Fjernstyrede robotter ombygger verdens største fusionsreaktor

Mens man i Cadarache i Frankrig er gang med forberedelserne til at bygge den store internationale fusionsreaktor Iter, og politikere og teknikere stadig diskuterer planer og økonomi, er man i Culham ved Oxford i England i gang med en stor ombygning af JET (Joint European Torus).

Iter bliver i grove træk en dobbelt så stor reaktor som JET og i stand til at producere 30 gange så megen effekt - 500 MW for Iter mod JET's nuværende rekord på 16 MW, der blev opnået i et forsøg af en varighed af nogle få sekunder i 1997.

Under en 15 måneder lang ombygningsperiode, der netop er begyndt, skal JET ombygges, så den kommer mere til at minde om den konstruktion, der skal anvendes ved Iter.

Fusionskammeret i JET under en tidligere nedlukningsperiode. Udskiftningen af elementerne på væggene sker i denne omgang med fjernstyrede robotter. Illustration: JET

Wolfram og beryllium erstatter kulstof

Ombygningsprojektet beløber sig til ca. 750 millioner kroner. Det mest markante er, at de kulstofelementer, der i dag omgiver fusionskammeret skal erstattes af beryllium og wolfram - samme materialer, der skal anvendes i Iter.

Kulstof har den egenskab, at det nærmest suger tritium (ekstra tung brint) til sig, og det gør væggen radioaktiv. Wolfram og beryllium er meget bedre materialer set fra dette synspunkt.

Wolfram har både store fordele og en enkelt ulempe. Fordelene er, at det har det højeste smeltepunkt for noget metal (3422 grader Celsius), og det kun eroderes ganske lidt under bombardement fra partiklerne i plasmaet. Ulempen er, wolfram afgiver stråling, hvis det kommer i kontakt med selve plasmaet - det vil afkøle plasmaet og ødelægge fusionsbetingelserne.

Planen er derfor kun at bruge wolfram i JET og Iter i forbindelse med den såkaldte diverter i bunden af plasmakammeret, hvor urenheder opsamles og fjernes. De resterende 90 pct. af kammeret vil blive dækket med beryllium. Beryllium er grundstof nr. 4 i det periodiske system, og dets lave atomnummer betyder, at det ikke nævneværdigt afgiver stråling, der afkøler plasmaet i fusionskammeret. Det afgiver tilmed mindre stråling end kulstof med atomnummer nr. 6.

Beryllium er det dog et meget ubehageligt materiale at arbejde med. Det er stærkt giftigt, og det skal under ingen omstændigheder indåndes. Hele ombygningen foregår derfor med fjernstyrede robotter. I mere end to år har teknikerne ved JET arbejdet med simuleringer og på en mock-up udgave af fusionskammeret for at være klar til dette.

Når JET i 2011 er klar igen, vil der blive arbejdet hen mod fusion af deuterium og tritium i 2013, som det også kortvarigt skete i 1997. Det er den samme fusionsproces, som Iter også skal afprøve i endnu større skala i 2026. Erfaringerne fra JET skal være med til at sikre, at Iter-designet er rigtigt.

Dokumentation

Joint European Torus (JET)

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

....er det letteste metal overhovedet og kan ikke indåndes da det er et fast stof.

Det er et yderst interessant materiale på grund af den lave massefylde og utroligt store styrke og stivhed.

Det er et ret giftigt metal, men kun hvis man kommer til at indånde slibestøv og eller får splinter af metallet gennem huden.

Derfor anvendes det kun meget sjældent i renform på grund af giftigheden, selv om alle flykonstruktører ville ønske at dette lette og stærke stof ikke var så giftigt at det kun bliver anvendt i begrænset omfang i Jagerfly .

Men legeringer med kobber er kendte. Beryllium kobber i fjedre og i gnistfrie værktøjer(Mejsler, hamre, fastnøgler bor og save) og det indgår også blandt de materialer tandlæger anvender til proteser og kroner

  • 0
  • 0

Deri har du ret Simon Gjerløv.

