De deeltjeskanonnen (geel) moeten de hete gasmassa in toom houden (afb: der Spiegel)

Al tientallen jaren proberen natuurkundigen de heilige graal van de kernfusie te vinden, maar tot op heden is ze dat nog steeds niet gelukt. Bij kernfusie lijkt slechts een constante te bestaan: over vijftig jaar kunnen we profiteren van de intense energie die de samensmelting van atoomkernen teweegbrengt. Onderzoekers van Tri Alpha Energy in de VS zouden nu enkele milliseconden een hete gaswolk (een plasma) nodig voor de kernfusie hebben gestabiliseerd, voor zover je van stabiel kan spreken bij zo’n korte tijd. Dit wordt beschouwd door Tri Alpha Star beschouwd als een nieuwe mijlpaal (op weg naar die verre graal).

Tri Alpha nergy is in 1998 opgericht door de, inmiddels overleden, natuurkundige Norman Rostoker. Het bedrijf/onderzoeksinstituut is niet happig op publiciteit en schijnt zelfs geen webstek te hebben. Toch schijnt het daar wel ernstig te zijn. Astronaut Buzz Aldrin en Nobelprijswinnaar Arno Allan Penzias schijnen in het bestuur van het bedrijf te zitten, maar geen van twee heeft bijzondere kennis van kernfusie. In afwijking van Iter, de wereldwijde samenwerking op het gebied van kernfusie, gebruiken de Amerikanen niet de waterstofisotopen deuterium en tritium als de atomen die dienen te fuseren, maar waterstof en boor. In een heet genoeg plasma versmelten die atoomkernen. Het product vervalt in drie zeer energierijke heliumkernen (alfastraling).
Het voordeel boven de methode met de waterstofisotopen is dat er geen neutronen vrij zouden komen, die een ‘kwelling’ vormen voor het materiaal waar de reactor uit bestaat en ook zorgen voor radioactief afval. Ook kan de energie uit Iter-achtige reactoren alleen via de aloude, verliesgevende stoomcyclus worden omgezet in elektriciteit. Alfastraling zou via spoelen direct kunnen worden omgezet in elektrische stroom. De fusiereactor van Tri Alpha Energy zou compact zijn en, bijvoorbeeld, ook interessant kunnen zijn als raketaandrijving. De NASA is al lange tijd in het project geïnteresseerd. Ook zou deze techniek geen dure techniek hoeven te gebruiken om het hete plasma binnen de (reactor)perken te houden, omdat het boor/waterstofplasma zichzelf zou inperken. De buisvormige reactor van Tri Alpha Energy is dan ook heel wat simpeler dan het Iter-monster. In die buisreactor zouden ze dat hete plasma hebben bewerkstelligd, dat volgens zeggen goed isoleerbaar bleek te zijn. Deeltjeskanonnen houden het plasma in vorm en voorkomen ook dat het afkoelt. De hoge temperatuur die voor fusie nodig is, hebben de onderzoekers van Tri Alpha Energy evenwel nog niet bereikt.
De temperatuur bereikte ‘maar’ 10 miljoen °C en dat voor 0,005 seconden. Voor fusie tussen waterstof- en boorkernen zou een temperatuur van miljarden graden nodig zijn. Toch vinden de onderzoekers dat er een doorbraak valt te vieren. “Ze hebben het voor elkaar gekregen een gaswolk een tijd te stabiliseren die alleen door de energiehoeveelheid in het systeem wordt beperkt”, zegt Tri Alpha-adviseur Burton Richter van de Stanford-universiteit. Een reeds geplande installatie zou de gaswolk een seconde lang in vorm moeten kunnen houden en een duidelijk hogere temperatuur bereiken. Mogelijk dat daarmee ook bij wijze van proef deuteriummengsels kunnen worden ‘bestookt’ die ‘al’ bij temperaturen in de orde van 100 miljoen °C versmelten.

Bron: der Spiegel