Belangrijke juridische mededelingen
   
Contact   |   Zoeken op EUROPA   
Fusie-energie
Graphic element Home
Graphic element Energie en kernfusie: uitdagingen voor de toekomst
Graphic element Het Europees fusieonderzoeksprogramma
Graphic element Onderzoek naar kernfusie
Graphic element De wetenschap achter kernfusie
Graphic element ITER – De Volgende Stap
Graphic element Langetermijnstrategie
Graphic element Voor meer informatie
   
image image
Graphic element Andere thematische projecten

 

image

De wetenschap achter kernfusie

Fysica

Om kernfusie mogelijk te maken, moeten waterstofisotopen (deuterium en tritium) worden blootgesteld aan zeer hoge temperaturen. Vervolgens moet het daaruit resulterende waterstofplasma worden “opgesloten” door middel van krachtige magnetische velden. Het meest succesvolle ontwerp is de tokamak (een Russisch woord voor torusvormige magnetische kamer).

De JET tokamak, die in 1983 in werking werd gesteld, staat bekend als het belangrijkste fusie-experiment ter wereld. Het toppunt van zijn kunnen werd bereikt toen hij tijdens experimenten gedurende enkele seconden 16 megawatt fusie-energie leverde. Met de JET en andere installaties binnen en buiten Europa, worden nu bedrijfsparameters vastgelegd en de configuratie verfijnd voor een tokamak-lijn van toekomstige fusiereactoren.

Technologie

Bepaalde hoogtechnologische componenten – zoals grote supergeleidende spoelen om krachtige elektromagnetische velden op te wekken – zijn noodzakelijk om het 150 miljoen graden Celsius hete plasma op te sluiten. Zonder die opsluiting van het plasma kan er geen fusie-energie worden geproduceerd. Sleutelcomponenten die reeds ontworpen en getest werden, kunnen nu geproduceerd worden om over te gaan tot het volgende stadium, ITER.

Voor de continue werking van de fusiereactoren zijn ook volgende systemen nodig: systemen die helium en onzuiverheden aan het reactorplasma onttrekken, systemen om brandstof bij te vullen, betrouwbare diagnose- en controlesystemen om een veilige en precieze controle op de reactor uit te oefenen.

Opdat de toekomstige demonstratiereactor (DEMO) elektriciteit zou kunnen opwekken, moeten een ‘kweekdeken’ (breeding blanket) en specifieke materialen ontwikkeld worden: 

  • De deken, die de verbrandingskamer van de toekomstige reactor zal omhullen, zal tritium produceren door een reactie van fusieneutronen en lithiumverbindingen.
    De reactor kan dan rechtstreeks met tritium worden gevuld, waardoor het vervoer van radioactief materiaal overbodig wordt. Het testen van de deken is voorzien in het ITER-project. 
  • Voor de inwendige componenten van de toekomstige reactoren zijn stralingsbestendige materialen met een lage activatiegraad vereist. Voorts is een specifieke neutronenbron, zoals de IFMIF (the International Fusion Materials Irradiation Facility), die momenteel bestudeerd wordt in het kader van IEA, vereist om deze materialen te karakteriseren.
 

Veilig en sociaal aanvaardbaar

Parallel met de technische aspecten van dit onderzoek, hebben uitgebreide studies over veiligheid en socio-economische aspecten de impact van fusie-energie uitvoerig onder de loep genomen. Dit werk stelt dat toekomstige kernfusiecentrales veilig werken, geen grote risico’s inhouden voor de bevolking en geen langetermijnschade berokkenen aan het milieu.

Gezien de positieve initiatieven die tot hiertoe genomen werden om de uitstoot van broeikasgassen te beperken, is het mogelijk dat kernfusiecentrales tegen de helft van deze eeuw geïntroduceerd zouden kunnen worden en in de tweede helft van deze eeuw een groot deel van de elektriciteitsvoorziening voor hun rekening gaan nemen. De externe kosten (zoals schade aan het milieu) van fusie-energie zijn laag en zeer vergelijkbaar met de geschatte externe kosten van andere hernieuwbare technologieën.
 

Top

 

  page 1 page 2 page 3 page 4 page 5 page 6 page 7
Supergeleidende spoel
Supergeleidende spoel