Vendredi 30 octobre, Timothé a présenté ses travaux de recherche consacrés à l’apport des supraconducteurs à haute température critique au dimensionnement de tokamaks électrogènes. Ces matériaux supportent des champs magnétiques hors de portée des supraconducteurs conventionnels et promettent des centrales plus compactes, et potentiellement moins coûteuses. Ce gain fait toutefois débat dans la communauté scientifique, notamment en raison des efforts mécaniques considérables qu’engendre cette hausse du champ magnétique.
Pour y répondre, ses recherches ont porté sur le développement de D0FUS, un code de dimensionnement open source écrit en Python. Il associe une chaîne de physique du plasma, qui détermine notamment les limites de stabilité, à des modèles électromécaniques originaux permettant de dimensionner les bobines du tokamak. Validé module par module, il reproduit fidèlement les caractéristiques de plusieurs machines.
Ce code a permis de mettre en lumière les leviers qui rendent les centrales à haut champ viables, et ces résultats se concrétisent dans SF-Plant, une centrale designé dans le cadre du programme PEPR SupraFusion. Elle atteint les objectifs d’EU-DEMO (2 GW de puissance de fusion et Q > 40) avec un rayon de 6 m au lieu de 9 m, pour un coût d’investissement inférieur d’environ 40 %. Ces travaux apportent des perspectives concrètes pour la conception des futures centrales à fusion.
Timothé poursuivra ses travaux, en partie à Cadarache, au sein de la start-up Firefly Fusion pour contribuer à son lancement et à la conception de son design.
Le jury était composé de :
- Président du jury : Elisabeth WOLFRUM (Institute of Applied Physics, TU Wien, Vienne)
- Rapporteur : Hartmut ZOHM (Max Planck Institute for Plasma Physics, Garching
- Rapporteur : Carlos PAZ-SOLDAN (Department of Applied Physics and Applied Mathematics, Columbia University, New York)
- Examinateur : Matti COLEMAN (UKAEA, Culham)
- Examinateur : Jérôme BUCALOSSI (Chef d’Institut, CEA IRFM, France)
- Directeur de thèse : Eric NARDON (DR, CEA IRFM, France)
- Co-Directrice de thèse : Yanick SARAZIN (CEA IRFM, France)
- Membre invité : Alexander CREELY (Commonwealth Fusion Systems, Devens)