Men et metal der ikke kan befinde sig i atmosfæren uden at forvitre og som er blødt som smør er ikke egnet til andet end at lave batterier og smøremidler af.

Et "tøsemetal"

Hvorimod Beryllium har alle metallers gode egenskaber til overflod. Styrke stårre end ståls,korrosionsfasthed,stivhed og så er det let, Men desværre er det også giftigt, en klub som bly,kobber, mangan, cadmium og kviksølv også er medlemmer af

Så Simon kan du acceptere at det er det letteste konstruktionsmetal der eksisterer :-)

  • 0
  • 0

Kære Bjarke Mønnike

Kan Du evt oplyse mig hvilket stof som sidder på indersiden af almindelige lysstofrør?

Beryllium anvendes i "Pitten" i forbindelse med Atombomber, Pit-Stop og Formel 1.

Jeg mener Beryllium oxid er et glimrende stof i Keramiske Radio rør, og rør i Acceleratorer (glas og porcelæn).

  • 0
  • 0

Massefylde for berylium: 1,85 g/cm3

Massefylde for magnesium: 1,738 g/cm3

Jeg vil mene, at magnesium er det letteste konstruktionsmetal, idet jeg betragter bor som et semimetal og alle allotrope former for kulstof som ikke-metal. Årsagen til beryliums høje massefylde (i forhold til f.eks. magnesium) skal findes i beryliums lille atomradius.

  • 0
  • 0

Er dette emne egentligt noget i ved noget om--har i været helt nede i suppen eller snakker i bare for at holde jer vågne eller for at spilde vores andres tid?????????????? vær dog lidt seriøse

  • 0
  • 0

Hvordan bliver kull radioaktiv med tritium? Hvordan foregår det? (Jeg har en idé men hved ikke om den er riktig)

  • 0
  • 0

Tritium kan ikke overføre sin svage "radioaktivitet" til andre grundstoffer. Derfor er kullet blevet radioaktivt fordi det er blevet kemisk bundet til tritium.

  • 0
  • 0

Er dette emne egentligt noget i ved noget om--har i været helt nede i suppen eller snakker i bare for at holde jer vågne eller for at spilde vores andres tid?????????????? vær dog lidt seriøse

Du kan da bare lade være med at læse hvis det ikke interreserer dig, så spilder du ikke din tid med at blive klogere.

Fra en fysik interreserets synspunkt er alle grundstoffers egenskaber og brug interresante og det er godt at få dem opsummeret hvilket kan give inspiration til nye innovative ideér.

Kan fortælle at beryllium også bliver brugt i effektive optiske spejle som skal kunne klare stort mekanisk stress. Var engang i folkeskolen i praktik hos et firma som leverer store grafiske maskiner til avis trykkerier osv. og der brugte man et spejl ud af beryllium. Grunden til det var at det skulle spinde om sig selv i en vinkel af 45grader med ca. 20000rpm, og reflekterer en 200mw laser på indersiden af en tromle med lysfølsomme plader.

  • 0
  • 0

Hvorom alting er, fusion er sci-fi teknologi, den dag vi behersker den bliver et kæmpe skridt for menneskeheden.

  • 0
  • 0

Er dette emne egentligt noget i ved noget om--har i været helt nede i suppen eller snakker i bare for at holde jer vågne eller for at spilde vores andres tid?????????????? vær dog lidt seriøse

Du lader jo til,med din nedladende tone,at vide alt om det,så bare skriv løs og lær os andre lidt

  • 0
  • 0

Beryllium og neutronstråling Hvis beryllium beskydes med de i en fusions-reaktor dannede helium-kerner, ja, så vil der kunne produceres neutroner, og dermed en meget farlig gennemtrængende neutron-stråling, der kan producere en masse uønskede radioaktive stoffer!

  • Hvordan vil man i fusions-reaktorer undgå sådanne uønskede bivirkninger, som bl.a. dannelsen af neutron-stråling?

