Kernfusie
Kernfusie is het samensmelten van lichte atoomkernen, zoals in de zon. Daarbij komt veel energie vrij. Onderzoekers werken aan fusiecentrales die er stroom mee maken.
Kernfusie is het samensmelten van twee lichte atoomkernen tot een zwaardere. Dat gebeurt in de zon en in alle andere sterren. Bij dat samensmelten komt veel energie vrij, en dat is wat onderzoekers op aarde in een fusiecentrale willen benutten.
Hoe werkt het?
Atoomkernen zijn positief geladen en stoten elkaar af. Om ze toch te laten samensmelten, moet je ze extreem heet maken, honderden miljoenen graden Celsius, en lang genoeg bij elkaar houden. Bij die temperatuur is het gas een plasma: een gloeiende soep van losse kernen en elektronen.
Zo'n plasma mag de wand niet raken, want die zou het meteen afkoelen. Daarom houden sterke magneten het plasma zwevend in een holle ring, een tokamak. Een andere route is een krachtige laserflits die een klein brandstofkorreltje samenperst. Het doel is dat de fusie meer energie oplevert dan het kost om het plasma heet te houden.
Waarom het ertoe doet
Fusie belooft veel stroom uit weinig brandstof, zonder CO2-uitstoot. Onderzoek is gericht op een centrale die continu kan draaien. Bij de Amerikaanse fusiereactor DIII-D lieten onderzoekers voor het eerst duidelijk zien dat helicongolven, een soort radiogolven, stroom kunnen opwekken in het hart van een fusieplasma. Dat is een stap naar centrales die continu draaien in plaats van in korte stoten (link). Ook de magneten krijgen aandacht: het bedrijf Thea Energy laat bij MIT een grote, vlakke supergeleidende magneet testen, op het volle magnetische veld en de volle kracht van een centrale. Zulke vlakke magneten zijn veel makkelijker te maken dan de gedraaide magneten van gewone stellarators (link).
AI helpt hier ook. Commonwealth Fusion Systems bouwt met vier Amerikaanse nationale laboratoria, NVIDIA en Google DeepMind een digitale tweeling van fusiereactor SPARC, om plasmagedrag in minder dan 20 minuten te voorspellen, tussen twee experimenten door. Dat is nog een ambitie, geen resultaat (link). Ook het verwerken van metingen kan sneller: een Amerikaans team testte een supergeleidende chip die werkt als een netwerk van hersencellen en de metingen uit een fusiereactor bijhield, een miljoen per seconde, even snel als ze binnenkwamen (link).
Artikelen over Kernfusie
-
3D-geprinte wolfraamtegels op ware grootte doorstaan 74 plasma-ontladingen in fusiereactor DIII-D
Onderzoekers uit de VS en Japan hebben wolfraamtegels op ware grootte geprint en getest in de Amerikaanse fusiereactor DIII-D. Na 74 krachtige ontladingen waren ze volgens het team nog heel. Het uitgebreide onderzoek van de tegels volgt nu.
-
SLAC meet de kortste energierijke röntgenflitsen ooit uit een röntgenlaser
Onderzoekers van het Amerikaanse SLAC hebben aangetoond dat hun röntgenlaser energierijke flitsen van 100 tot 400 attoseconden maakt, volgens SLAC de kortste ooit bij zo'n laser. Daarmee kunnen ze elektronen in actie zien, ook diep in dichte materialen zoals heet plasma.
-
MIT gaat vlakke supermagneet voor fusiecentrale van Thea Energy op volle kracht testen
Het Amerikaanse fusiebedrijf Thea Energy laat een grote, vlakke supergeleidende magneet testen bij MIT, op het volle magnetische veld en de volle kracht van een centrale. Vlakke magneten zijn veel makkelijker te maken dan de gedraaide magneten van gewone stellarators.
-
Radiogolven wekken stroom op in het hart van een fusieplasma: stap naar een centrale die continu draait
Onderzoekers bij de Amerikaanse fusiereactor DIII-D hebben voor het eerst duidelijk laten zien dat helicongolven, een soort radiogolven, stroom kunnen opwekken in het hart van een fusieplasma. Dat is een stap naar fusiecentrales die continu draaien in plaats van in korte stoten.
-
Laserflits maakt van plastic biljoenen piepkleine diamantjes
Duitse natuurkundigen schieten met een krachtige laser op een dun vel van het plastic waar frisdrankflessen van zijn gemaakt. Elke flits levert zo'n 10 biljoen diamantjes op van gemiddeld 3 miljoenste millimeter, bijna allemaal even groot. De volgende stap is er genoeg van maken om mee te werken.
-
Chip naar voorbeeld van de hersenen houdt een miljoen metingen per seconde uit een fusiereactor bij
Een Amerikaans team testte een supergeleidende chip die werkt als een netwerk van hersencellen. Hij verwerkte metingen uit een fusiereactor even snel als ze binnenkwamen. Volgend jaar gaat een tien keer grotere chip de reactor zelf in de gaten houden.
-
Gemini 4 Argon breed beschikbaar: Google terug bij de koplopers
Google heeft Gemini 4 Argon breed uitgerold. Op papier wint het van GPT-6 Astra en Claude Opus 5.5 op 13 van 19 benchmarks, maar onafhankelijke metingen zetten het naast de concurrentie, niet erboven. De grootste sprong zit in prijs, lange context en wetenschap.
-
VS-project bouwt digitale tweeling van SPARC-fusiereactor om plasma binnen 20 minuten te voorspellen
Commonwealth Fusion Systems bouwt met vier Amerikaanse nationale laboratoria, NVIDIA en Google DeepMind een digitale tweeling van fusiereactor SPARC. Het doel: plasmagedrag in minder dan 20 minuten voorspellen, tussen twee experimenten door. Dat is nog een ambitie, geen resultaat.