Op naar een kernfusiereactor met minder turbulentie

Geplaatst op 22 juli 2019 om 11:24 uur
Op naar een kernfusiereactor met minder turbulentie
Energie uit kernfusie is extreem moeilijk te verwezenlijken. Het grootste probleem is turbulentie van de brandstof in de reactor, die zorgt voor veel energieverlies. TU/e-onderzoeker Josefine Proll gaat met een beurs van het NWO onderzoeken hoe je deze turbulentie kan verminderen. Ze maakt daarbij gebruik van nieuwe computermodellen die draaien op geavanceerde supercomputers.

Kernfusie is het samensmelten van de kernen van verschillende atomen, waarbij een andere, zwaardere kern wordt gevormd. Wanneer atomen van lichte elementen, zoals waterstof, samensmelten, wordt een deel van de massa omgezet in energie. Deze energie kan vervolgens worden gebruikt voor het opwekken van elektriciteit. Vergeleken met kernsplitsing komt bij kernfusie veel minder en minder schadelijk radioactief afval vrij. Bovendien is de benodigde grondstof (waterstof) vrijwel oneindig voorradig.


Een grote uitdaging voor kernfusie is de hoge temperatuur die vereist is. Het plasma dat fuseert, wordt zo heet (100 miljoen graden Celsius) dat het moet worden geïsoleerd, zodat de buitenwand van de reactor niet smelt. Vaak wordt hier een magnetisch veld voor gebruikt, dat het plasma laat zweven. Een ander fundamenteel probleem is dus de turbulentie. Deze zorgt ervoor dat de warmte van het plasma weglekt.

 

Stellarator

Proll gaat met geavanceerde computermodellen onderzoeken hoe deze turbulentie precies optreedt, en hoe deze te verminderen. Daarbij kijkt ze vooral naar de invloed van magnetische velden in de zogenaamde stellarator, een nieuw soort reactor die volgens haar de beste kaarten heeft als het gaat om vermindering van turbulentie. "Met de resultaten kunnen we de inkapseling van het plasma in toekomstige reactoren verbeteren, en zo de weg banen voor een goedkope en onuitputtelijke bron van schone energie."

 
© Engineersonline.nl