La nouvelle a créé pas mal d'émoi dans la communauté scientifique: des chercheurs ont réussi à provoquer des réactions de fusion thermonucléaire avec un dispositif très compact. L'expérience a été présentée fin mars par une équipe du Laboratoire Lawrence Livermore de Californie, à l'occasion du centenaire de la Société américaine de physique. C'est un laser particulier qui, en frappant de plein fouet un gaz formé de grappes de deutérium (des atomes d'hydrogène dont le noyau compte un neutron en plus du proton), est parvenu à initier la réaction hautement énergétique.

L'intérêt du travail, publié dans la revue Nature du 8 avril, réside dans le fait que, pour obtenir ce résultat, les chercheurs ont concentré l'énergie lumineuse du laser dans des flashes d'une durée extrêmement brève. Ceux qui sont venus chauffer le deutérium n'excédaient pas 35… femtosecondes (millionièmes de milliardième de seconde). A titre d'illustration, une femtoseconde représente à peu près le temps mis par l'électron pour faire le tour du noyau atomique. Autre prouesse, et non des moindres: l'ensemble du dispositif tenait sur une surface pas plus grande qu'une table. Devant cette avancée notable de la science et de la technologie, l'enthousiasme a largement prédominé. Quelques spécialistes pourtant, assez rares, y ont vu un indice de plus que les bombes nucléaires de la nouvelle génération sont sur le point d'être réalisables.

Cette nouvelle technique partage, en gros, les mêmes principes physiques de base que ceux de la fusion contrôlée – celle que les réacteurs tokamaks sont censés réaliser. Pourtant, elle n'est absolument pas applicable à la production d'énergie utilisable. Les chercheurs l'admettent d'ailleurs eux-mêmes. A la question de savoir si son installation pourrait un jour fournir davantage d'énergie qu'elle en avale pour fonctionner, le premier auteur de l'article, Todd Ditmire, répond, dans les colonnes de la revue Science du 2 avril: «Jamais.» La seule application qu'il propose consiste à en faire une source de neutrons très brillante, utile pour l'étude des matériaux. «Le programme mondial de recherche sur la fusion a besoin d'une telle source, poursuit-il. Mais n'en possède pas encore.»

Motivation peu pacifique

Il se trouve pourtant que ce genre d'expériences a bénéficié, en plus de la seule curiosité scientifique, d'une motivation beaucoup moins pacifique: l'élaboration de nouvelles armes nucléaires. Les superlasers – exactement comme celui utilisé dans l'expérience de fusion décrite ci-dessus – sont un sujet d'étude majeur dans les centres de recherche militaires dont fait partie le Laboratoire Lawrence Livermore. Ces instruments représentent une des clés permettant la mise au point de bombes H de la nouvelle génération. Et si le secret militaire a été levé, c'est parce qu'un autre groupe a déjà publié officiellement une telle expérience de fusion inertielle directe par superlaser (des Allemands de l'Institut Max-Planck d'optique quantique à Garching en 1997).

Les superlasers permettront de réaliser des bombes ayant une charge explosive moins importante que celle des armes nucléaires actuelles et dont les «effets secondaires» radioactifs seraient considérablement diminués. Car aux yeux des experts militaires, le «problème» des bombes thermonucléaires, telles qu'elles sont construites aujourd'hui, est qu'elles sont inutilisables. Elles constituent un moyen de dissuasion, certes, mais ne peuvent pas raisonnablement être utilisées sur un champ de bataille (lire ci-dessous).

D'une part, leur taille minimale, pour qu'elles fonctionnent, est définie par des grandeurs physiques immuables qui en font des explosifs d'une puissance équivalant à au moins un millier de tonnes de TNT (les missiles conventionnels les plus puissants atteignent péniblement quelques centaines de kilos de TNT). Il n'est pas possible de franchir ce seuil sans changer radicalement de technologie. D'autre part, toutes les bombes H contiennent une bombe atomique de fission servant à amorcer la réaction thermonucléaire de fusion. D'où une pollution nucléaire intense qui s'ajoute à une destruction massive.

«Bombinettes» nucléaires

La recherche militaire s'est depuis longtemps concentrée sur de nouveaux types d'«allumeurs» de réaction thermonucléaire de fusion, plus petits, plus précis et plus fiables. Parmi ceux-ci, le superlaser est en bonne place. Avant leur invention, les lasers possédaient des puissances relativement modérées, très insuffisantes en tout cas pour induire directement des réactions de fusion thermonucléaire.

Les progrès eux-mêmes se faisaient très lentement. En 1984-1985 pourtant, les travaux de deux chercheurs, l'Argentin Oscar Eduardo Martinez et le Français Gérard Mourou, ont permis un saut impressionnant dans la montée en puissance des lasers. Leur technique, baptisée amplification par sifflotement, a permis à cette puissance d'être multipliée par un million en moins de quinze ans. Cette augmentation prodigieuse est du même ordre que celle qui sépare les énergies chimiques et nucléaires. Et ce n'est pas fini.

Théoriquement, les physiciens savent depuis des années que la lumière laser pourrait induire directement des réactions de fusion et de fission nucléaire à condition qu'elle soit suffisamment concentrée (environ 1021 watts/cm2). La cinquième édition du Rapport technique sur les armes nucléaires de quatrième génération, réalisée par l'INESAP (pour International Network of Engineers and Scientists Against Proliferation) et parue en mars de cette année, documente très précisément les conséquences qu'aurait une telle percée technologique: un superlaser d'une telle puissance, à condition qu'il prenne des dimensions raisonnables, pourrait devenir un excellent «allumeur» de bombe H.

L'expérience, présentée à l'occasion du centenaire de la Société américaine de physique, suggère que ces paramètres sont maîtrisés par les chercheurs américains: elle provoque une réaction de fusion, elle est compacte et a été développée par un laboratoire militaire.