fondue puis entraînée par les champs magnétiques, est venue s'écraser à la surface de notre échantillon, formant un minuscule cratère en forme de corolle », poursuit-elle.

La collaboration entre le NIFS et l'IRFM a été renouvelée en 2023 pour poursuivre les études sur l'impact du fonctionnement d'un tokamak sur les matériaux de la première paroi ; et de nouveaux échantillons ont été mis en place en vue d'une prochaine campagne sur West.