Ta del av allt innehåll på Aktuell Hållbarhet
Starta din prenumeration

Prenumerera

Klimat

Kapplöpning om vätefusion på upploppet

Publicerad: 1 februari 2010, 05:52

Vätefusion är kanske snart en realitet i USA. Världens starkaste lasrar har sagt sitt.


Vid fusionsreaktorn National Ignition Facility (nationella påtändningsfabriken) i Livermore i Kalifornien har man nyligen fyrat av alla sina 192 jättelasrar och förintat en liten pärla fusionsbärnsle (deuterium) i en smäll värd 669 kilojoule på 10 nanosekunder. Ännu så länge har man inte nått upp till jämviktspunkten där processen frigör mera energi än man stoppar in i den, men den punkten bedöms inte vara långt borta. När man någon gång senare i år ska kunna komma upp i 1,2 megajoule kommer energin att vara tillräckligt hög för att starta fusion och då bör processen tända och helt enkelt skapa en kontrollerad vätebomb.

Behållaren där reaktionen försiggår, the hohlraum, som den ser ut i verkligheten, dock fastlimmad på en tandpetare.

Ett stort problem har visat sig inte vara något problem alls, och detta har givit forskarna nytt hopp. Fusionen av den lilla deuteriumpärlan försiggår inuti en liten (en centimeter) guldbehållare som beskjuts med obegripligt mycket laserenergi. Under tiden behållaren förintas görs laserenergin om till röntgen vilket i sin tur hettar upp deuteriet till plasma. Eller, först hettas den 2-millimeters berylliumkula upp, som i själva verket innehåller deuteriet. Kulan är sfärisk med en noggrannhet på en nanometer när och består av flera lager beryllium dopat med koppar för att absorbera röntgenstrålarna som allra bäst och omvandla dem till värme. Trycket från plasmat när berylliet förångas, komprimerar deuteriumlagret inuti kulan kraftigt varvid temperaturen stiger ytterligare. Man hade dock trott att berylliumplasmat skulle verka reflekterande på den infallande laserenergin och hindra denna att komma fram. Men det verkar bli tvärtom. Genom att manipulera plasmabildningen kan den till och med hjälpa till att göra processen effektivare.

The hohlraum får sig en duvning. Beryllium-deuterium-tritium-pärlan syns i mitten. Högupplöst bild här: https://publicaffairs.llnl.gov/news/news_releases/2009/images/nif_hohlraum_big.jpg

Därför är man nu tämligen säker på att kunna nå tändning under 2010. I maj börjar man skjuta med 1,2 megajoule. Då får vi se.

Processen vid NIF är helt annorlunda än den som planeras vid ITER i Frankrike. NIFs lilla pärla förintas under en mikrosekund och skapar en enorm neutronskur som måste tas om hand av reaktorns väggar och omvandlas till ånga, som i sin tur ska driva en generator. Sen får man hålla fram nästa pärla, osv. I reaktorn ITER, som kommer att bli en supraledande tokamak kommer man istället att skapa ett kontinuerligt magnetfält som upprätthåller en kontinuerlig plasmaring som kan matas med nytt bränsle (deuterium-tritiumpärlor) hela tiden. Den förra tokamaken, JET i Oxford, med konventionella magneter kan bara köras i ramper om 20 sekunder, varefter den stora järnkärnan är mättad och man måste vända magnetfältet. Men JET har å andra sidan redan uppnått tändningstemperaturer på omkring 100 miljoner grader inuti ett stabilt plasma. ITER är en förproduktionsanläggning och det gäller nu att se vem som lyckas utvinna energi först: ITER eller NIF.

Det här ser ut som ett tortyrredskap som en ond nazist skulle ha hittat på, men den spetsiga armen är i själva verket positioneringsapparaten som håller fram hohlraum-et mitt i reaktorn, med 2 mikrometers noggrannhet. Utrustningen runt omkring är till för inspektion.

Sen är det lugnt. Vi kan lägga ned kärnkraft, solkraft, vindkraft, kolkraft och annan tramskraft. All energi mänskligheten någonsin kommer att behöva finns i havsvattnet.

Läs mer om NIF: https://lasers.llnl.gov
Nyheten i sin helhet: https://publicaffairs.llnl.gov/news/news_releases/2009/NR-NNSA-09-11-01.html

Jörgen Städje

Dela artikeln:


Håll dig uppdaterad med vårt nyhetsbrev

Genom att skicka in mina uppgifter godkänner jag Bonnier Business Media AB:s (BBM) allmänna villkor. Jag har även tagit del av BBM:s personuppgiftspolicy.