Kernfusie door snelle ontsteking met laser

Technische natuurkunde

Door: dr. henk klomp

Brandstofbommetjes30-11--0001

Kernfusie is vooral bekend van ITER, de experimentele reactor die in het Franse Cadarache in aanbouw is. Britse en Japanse natuurkundigen denken voor minder geld een ander type centrale te kunnen bouwen die bovendien eerder fusiestroom levert. Met een laser laten de wetenschappers plastic belletjes, gevuld met deuterium en tritium, ontploffen. De vrijkomende warmte drijft een turbine aan die stroom levert.

Een kernfusiecentrale is al sinds de jaren vijftig de geijkte maatschappelijke toepassing van de waterstofbom - net zoals de kernreactor dat is van de atoombom. Toch heeft kernfusie zich na de Tweede Wereldoorlog niet kunnen ontworstelen aan het imago van een eeuwige belofte. Hoewel de zon elke dag het gehele zonnestelsel verwarmt en verlicht met fusie-energie, heeft op aarde nog nooit een lampje op deze manier gebrand. Waarschijnlijk voelde geen regering de noodzaak tot een forse technologiepush, totdat de realiteit van de dreigende klimaatverandering met rijzende zeespiegels, ronddwalende orkanen en lege olie- en gasvelden begon door te dringen. Nu hopen politici dat de experimentele kernfusiereactor ITER in het Zuid-Franse Cadarache - een holle donut ofwel torus waarbinnen zeer krachtige magneetvelden een stromend heet plasma op zijn plaats houden - gereed is voordat de fossiele voorraden zijn uitgeput. Inmiddels hebben Britse natuurkundigen plannen voor een ander type experimentele kernfusiereactor. Deze zomer valt de beslissing of zij, net als de Fransen, hun centrale met Europees geld kunnen bouwen: de EU besluit over een startkapitaal van vijftig miljoen euro. Een mogelijke andere financieringsbron is de Britse Science and Technology Facilities Counsil. De krachtige laserfabriek Hiper (High Power Laser Energy Research Facility) kan een plastic belletje van 2 mm dat deuterium gemengd met tritium bevat, als een waterstofbommetje laten ontploffen. De vrijkomende warmte moet, net als brandend aardgas in een gascentrale, een turbine aandrijven die stroom levert. De Britse experimentele reactor kost met een bedrag van 850 miljoen euro slechts 5 % van de investering die nodig is voor ITER. Daarbij beloven de Britten niet over vijftig maar al over twintig jaar de eerste fusiestroom te leveren.

Lees verder in De Ingenieur Nr.12