Kernfusie: China claimt nieuw tijdrecord

Het team van China’s ‘kunstmatige zon’-kernfusie-installatie – de Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) – heeft verklaard dat het op 30 december 2021 in staat was plasma van 70 miljoen graden Celsius te genereren en dat gedurende 1.056 seconden vast te houden. Dat is een tijdrecord voor kernfusie.

Waarom is dit belangrijk?

Kernfusie behelst de (eeuwige) belofte van schone en welhaast onbeperkte energie. Maar: het is een enorme technologische en financiële uitdaging om atomen te laten samensmelten bij temperaturen die vele malen heter zijn dan het oppervlak van de zon.

Vorig jaar hebben de wetenschappers van de Chinese academie van wetenschappen (ASIPP) een hitterecord doen sneuvelen. Maar in de 15 jaar dat EAST in bedrijf is, werden temperaturen van 70 miljoen graden celsius nog nooit zoláng aangehouden. Hierdoor is dit een belangrijke mijlpaal op fusiegebied, schrijft onze zusterpublicatie Newsweek.

“We bereikten een plasmatemperatuur van 120 miljoen graden Celsius (216 F) gedurende 101 seconden in een experiment in de eerste helft van 2021. Deze keer werd de stationaire werking van het plasma 1.056 seconden lang volgehouden bij een temperatuur van bijna 70 miljoen graden Celsius, waarmee een solide wetenschappelijke en experimentele basis werd gelegd voor de exploitatie van een fusiereactor”, stipt Gong Xianzu, onderzoeker bij het ASIPP, aan.

‘Kunstmatige zonnen’

Tokamak-reactoren, zoals EAST, worden vaak ‘kunstmatige zonnen’ genoemd. Het zijn namelijk apparaten die de fusieprocessen simuleren die in sterren plaatsvinden. Deze processen leveren de energie die door de stellaire lichamen wordt uitgestraald. Onderzoekers streven ernaar deze energie op een gecontroleerde manier te leveren om onze steden van stroom te voorzien.

“Om deze stellaire processen na te bootsen, moeten tokamaks zware waterstofatomen (deuterium en tritium) met lasers verhitten tot temperaturen van honderden miljoenen graden Fahrenheit, terwijl zij dit plasma opsluiten in krachtige magnetische velden”, aldus nog Newsweek.

Typisch aan een tokamak is de donutvorm waarin magneten het plasma draaien. “Je verwarmt het plasma, maar de deeltjes blijven door de magneten in de donutvorm. Zo ontstaat (uiteindelijk) een temperatuur die heet genoeg is om waterstof te fuseren waarbij een hoop energie vrijkomt”, weet Change Inc.

Tegenovergestelde van kernsplijting

Het fusieproces is bijna het tegenovergestelde van het splijtingsproces dat de huidige generatie kerncentrales aandrijft: het splitst geen atomen van zware elementen, maar voegt atomen van lichte elementen samen om zwaardere atomen te creëren.

Zo’n licht element is bijvoorbeeld het eerder aangehaalde deuterium. Dat is tegengesteld aan de dure, zeldzame en gevaarlijke elementen, zoals uranium of plutonium, die bij ’traditionele’ kernenergie worden gebruikt.

Theoretisch kunnen die lichte elementen in grote hoeveelheden worden gewonnen uit zeewater. Zo zou één liter water volgens sommige deskundigen voldoende ruw fusiemateriaal leveren om de energie te produceren die overeenkomt met de verbranding van 300 liter olie.

(bzg)

Meer
Markten
Mijn Volglijst
Markten
BEL20