Het idee van de lasercompressie bij de NIF (afb: Stanforduniversiteit)

Ooit dertig jaar geleden maakte ik de grap dat kernfusie een techniek voor de toekomst is, maar dat die toekomst steeds vijftig jaar verderop zal liggen. In Frankrijk wordt voor ettelijke (minstens twintig) miljarden een proefreactor gebouwd, de ITER, die als alles goed verloopt pas in 2025 actief wordt, maar het grote kernfusienieuws komt uit Amerika. Bij NIF zou de kernfusiereactor enige tijd energie hebben opgeleverd (hier een tweede artikel). Dat schijnen ze het te hebben over een ‘brandend plasma’.
Van kernfusie, de energie die onder meer onze zon aan de gang houdt, wordt altijd gezegd dat die, anders dan kernsplitsing, schone is en dat dat een onuitputbare bron is. Misschien, maar het grote probleem is dat je bij die techniek eerst een hoop energie moet gebruiken om die kernfusie tot stand te brengen. Dan hebben we het over miljoenen of zelfs tientallen miljoenen graden Celsius.

Er wordt al zo’n zeventig jaar aan kernfusie gewerkt. NIF gebruikt voor het bereiken van die extreme temperaturen lasers om lichte (waterstof)atomen te laten samensmelten tot helium. 192 laserbundels worden op een capsule ter grootte van een peperkorrel gericht waarin de zware isotopen van waterstof (deuterium en tritium) zitten opgesloten. Daardoor wordt de dichtheid honderd keer groter dan van lood en stijgt de temperatuur tot 100 miljoen graden Celsius. Daar moet die samensmelting (fusie) plaatsvinden die energie oplevert.

Brandend plasma

Als de fusiereacties meer opleveren dan de energie die er in gestoken wordt om die hoge temperaturen en dichtheden te bereiken dan hebben we een fusiereactor die energie oplevert, een ‘brandend plasma’. Dat is nu bij de NIF voor het eerst bereikt. “De afgelopen decennia zijn fusiereacties teweeggebracht door er enorme hoeveelheden energie in te stoppen om het plasma heet te krijgen”, zegt Alex Zylstra. “Wij hebben voor het eerst een een systeem gecreëerd waar de fusie de meeste hitte oplevert.”
Zo’n brandend plasma betekent niet dat een fusiereactor binnenkort gebouwd kan worden. Daarvoor heb je een systeem nodig waarin de energie die nodig is voor fusie voortdurend wordt geleverd door de fusie-energie. Vervolgens moet je die energie (=warmte) dan weer omzetten in elektrische energie. Ik moet eerlijk zeggen dat ik niet weet of dat dan ook gebeurt door het opwarmen van een pot met water, zoals in alle stroomcentrales, of dat dat waanzinnige hete plasma direct is om te zetten in voor de mens bruikbare energie.

Bron: BBC