De wetenschappers hebben de magneet in de kernfusiereactor van supergeleidend en hittebestendige materiaal gemaakt, schrijven zij in een recent gepubliceerd paper. Traditionele fusiereactoren werken met magneten van koper, dat geïsoleerd wordt met epoxy en glasvezel.
Het grote voordeel van de nieuwe techniek is dat de magneet veel kleiner is. Hierdoor is de magneet heel geschikt voor de zogenaamde sferische tomahaks, bolvormige reactoren. Ook kunnen de magneten beter los van de rest van de reactor worden geplaatst, wat onderhoud vereenvoudigd.
Volgens Jon Menard, adjunct directeur onderzoek van PPPL, kunnen met het nieuwe type magneet kleinere en goedkopere reactoren worden gebouwd: ‘Veel hangt af van het centrum. Dus als je dingen in het midden kan verkleinen, kan de hele machine kleiner worden. Kosten worden verlaagd, terwijl in theorie het rendement hoger wordt.’
Kernfusie
Kernfusie maakt gebruik van het proces dat ook onze zon van energie voorziet. Onder hoge druk en op hoge temperaturen worden atoomkernen samengesmolten. In de meeste kernfusiereactoren gebeurt dit met deuterium en tritium, twee zware waterstofisotopen. Temperaturen in een fusiereactor kunnen oplopen tot meer dan 100 miljoen graden.
Bij het samensmelten van atoomkernen ontstaat in de reactor voor een fractie van een seconde een plasma, een elektrisch geladen gaswolk. Vanwege de zeer hoge temperaturen mag dit plasma de reactorwand nooit raken. Met behulp van een zeer sterk magnetisch veld wordt het plasma op zijn plaats gehouden. Daarom is de uitvinding van deze kleine, maar sterke magneet mogelijk belangrijk voor de verdere ontwikkeling van kernfusie.
Wil je meer lezen over hoe kernfusie werkt? Klik hier.
Toekomstige ontwikkelingen
Kernfusie belooft een veiligere en efficiëntere energiebron te zijn dan traditionele kernenergie, waarbij atomen worden gesplitst in plaats van samengesmolten. Kernfusiereactoren zijn minder gevoelig voor ongelukken dan kernsplijtingsreactoren. En misschien nog wel belangrijker: radioactief afval uit kernfusie is na honderd jaar niet meer schadelijk voor mens en milieu, terwijl radioactief afval uit de huidige kerncentrales na honderduizenden jaren nog gevaarlijk is.
Steeds meer commerciële partijen, zoals Commonwealth Fusion Systems en Tokamak Energy zijn bezig met het ontwikkelen van kernfusie. Sinds de jaren ’90 is er ruim 4,8 miljard dollar privaat geld geïnvesteerd in de technologie. Spelers in de sector hopen dat kernfusie in het volgende decennium energie aan het net kan leveren.
