Conditions nécessaires pour une fusion rentable

Pour vaincre la répulsion, plusieurs conditions sont donc nécessaires :

• Une très importante température (150M de degrés) : l’agitation thermique doit vaincre la répulsion électrostatique du deutérium tritium. Sur le soleil, ce sont les atomes d’hydrogènes qui fusionnent, grâce à l’importante pression y régnant. Les conditions nécessaires à ce type de fusion ne sont pas réalisables sur Terre. C’est pourquoi on utilise du deutérium et du tritium, dont la température de fusion ne s’élève « qu’à » 100 à 150 millions de degré Celsius. Lorsque la température produite est égale à celle demandée par la réaction, il n’est plus nécessaire de réchauffer le combustible par des moyens extérieurs, on a alors atteint le seuil d’ignition de la réaction. Ainsi pour un tel générateur, lorsque le rapport de l'énergie produite par rapport à l'énergie fournie de façon extérieure arrive à l'équilibre (autant d'énergie produite que d'énergie nécessaire au maintien de la réaction), on parle de breakeven. Ce générateur devient alors autonome sur un plan énergétique. Au delà de ce seuil, tout surplus de combustible produira un surplus d'énergie au bénéfice de l'exploitant. Pour ITER, le bilan énergétique équivaudrait à Q = 10.
• Une faible densité (10^-5 la densité de l’air), et un temps de confinement T_e.
• Une bonne isolation thermique. I = Contenu énergétique / Pertes
  Notons que plus l’isolation thermique sera efficace, plus le temps de confinement sera élevé, permettant ainsi de créer plus d’énergie.

Une fusion efficace, rentable, remplit le critère de Lawson, aussi appelé facteur de mérite de l’expérience :

n.T.T_e > 10²¹KeV.m^-3.s

Soit la densité multipliée par la température et le temps de vie de la réaction

Les conditions pour une fusion rentable étant connues, il s’agit désormais de prendre connaissance du fonctionnement du tokamak.