Deutsch
English
Español
Français
Italiano
Polski
Português
Русский
Türkçe
Svenska
Chinese
MagyarMeer precisie voor kernfusie: ALPACA verhoogt efficiëntie
De allesbepalende component is het plasma. Waterstofisotopen moeten zich in deze vierde aggregatietoestand bevinden, waarin kernen en elektronen volledig van elkaar gescheiden zijn.
Alleen dan en bij temperaturen van ongeveer 100 miljoen graden kan kernfusie worden uitgelokt. Er ontstaat helium, dat lichter is dan het uitgangsmateriaal. De verloren massa kan worden gebruikt in de vorm van energie - heel veel energie.
Er is echter veel meer van nodig om deze toestand te bereiken. Het is zelfs nog moeilijker om het rechtop en stabiel te houden. Bovendien moeten de omstandigheden zo ideaal mogelijk zijn voor de gewenste fusie.
Dit is precies de reden waarom het Princeton Plasma Physics Laboratory een nieuw diagnostisch instrument presenteert, ALPACA genaamd, waarmee gegevens over verhit waterstof verzameld kunnen worden.
Dit moet het eindelijk mogelijk maken om de verdeling van neutrale waterstofatomen en de geladen kernen en vrije elektronen (d.w.z. het plasma) daadwerkelijk te meten.
Tot nu toe konden deze verdeling, temperatuur en reactiviteit alleen worden geschat en bepaald met behulp van berekeningen. ALPACA en het tweede instrument LLAMA kunnen daarentegen voor het eerst precies "zien" hoe hoog de plasmaconcentratie in bepaalde gebieden van de reactor is met behulp van de Lyman alfalijn.
Deze spectraallijn, die astronomen normaal gesproken gebruiken om naar de oorsprong van het heelal te zoeken, kan precies worden waargenomen wanneer het elektron begint los te komen van de kern. De alfalijn heeft een golflengte van 121 nanometer, wat ver in het ultraviolette bereik ligt.
Het apparaat wordt momenteel getest en zal daarna in de tokamak van het laboratorium worden gebruikt. Als het mogelijk is om het plasma op een meer gecontroleerde manier te creëren en het natuurlijk te stabiliseren, is de kans groot dat de efficiëntie en de duur van de fusiereacties aanzienlijk kunnen worden verhoogd.
Kernfusie kan nog steeds slechts enkele momenten plaatsvinden, omdat het plasma onder geen enkele omstandigheid uit zijn insluiting mag komen. Anders zal het alles op zijn pad wegbranden. Het zou daarom enorm belangrijk zijn om het te kunnen controleren omdat je weet waar er veel waterstof is.
Uiteindelijk zal de technologie ook worden gebruikt in ITER in Zuid-Frankrijk. Alleen de datum voor ingebruikname staat nog in de sterren geschreven. Maar een van de vele stappen in die richting lijkt al gezet te zijn.
