©Max Planck Instituut
Doorbraak in kernfusie met deze techniek die lijkt op het duwen van een schommel
Wetenschappers bij het Max Planck Instituut voor Plasmafysica hebben voor het eerst een nieuwe techniek gebruikt om helium-3-deeltjes te genereren in een experimentele kernfusiereactor. En dat is een belangrijke doorbraak.
Kernfusie is een technologie die werkt door lichte atoomkernen samen te duwen om energie op te wekken. Tijdens het proces worden waterstofatomen onder extreem hoge temperaturen en druk samengeperst tot helium, waarbij enorme hoeveelheden energie vrijkomen. Anders dan bij kernsplijting, waarbij zware atomen worden opgedeeld, wordt bij kernfusie amper langlevend kernafval geproduceerd en is de voorraad brandstof quasi onuitputbaar. Op papier is het ook een veiligere en schonere manier om energie op te wekken.
Plasma stabiel houden
De technologie ontwikkelen duurt echter lang en er zijn nog veel technische uitdagingen te overwinnen. Een van de grootste uitdagingen zit hem in het stabiel houden van extreem hete plasma's met temperaturen van miljoenen graden. Onderzoekers moeten voorkomen dat de energetische deeltjes te snel ontsnappen, wat de reactie zou doen afkoelen. Om dit te verwezenlijken, hebben wetenschappers bij het Max Planck Instituut in Duitsland een nieuwe techniek ontwikkeld die lijkt op het duwen van een schommel op het juiste moment.
De methode, met de naam ion cyclotron resonantie verwarming (ICRH), werkt door elektromagnetische golven precies af te stemmen op de natuurlijke beweging van helium-3-ionen in een magnetisch veld. Net zoals je een schommel steeds hoger kan laten gaan door op het juiste moment te duwen, kunnen wetenschappers de deeltjes energie laten absorberen door de golven perfect te synchroniseren met hun beweging.
Unieke reactor
De experimenten met ICRH vinden plaats in de W7-X, een experimentele zogenoemde stellarator die ontworpen is om de uitdagingen van kernfusie te bestuderen. Een stellarator is een type kernfusiereactor met een complexe, gedraaide magnetische configuratie.
Helium-3-ionen spelen in zulke reactoren een unieke rol: ze hebben een lichte massa en specifieke energetische eigenschappen die nuttig zijn voor onderzoekers om de eigenschappen van het plasma nauwkeuriger te bestuderen. Waar tokamaks, een populairdere vormfactor voor kernfusiereactoren, van binnenuit magnetische velden moeten opwekken om het plasma te geleiden, creëert een stellarator zijn magnetische veld volledig door wikkelingen van buitenaf.
Deze experimenten met helium-3 dragen bij aan een beter begrip van hoe deze magnetische velden het plasma kunnen stabiliseren en verwarmen.
Lees meer nieuws over energie en mis niets met de Bright-app.