fusiereactor

Lockheed Martin werkt aan een compacte fusiereactor, die niet groter is dan een straalmotor. Onderzoekers verwachten dat deze fusiereactor over tien jaar klaar is en vliegtuigen, ruimtevaartuigen en steden van stroom kan voorzien.

Wat is het verschil tussen kernsplijting en kernfusie?
Bij kernfusie gebeurt hetzelfde als op de zon. Bij kernfusie worden deuterium en tritium gefuseerd, waardoor er helium ontstaat. Bij dit proces komt energie en een neutron vrij. Hiervoor is een temperatuur hoger dan één miljoen graden Celsius nodig. Dit is dezelfde temperatuur als ín de zon. De voorraden deuterium en lithium (om tritium te produceren) zijn groot genoeg, dus dit levert geen problemen op. Later is wellicht fusie tussen twee deuteriumatomen mogelijk. Kernsplijting is een ander verhaal. In dit proces wordt een zware onstabiele atoomkern gesplitst in twee lichtere kernen. Hierbij komt veel energie vrij.

De wetenschappers beweren dat hun compacte fusiereactor veiliger, schoner en krachtiger is dan grotere nucleaire systemen, die atomen splijten. Omdat er geen kernsplijting plaatsvindt, kan het proces niet uit de hand lopen en vindt er dus geen kettingreactie plaats. Bij kernfusie wordt er wel afval geproduceerd bij de interactie tussen de neutronen en de wand, maar dit radioactieve materiaal levert minder problemen op bij verwerking. Daarnaast is het systeem schaalbaar, waardoor het voor allerlei toepassingen gebruikt kan worden. Wellicht dat vliegtuigen straks nooit meer hoeven bij te tanken en dus oneindig kunnen vliegen.

Tokamak vs compacte fusiereactor
Wereldwijd maken meerdere onderzoekinstellingen gebruik van een tokamak. Dit is een torusvormig apparaat, waarin plasma kan worden beheerst met behulp van sterke magnetische velden. De compacte fusiereactor genereert tien keer zoveel stroom als een tokamak. Kortom, een compacte fusiereactor kan tien keer kleiner zijn dan een tokamak om dezelfde output te hebben.

Het ontwerp van de nieuwe fusiereactor.

Het ontwerp van de nieuwe fusiereactor.

Thorium
De wereld wordt steeds groener. Wellicht gebruiken we in de toekomst thorium. Onderzoekers beweren dat thorium olie binnen vijf jaar overbodig kan maken.

Plasma
De compacte fusiereactor heeft een verbeterd ontwerp ten opzichte van klassieke kernreactoren. Door het buisvormige design van de compacte fusiereactor, kan er meer plasma vastgehouden worden. In de buizen wordt het plasma vastgehouden in een magnetisch veld, omdat het plasma altijd op een veilige afstand van de wand gehouden wordt. Deze techniek wordt magnetische opsluiting genoemd.

Gaat het lukken?
Tot op heden zijn wetenschappers er nog niet in geslaagd om energie over te houden aan kernfusie, maar wellicht dat de nieuwe compacte fusiereactor het verschil gaat maken. Over vijf jaar verwachten wetenschappers het prototype te tonen. We kijken er nu al naar uit!