Le réacteur à fusion du sud de la France ITER célèbre une grande victoire avec un jalon validé sur la partie la plus critique du système : les bobine toroïdales
Par Guillaume Aigron
34 000 ampères traversant un électroaimant de 330 tonnes refroidi à -269 °C.
Le 2 novembre 2026, l’organisation ITER a annoncé la fin d’une campagne d’essais cruciale sur la bobine toroïdale n° 17 (TF#17, pour Toroidal Field). Après trois mois de tests à 4 kelvins (soit -269,15 °C, à un degré du zéro absolu), la bobine a été énergisée jusqu’à 34 kiloampères (34 000 ampères, la moitié du courant nominal de 68 kA pour lequel elle est conçue). Le 30 octobre 2026, elle a quitté le bâtiment de test pour rejoindre le hall d’assemblage, où elle sera intégrée au dernier module de secteur de la chambre à plasma.
L’étape marque la fin de la deuxième campagne d’essais du magnet cold test facility et ouvre la voie, au printemps 2027, aux tests à plein courant (68 kA) qui valideront définitivement ces pièces maîtresses du futur réacteur de fusion.
Du chinois pour vous ? Ok alors retenez que cette étape va permettre de dire que le dispositif tient la route, 8 ans avant l’allumage du premier plasma prévu en 2034.
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ITER franchit la moitié du courant nominal sur l’une de ses 18 bobines supraconductrices géantes : étape technique majeure validée à 34 kiloampères
Trois mois de tests dans le grand frigo d’ITER
Le magnet cold test facility, c’est le banc d’essai dédié aux aimants supraconducteurs d’ITER. Un ensemble d’infrastructures cryogéniques (production et circulation d’hélium liquide), de vide, d’alimentation électrique, de liaisons dites feeders (les câbles qui amènent le courant et l’hélium jusqu’à la bobine) et de systèmes de commande-contrôle, l’ensemble étant calibré pour reproduire les conditions dans lesquelles les aimants fonctionneront une fois installés dans le tokamak.
La première campagne a eu lieu en mai 2026 avec la bobine TF#7 : refroidissement à 4 K, énergisation à 10 kiloampères, mesure de la résistance électrique des jointures (les points où les sections de câble supraconducteur sont raccordées) et test du système de détection de quench. Un quench, c’est la perte brutale de supraconductivité, le scénario catastrophe où l’énergie magnétique stockée se transforme en chaleur et peut endommager la bobine. Tout aimant supraconducteur industriel embarque un dispositif de détection censé déclencher une décharge contrôlée du courant avant que les dégâts n’arrivent.
Sur TF#7, les ingénieurs ont voulu vérifier que ce dispositif répondait comme prévu.
La deuxième campagne en août 2026, sur la bobine TF#17, qui a quitté l’Europe pour rejoindre Cadarache en mai 2024. Cette fois, le courant est monté à 34 kA, soit 3,4 fois plus que lors des premiers essais. Objectif : mesurer la déformation de la bobine sous les charges électromagnétiques colossales qu’elle encaisse et comparer les mesures au modèle structurel prédictif. « Franchir le cap des 34 kA et confirmer que la bobine se comporte comme prévu par les modèles est une étape importante », résume Adrien Deydier, ingénieur mécanique en chef d’ITER, qui a participé à la campagne. « Cela nous donne une expérience opérationnelle précieuse avant la mise en service intégrée du système d’aimants. »
Qu’est-ce qu’une bobine toroïdale et pourquoi c’est critique ?
Un tokamak (acronyme russe pour « chambre toroïdale à bobines magnétiques ») fonctionne en confinant un plasma d’hydrogène à plus de 150 millions de degrés dans un champ magnétique en forme de donut. À cette température, aucune paroi matérielle ne peut toucher le plasma sans se vaporiser. La seule « cage » qui tienne la route, c’est le champ magnétique.
Pour produire ce champ, ITER compte 18 bobines toroïdales disposées en couronne autour de la chambre à vide, comme les segments d’une orange. Chacune est un électroaimant supraconducteur en forme de D, de 16,5 mètres de haut et 9 mètres de large, pour un poids compris entre 310 et 330 tonnes selon la configuration et les équipements qui l’accompagnent. L’ensemble des 18 bobines stocke une énergie magnétique de 41 gigajoules (soit l’équivalent énergétique d’environ 10 tonnes de TNT), produit un champ magnétique au centre du plasma de 5,3 teslas et jusqu’à 11,8 teslas localement sur le conducteur.
Pour donner un ordre de grandeur, le champ magnétique terrestre tourne autour de 50 microteslas : ITER produit donc un champ environ un million de fois plus intense que celui de la planète !
Chaque bobine est enroulée avec un conducteur cable-in-conduit (câble supraconducteur inséré dans une gaine inox dans laquelle circule de l’hélium pour le refroidissement). Le brin supraconducteur est en Nb₃Sn (niobium-étain), un matériau qui ne perd sa résistance électrique qu’en dessous de 18 K (-255 °C), d’où l’obligation de refroidir en permanence à 4 K pour disposer d’une marge opérationnelle. Chaque bobine compte 134 tours, soit plusieurs kilomètres de câble enroulés.
18 bobines, 2 continents, 6 pays impliqués dans la chaine logistique
Vous vous ne doutez mais fabriquer un tel objet n’est pas chose aisée.
ITER a réparti la production entre l’Europe (qui livre 10 bobines) et le Japon (qui livre les 9 autres plus une bobine de secours, soit 10 au total également). Le conducteur lui-même, les brins de Nb₃Sn, a été fourni par six pays différents : la Chine, l’Europe, le Japon, la Corée du Sud, la Russie et les États-Unis. Au total, ce sont 100 000 kilomètres de brins supraconducteurs qui ont été produits à l’échelle mondiale et qui doivent fonctionner comme un tout cohérent.
