What A Time To Be Alive
Taal kiezen: Nederlands

Woordenlijst

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