En (nesten) ubegrenset energikilde – ITER-fusjonsplasma vil bli suspendert i vakuum

En (nesten) ubegrenset energikilde – ITER-fusjonsplasma vil bli suspendert i vakuum

ITER-fusjonsreaktoren forventes å bringe solen ned til jorden fra og med 2035. Den kan benytte seg av en nesten ubegrenset energikilde ved å smelte sammen hydrogenkjerner. Vakuum er uunnværlig for å utløse og kontrollere kjernefusjon.
ITER-fusion-energy-1.jpg

Når hydrogenatomer omdannes til helium, frigjøres enorme mengder energi. Denne prosessen produserer verken klimagasser eller radioaktivt avfall av betydning. Nøytronbombardement skaper kun minimal radioaktivitet i visse metallkomponenter av systemet, noe som enkelt kan kontrolleres med tekniske midler.

En løsning på et av menneskehetens problemer?

Vellykket bruk av denne energikilden kan løse noen av menneskehetens viktigste problemer i ett stort jafs – og en stor del av menneskeheten er med på dette prosjektet: EU og Sveits, USA, Kina, Sør-Korea, Japan, Russland og India jobber sammen i en sjelden global samarbeidsinnsats. Prosjektet ble startet av presidentene Mikhail Gorbatsjov og Ronald Reagan i en tid som nå virker svært fjern. Cadarache i Sør-Frankrike ble valgt som hovedkvarter for ITER (som betyr 'veien' på latin).

Fusjon er solens drivstoff. På jorden skjer denne reaksjonen ved temperaturer som er enda varmere enn kjernen til vår sentrale stjerne: 15 millioner grader Celsius. Ingen jordiske materialer tåler disse temperaturene, og det er grunnen til at fusjonsmaterialet, et hydrogen-heliumplasma, er suspendert av et ekstremt sterkt magnetfelt. Reaksjonen finner sted i et vakuumkammer. Når det er ferdig, vil vakuumkammeret være det største i verden. Det består av ni segmenter på 500 tonn.

Testing av lekkasjer i kammersegmentene

Før de settes sammen, vil de bli sjekket for lekkasjer. Dette skjer også under vakuum. Busch leverte to kraftige vakuumpumper for testing til ITER. I fremtiden vil det være behov for et stort antall kraftige vakuumgeneratorer for å evakuere hele vakuumkammeret. Reaktoren forventes å være ferdig i 2025, hvoretter testkjøringene vil begynne. Planene er å starte den selvdrevne fusjonsreaksjonen i 2035.

Det ekstremt kraftige magnetfeltet som vil suspendere det varme plasmaet, vil bli generert av superledende spoler. De må avkjøles til noen få grader over absolutt null. For å opprettholde denne andre ekstreme temperaturen, holdes de inne i en kryostat, et isolert vakuumkammer, med en diameter på 29 meter.

Når to atomkjerner smeltes sammen, frigjøres enorme mengder energi. Dette er fordi massen til de opprinnelige kjernene er større enn massen til kjernene som opprettes, inkludert nøytronene som frigjøres. Takket være Einstein sin formel E=m⋅c2 vet vi at energi og masse faktisk er det samme. Massereduksjonen som oppstår på grunn av fusjonsreaksjonen, tilsvarer den frigjorte energien.

På jorden oppnås disse reaksjonene best ved å bruke hydrogenisotopene deuterium og tritium. Når de smeltes sammen, opprettes en heliumkjerne og et nøytron frigjøres. Ett eneste gram drivstoff kan gi 90.000 kilowattimer energi. Det tilsvarer energiinnholdet i elleve tonn kull. Det er nesten ubegrenset med deuterium i sjøvann. Tritium kan fremstilles av litium, som også finnes i store mengder.


Abonner på nyhetsbrevet ‘World of Vacuum'!
Abonner nå og hold deg oppdatert med de siste fascinerende nyhetene fra vakuumverdenen.

ABONNER