t.06.02- Kernfusie

  • –  Is een belofte aan de horizon ,  heilige graal van energie-opwekking. Als het zou lukken om het fusieproces in een centrale te realiseren zou er voldoende brandstof zijn om zeer lange tijd in behoeften aan elektrische energie te voorzien.
  • De proces-kondities zijn echter extreem. [N.17]
  • –  Sinds halverwege de jaren 1950 is men bezig om te proberen het fusie-proces te beheersen. Het wetenschappelijk onderzoek is nog lopende [N.18] .
  • Alternatieven (?) :
    • * Een aantal keren was er ophef over koude fusie , dwz dat in experimenten aangetoond wasdat er fusie mogelijk was zonder de nu extreme (temperatuur-)kondities. De experimenten bleken niet herhaalbaar
    • * Het bedrijf Convectron /Convectron Natural Fusion onderzoekt de mogelijkheid om fusie te realiseren binnen een kunstmatig opgewekte bliksembol
  • –  In Frankrijk wordt in mondiaal samenwerkingsverband (sinds 2007) de proefcentrale ITER gebouwd “die naar verwachting rond 2035 in bedrijf komt” . 
    • Voorstudie-projekten (zoals JET) moeten de validaties opleveren van deel-processen
  • –  “ITER zal 500 megawatt produceren, tien maal meer dan nodig is om de reactie op gang te houden”
  • –  “Het proces kan slechts aan de gang gehouden worden onder extreem hoge temperatuur en druk, zoals die rond het middelpunt van een ster heersen.” 
      • (Vgl :  voor een H-bomexplosie worden de kondities opgebouwd door een inleidende atoombom-explosie)
  • Fusie begint bij 15 miljoen °C ,  maar voor akseptabele energie-levering is ~150 miljoen °C nodig ! vlgs [.???.] (ik kan deze bewering niet meer terugvinden, maar las ook dat 3,5 miljoen°C genoeg is voor fusie ; en dat in ITER in het plasma 200 miljoen°C zou optreden)
  • –  In ITER is het proces gebaseerd op magnetische opsluiting van het fusie-plasma in een ringvormig reaktievat ;  de bestuurbare magneten moeten voorkomen dat het superhete plasma de reactor-wanden raakt (of te dicht in de buurt ervan komt ?). 
  • –  [N.31] meldt dat het schaalmodel JET (Joint European Torus) per 2020-06 voorloop-proeven gaat doen om het beheersen van het plasma te testen , en om bestendigheid van materialen in de torus aan te tonen
  • .
  • –  [N.18] meldt nog een alternatieve methode :  met lasers schieten op bolletjes met fusiegas die door implosie de fusie-kondities moeten bereiken. In Amerika is men bezig een proefcentrale te bouwen. Vlgs [N.19] is er al een break-even-point bereikt (maar wel via een truc in de energie-boekhouding !)
    • [N.18] meldt er 2018-03-12 over “deze route naar beheerste kernfusie voor grootschalige elektriciteits-opwekking heeft mondiaal gezien niet de grootste prioriteit”
      • Kennelijk gaat het moeizaam. Vergelijk :
        • –  Eerste proef-atoombom 16 juli 1945
        • Negen jaar later :  eerste kerncentrale die stroom leverde aan het net (5MW !) (Rusland, 1954-06-27)
        • –  Eerste waterstofbom ontplofte 1952-11-01. Al van vóór die tijd is men op zoek naar beheerste kernfusie….
        • Kernfusie is zó moeilijk dat oa. Rusland, China en Amerika in het ITER-projekt samenwerken !
    • Overigens ,  dàt realisatie moeizaam is , zegt niks over de uitkomst
      • (het heeft ook nogal wat tijd en moeite gekost eer we vliegmachines konden bouwen)

De inspanningen zijn groot, de uitkomst onzeker.
Als kernfusie straks inderdaad zou lukken , dan blijven de ontwikkelingen en intussen gedane investeringen voor “duurzaam” toepasbaar voor de nodige kleinschaliger voorzieningen…
Voor dit rapport vind ik het te vroeg om vooruit te lopen op het slagen….

Enkele vragen en opmerkingen :
–  Uit wat ik aan schema’s gezien heb vermoed ik dat deze technologie alleen op groot-schalig nivo kan worden gerealiseerd…  En hoe flexibel is dan de kapaciteit van een centrale ? 
–  Wat is de levensduur van het fusievat ?
–  Eén van de 2 fusie-brandstoffen (Deuterium en Tritium) is afkomstig van een Lithium-schil bij het reaktorvat. Het metaal Lithium ontleedt door het neutronen-bombardement in twee gassen : Tritium en Helium. Lithium verdwijnt dus , hoewel niet op nu al verontrustende schaal. Zie [Apx.9.15.1]

Hieronder plaatjes en foto’s uit   https://www.iter.org/album/Media/7%20-%20Technical )




Schema van de fusie-reactor
(5 verdiepingen hoog)











ITER proef-centrale 500MW ;
de machine gaat 23.000 ton wegen
Let op de afgebeelde persoon !











foto bodem reactorvat 2019-07-04 (1250 ton ;  zie de ladder





foto onder :  bouwplaats ITER ,  Demo-projekt 500MW . In de rode cirkel het gebouw waarin het reactorvat komt te staan