EO

Wandmateriaal fusiereactor overleeft helse condities

29 april 2020 om 10:20 uur

Onderzoekers van Differ en de toekomstige fusiereactor Iter hebben stukken van de reactorwand blootgesteld aan een intens plasmabombardement, vergelijkbaar met de extreme hitte en aanstormende deeltjes aan het oppervlak van de zon. Dit zijn de condities die in de fusiereactor zullen heersen. Conclusie: de wolfraam diverter (‘uitlaat’) is bestand tegen minstens een jaar in vol bedrijf.


Het onderzoek is gepubliceerd in Physica Scripta. 

 

De onderzoekers deden een serie experimenten waarbij de condities steeds ruiger werden. In het ultieme experiment kreeg de divertor een 20 uur durend bombardement van helium- en deuteriumplasma op extra hoge intensiteit: het equivalent van een jaar lang experimenteren op volle sterkte in de Iter fusiereactor. De tests verbraken het wereldrecord voor fluence (blootstelling van materiaal aan plasma) met een factor honderd. Daarna analyseerden de onderzoekers samen met diverse Duitse onderzoeksgroepen of de eigenschappen van het materiaal waren veranderd.


iter Realistische mock-up van wolfraam wandmateriaal voor kernfusie-experiment Iter.


Goed nieuws is dat het blok wolfraam geen deuterium opneemt. Deuterium lijkt erg op tritium, het dure en zeldzame gas waaruit de helft van het reactiemengsel in Iter zal bestaan. Differ onderzoeksleider Tom Morgan: "Je wilt geen tritium kwijtraken doordat het in wolfraam gevangen raakt."

 

Herkristallisatie

Een ander belangrijk aspect is herkristallisatie, waardoor het materiaal minder sterk wordt. Greg De Temmerman, verantwoordelijk vanuit Iter, zegt: "Op basis van de modellen verwachtten we enige herkristallisatie van wolfraam en die hebben we ook waargenomen. Geen verrassing dus."

 

Geen cracking, wel fuzz

Er is geen bewijs van cracking, ofwel scheuren in het materiaal. Wel zagen de onderzoekers dat het blok zwart wordt door vorming van een nanostructuur bij blootstelling aan helium. Dat was onverwacht, want deze fuzz zou volgens de modellen pas bij hogere temperatuur ontstaan. De Temmerman maakt zich hierover geen zorgen. "Fuzz heeft ook voordelen, het is poreus en reduceert erosie. Ik verwacht geen problemen, maar we onderzoeken dit verder."

 

Na Corona verder testen

De resultaten gebruikt De Temmerman om de modellen te verbeteren. Zodra de labs en faciliteiten weer openen na de corona-epidemie, staan de vervolgexperimenten op de planning. De eerste experimenten met zogeheten laser-geïnduceerde transients, een soort zonnevlammen van hoge energie, zijn al eerder gedaan. Daarna worden pieken in temperatuur (heat flux) toegevoegd en vervolgens de blootstelling aan andere elementen zoals stikstof of neon, die ook in Iter zullen voorkomen.

 

differDe 15 meter lange opstelling Magnum-PSI bij onderzoeksinstituut Differ in Eindhoven. Dit is de enige laboratoriumstelling ter wereld die materialen kan testen onder de extreme omstandigheden in toekomstige fusiereactoren zoals ITER en zijn opvolgers. 

 

Gerelateerd nieuws

Anti-Corona-spray beveiligt oppervlakken 90 dagen

Anti-Corona-spray beveiligt oppervlakken 90 dagen

Onderzoekers van de Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) hebben een multilevel antimicrobiële polymeer coating ontwikkeld (MAP-1) die effectief is in het doden van virussen, bacteriën en zelfs…

Warehouse living lab Sharehouse van start

Warehouse living lab Sharehouse van start

Recentelijk hebben 24 partners uit de wetenschap, het bedrijfsleven, onderwijs en de overheid zich gecommitteerd aan het living lab Sharehouse voor innovaties ten behoeve van automatisering, robotisering en data-driven…

Overheid wil basisindustrie verduurzamen

Wiebes wil voorop lopen bij verduurzaming basisindustrie

Nederland heeft de ambitie om de (Europese) vestigingsplaats te zijn voor duurzame (basis)industrie. Daartoe wil de regering sneller starten met een ambitieuzer klimaatbeleid dan de rest van de EU. ‘Door eerder dan…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Nieuw! Lichtschermen PSENopt II – Nu met verbeterde spiegelzuilen

Pilz maakt het portfolio met lichtschermen compleet: De lichtschermen PSENopt II zijn niet alleen verkrijgbaar voor...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

16 juni 2020, Veldhoven

Business Software Event 2020

‘Boost your business with connected software & smart data’. Dat is het thema van het Business...

17 juni 2020, Vianen

Industrial Ethernet Event

Hoe kun je het maximale uit Industrial Ethernet halen?

11 augustus 2020, Vianen

Masterclass Machineveiligheid XL

11, 12 , 18, 19 augustus 2020

Meer agendapunten »