Côté européen, le travail est coordonné par Fusion for Energy (F4E, l’agence domestique européenne d’ITER basée à Barcelone), avec un réseau d’industriels : SIMIC en Italie pour les boîtiers en acier des bobines, ASG Superconductors (Gênes) pour l’enroulement, Iberdrola Ingeniería y Construcción (Espagne), Elytt Energy (Espagne), CNIM (France), et le consortium ICAS pour le conducteur. Côté japonais, c’est QST (National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology) qui pilote, avec Mitsubishi Heavy Industries à Kobe pour l’usinage des 19 boîtiers en acier et Toshiba Energy Systems & Solutions pour la fabrication de 4 des 9 bobines japonaises.
Partie prenantes de la chaine logistique des bobines toroïdales d’ITER :
| Agence domestique | Nombre de bobines | Principaux industriels |
|---|---|---|
| Europe (Fusion for Energy / F4E) | 10 bobines TF | SIMIC (Italie, boîtiers), ASG Superconductors (Italie, enroulement), Iberdrola Ingeniería, Elytt Energy (Espagne), CNIM (France), consortium ICAS (conducteur) |
| Japon (QST) | 9 bobines TF + 1 spare, et 19 boîtiers au total (dont 10 livrés à l’Europe) | Mitsubishi Heavy Industries (Kobe, boîtiers), Toshiba Energy Systems & Solutions (4 bobines) |
| 6 pays pour le conducteur Nb₃Sn | 100 000 km de brins supraconducteurs au total | Chine, Europe, Japon, Corée du Sud, Russie, États-Unis (ces derniers ont fourni environ 8 % du conducteur) |
TF#17, la bobine qui vient d’être testée, fait partie du lot européen. Sa fabrication a été concrétisée après plus de quinze ans de développement industriel, depuis la signature des accords de fourniture en 2007-2008.
Prochaine étape : 68 kiloampères en avril 2027
Maintenant que TF#17 part rejoindre le hall d’assemblage, le magnet cold test facility va accueillir TF#19, la bobine de secours fabriquée par le Japon.
Le programme d’essais va être autrement plus poussé : refroidissement à 4 K à partir d’avril 2027, puis énergisation à 34 kA comme pour TF#17, avant de passer au plein courant nominal de 68 kA après installation d’une structure de renfort pour contenir la déformation mécanique.
La bobine sera cette fois équipée de connexions dites Paschen-tight (étanches selon la loi de Paschen, du nom du physicien allemand Friedrich Paschen qui a décrit en 1889 comment un isolant électrique peut se rompre à certaines pressions de gaz). Ces connexions reproduisent celles utilisées dans le tokamak et permettront aux ingénieurs d’évaluer l’isolation haute tension de la bobine. La campagne comprendra également des tests de marge en température, où des parties de la bobine seront volontairement chauffées pour provoquer une perte de supraconductivité et vérifier les marges opérationnelles.
Après TF#19, le magnet cold test facility sera reconfiguré pour accueillir la bobine poloïdale PF#1, la première d’une autre famille d’aimants qui, cette fois, ne confinent pas le plasma mais le façonnent et le stabilisent.
Dans le calendrier du projet, où en est-on ?
En juillet 2024, ITER a officiellement adopté un nouveau calendrier qui repousse le premier plasma de 2025 à 2034, et les opérations en deutérium-tritium (la vraie production de fusion nucléaire) de 2035 à 2039. Le budget total du projet est désormais estimé à 22 milliards d’euros en euros 2025, soit près du double de l’estimation initiale de 2006. Le nouveau programme ajoute environ 5 milliards d’euros de contributions supplémentaires des sept partenaires (Europe, États-Unis, Chine, Russie, Japon, Corée du Sud, Inde), avec la plus grande part absorbée par l’Union européenne via F4E.
Rendez-vous en avril 2027 pour la première épreuve à plein courant. Si TF#19 encaisse les 68 kA sans faiblir, l’étape technique la plus risquée du programme ITER sera dans le rétroviseur.
Il restera alors à assembler le reste, à refroidir l’ensemble à 4 K, et à allumer la première étincelle en 2034.
Sources principales :
- ITER Organization, Magnet testing: halfway to full current (2 novembre 2026)
https://www.iter.org/newsline/-/halfway-to-full-current
Communiqué officiel d’ITER annonçant la fin de la deuxième campagne d’essais au magnet cold test facility : énergisation de TF#17 à 34 kA, transfert vers le hall d’assemblage le 30 octobre, programme prévu pour TF#19 et PF#1. - ITER Organization, Baseline 2024 Press Conference Summary (juillet 2024)
https://www.iter.org/sites/default/files/media/2024-07/baseline_press_conference_summary_july-2024_b.pdf
Document officiel confirmant le nouveau calendrier (premier plasma 2034, D-T 2039), l’enveloppe budgétaire révisée (environ 22 milliards d’euros) et les motifs du replanning. - Fusion for Energy, Panoplies of steel for Europe’s Toroidal Field coils
https://fusionforenergy.europa.eu/news/panoplies-of-steel-for-europes-toroidal-field-coils/
Répartition industrielle des 18 bobines TF entre l’Europe (10 bobines via F4E et ses fournisseurs SIMIC, ASG, Iberdrola, CNIM, Elytt Energy, ICAS) et le Japon (8 bobines + 1 spare via QST, Mitsubishi Heavy Industries et Toshiba).
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