Waarlijk Wonderbaarlijke Wetenschap

Revolutionaire stap gezet op het gebied van kernfusie, een schone vorm van energieproductie

Het eerste heliumplasma, geproduceerd in de Wendelstein 7-X reactor op 10 december 2015.

Op 10 december hebben ingenieurs van het Max Planck Instituut voor het eerst in de Wendelstein 7-X fusiereactor een heliumplasma geproduceerd, waarbij gedurende een tiende van een seconde een temperatuur van ruim één miljoen ℃ werd bereikt. Kernfusie wordt beschouwd als een schone energievorm, omdat er geen schadelijke afvalstoffen bij vrijkomen, zoals bij de traditionele kernreactoren, die werken met kernsplitsing. Wanneer succesvol energie met kernfusie geproduceerd kan worden zal dit een revolutie betekenen met het milieu als grote winnaar.

Wat is kernfusie?

De Joint European Torus kernfusiereactor in Groot-Brittannië

De Joint European Torus kernfusiereactor in Groot-Brittannië.

De zon en sterren creëren energie door kernfusie. Zo heeft de zon bijvoorbeeld een temperatuur van 15 mln ℃. Kernfusie is het samensmelten van de kernen van verschillende atomen, waarbij een andere, zwaardere kern wordt gevormd. Wanneer atomen van lichte elementen, zoals waterstof en helium, worden gefuseerd ontstaat er een surplus van energie, bij zwaardere elementen kost het juist energie.

Het probleem bij kernfusie is de extreem hoge temperatuur die wordt bereikt. Wanneer deze hitte de wand van het reactorvat bereikt zal deze smelten. De Wendelstein 7-X reactor is een reactor van het stellarator-type, waarbij bij de recente proef het heliumplasma onder controle werd gehouden met magnetisme. Het plasma krijgt dan een vorm van een soort wokkel. Een ander veelgebruikt type fusiereactor is de tokamak. Hierbij wordt het plasma vastgehouden in een donut-vorm met behulp van grote hoeveelheden elektriciteit. In Groot-Brittannië staat een tokamak-centrale, de Joint European Torus, waar men erin geslaagd is 16 megawatt energie op te wekken, maar hiervoor was wel 25 megawatt energie nodig. Een negatieve energie-opbrengst dus.

Een eerste stap

De Wendelstein7-X kernfusie-reactor

De Wendelstein7-X kernfusie-reactor.

De proef van 10 december in de Wendelstein 7-X-reactor is een eerste stap om te zien of het inderdaad mogelijk is om met een stellarator-reactor energie op te wekken. Het heeft 10 jaar en meer dan € 1 mld gekost om deze 16 meter lange fusiereactor te bouwen. Het bevat 425 ton aan supergeleidende magneten, waarvan sommige meer dan 3,5 meter hoog zijn en die alle afgekoeld worden tot het absolute nulpunt (-273 ℃). Door middel van lorentzkracht worden de kernen in het magnetische veld gehouden. De buitenwand is van staal.

De eerstvolgende stap van het Max Planck Instituut is om volgend jaar in de Wendelstein-reactor met waterstof een plasma te creëren. Om uiteindelijk succesvol te zijn dient een temperatuur van 100 mln ℃ bereikt te worden, ongeveer zeven keer de temperatuur van de zon.

Andere kernfusie-initiatieven
Er worden op het moment wereldwijd meer experimenten uitgevoerd met kernfusie, meestal met een tokamak-centrale, onder andere in Groot-Brittannië, de Verenigde Staten en Japan. In Zuid-Frankrijk staat een fusiereactor ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), een internationale samenwerking tussen Europa, Rusland, de Verenigde Staten, Japan, China, India en Zuid-Korea. Deze reactor heeft meer dan € 10 mld gekost, is controversieel en zal niet eerder dan in 2020 actief zijn. In Nederland doet de Nuclear Research & consultancy Group (NRG) in Petten onderzoek naar kernfusie.



Het moment waarop het heliumplasma in de Wendelstein 7-X kernfusiereactor wordt gecreëerd (video van het Max Planck Instituut voor Plasmafysica).




Aantal keren gelezen:1076.

Deel dit artikel
Facebooktwittergoogle_plusredditpinterestlinkedintumblrmailFacebooktwittergoogle_plusredditpinterestlinkedintumblrmailby feather
FacebookrssFacebookrssby feather

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *