Franskmænd viser vej til fusionsenergi med to lasere og uden farlig stråling
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Teknologiens Mediehus kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Franskmænd viser vej til fusionsenergi med to lasere og uden farlig stråling

Forskere ved École Polytechnique i Palaiseau ved Paris har opnået en markant forbedring i reaktionshastigheden for fusion af protoner og borioner, der er et alternativ til fusion af hydrogenisotoperne deuterium og tritium til energiforsyning.

Selv om Christine Labaune og hendes forskerkollegaer i deres videnskabelige artikel i Nature Communications gør opmærksom på, at der er lang vej til et praktisk anlæg, så pointerer de dog også, at deres metode er et skridt i retningen af et sådant.

Da fusionsenergien i processen frigives i form af langsomme alfapartikler (heliumkerner) i stedet for hurtige neutroner, som det er tilfældet for fusion af deuterium og tritium, er strålingsproblemet væsentligt reduceret.

En yderligere fordel er, at bor er lettere at skaffe og håndtere end tritium.

Når forskning i fusionsenergi alligevel hovedsageligt er koncentreret om deuterium og tritium, er det fordi, denne proces sker ved den laveste temperatur og er lettest at opretholde.

Ved Joint European Torus (JET) i England og den kommende Iter-reaktor i Frankrig vil man holde sammen på det varme plasma ved magnetisk indeslutning. Ved bl.a. National Ignition Facility (NIF) i Californien benytter man inertiel indeslutning, som opnås med brug af kraftige lasersystemer.

Russerne var først

Fusion af protoner og bor-11, som udgør omkring 80 pct. af al naturligt forekommende bor, har været studeret teoretisk i mange år. Ud fra denne forskning ved man, at processen ikke kan opretholde sig selv.

Eksperimentalt har man derfor i de senere år studeret processen langt fra termisk ligevægt ved at benytte meget korte laserpulser af høj intensitet. Det blev første gang beskrevet af en række russiske forskere i en artikel i Physical Review E i 2005.

De benyttede en picosekund-laserpuls med en intensitet på 2x10^18 W/cm^2, som blev fokuseret på et mål indeholdende bor-11 og (CH2)n til at opnå et forholdsvis begrænset antal reaktioner.

Christine Labaune skriver i den nye videnskabelige artikel, at en lang række teknikker er blevet forsøgt taget i brug for at få øge energioutputtet, men ingen er kommet tæt på noget, der kan bruges i praksis.

I forhold til alle disse tidligere forsøg og forslag har de franske forskere opnået at øge antallet af reaktioner med mere end 10 gange.

Det er sket ved at anvende to lasersystemer.

Den ene er en laserpuls med varighed på nogle få nanosekunder med en energi på 400 joule, der fokuseres på et mål med en intensitet på 5 x 10^14 W/cm^2, så der dannes et ioniseret bor-11-plasma.

Det andet er en laserpuls med en varighed af kun 1 picosekund og en energi op til 40 joule, der fokuseres på en 20 mikrometer tykt folie af aluminium med en intensitet på 6x10^18 W/cm^2, hvorved der udsendes protoner i retning af det ioniserede bor-11-plasma. Et yderligere 10 mikrometer tykt aluminiumfolie beskytter det første mod at blive bestrålet af nanosekund-beamet.

Gérard Mourou, der ligeledes er tilknyttet École Polytechnique, men ikke har været involveret i projektet, siger til Nature, at forbedringer i laseroutputtet og minituarisering af lasersystemerne kan gøre dette til en praktisk anvendelig metode til generering af fusionsenergi.

Christine Labaune beskriver dog i artiklen en lang række forhold, der bør undersøges nærmere, inden det kan blive tilfældet.

Hun gør også opmærksom på, at ud over at være interessant til frembringelse af energi, vil metoden også være af interesse for astrofysikere, da den gør det muligt at studere forhold, der minder om situationen i det tidlige univers eller inden i stjerner.

Emner : Fysik
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Er der ikke nærmere tale om en fissionsprocess ala den ved uran? Eller er det fusion pga. brintkernen der starter processen?

  • 0
  • 0

Jeg er som sådan enig, men den energigivende process er fissionen, så der ikke tale om fissionsenergi på samme måde som når man tapper fissionsenergi fra spaltningen af uran...

  • 0
  • 0