-- James Chadwick opdagede neutronen i 1932 -- Neutronen blev opdaget i 1932 af den engelske fysiker James Chadwick (1891-1974). I forsøg blev beryllium beskudt med alfa-partikler (der har samme opbygning som heliumkerner), hvorved der dannedes en meget gennemtrængende stråling. Det var Chadwick, der gav den nyopdagede kerne-partikel navnet ’neutron’, da den var elektrisk neutral. Tidligere forsøg hvor beryllium blev beskudt med alfapartikler blev udført i Tyskland af bl.a. Bothe og Becker. De opdagede dannelsen af en meget gennemtrængende stråling, som de troede var gammastråling. Men det var Chadwick, der påviste, at der var tale om en partikelstråling bestående af elektrisk neutrale partikler med en masse omtrent lig med massen af protoner.

Hilsen fra Louis Nielsen

  • 0
  • 0

Scan-Speak bruger beryllium membran i deres diskant enhed D3004/664000.

Det er rigtigt. Det er også rigtigt når Bjarke Mønnike skriver at beryllium er giftigt, hvis man pulveriserer det og indånder det, eller får det i fingeren. Det handler faktisk om at beryllium skal bevare sin faste form og ikke introduceres i kroppen. Hvis dette er overholdt, så kan beryllium godt håndteres.

I en materialebog har jeg læst, at beryllium er det giftigste blandt ikke-radioaktive stoffer, altså værre end kviksølv, cadmium osv. Denne giftighed måles ved at man vurderer følgevirkningerne af at stoffet optages i kroppen. Der skal ikke ret meget til, før beryllium medfører en infektionstilstand i kroppen. Omvendt skal man være klar over at beryllium kun vanskeligt optages i kroppen.

Hos Scan-Speak har vi vurderet sagen nøje, og bl.a. som følge heraf organiseret at al det beryllium der bruges med tiden ønskes tilbage til fabrikken, hvorefter det returneres til materiale-producenten for 100% genbrug.

Beryllium domen i D3004/664000 er anodiseret i overfladen og derfor keramisk. BeO udgør ikke samme fare for helbredet som metallisk beryllium.

Generelt synes jeg at de ammestue/skræk-historier der kan læses på internettet er voldsomt overdrevne. Jeg tror at årsagen skyldes, at de fleste mennesker ikke er i stand til at omsætte meget små (og meget store) tal ... hvor meget er f.eks. 0.001 ppm ... :-| ...

Det er desuden konstateret at hvis man udsættes for beryllium i større mængder medfører dette ikke umiddelbart døden, sådan som nogle historier beretter. Jeg har mødt folk, som tror at hvis man berører en metallisk beryllium overflade med sin finger, så er man død indenfor 10 minutter.

Den store "fare" mht. beryllium produktion i USA i 60'erne er årsagen til disse historier. Reelt arbejdede disse medarbejdere i længere tid med beryllium (under forhold vi i dag ved var uansvarligt), og faren ved beryllium er her at man kan arbejde med stoffet uden at se/høre/mærke det pga. de små koncentrationer og så kommer symptomerne på f.eks. berylliose snigende. Man bliver syg, og kan ikke umiddelbart blive rask igen.

Så længe Scan-Speak beryllium domen er et stykke plade-metal udgør den ingen fare, og ved returnering bliver den som nævnt smeltet om og genbrugt til andre beryllium produkter.

Eneste reelle fare er brand, hvor man ved meget høje temperaturer kan få at beryllium fordamper, og så skal der kun 1 dome (36 milligram) til at forurene adskillige tusinde kubikmeter luft til grænsværdien for det acceptable i arbejdsmiljøet (en tilstand man kan arbejde under i rigtig mange år, uden følgevirkninger). Hvis man oplever en brand skal man bare lufte ud (sådan som man alligevel ville gøre efter en brand).

Hvis man i arbejdet med JET kræver robotter til håndtering af beryllium kan det skyldes f.eks. at varen ikke kan garanteres fri for beryllium støv, eller at det skal efterbearbejdes under montagen (f.eks. at der skal bores huller i materialet så der fremkommer beryllium støv).

Venlig hilsen, Claus Futtrup (arbejder for Scan-Speak)

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten