Det vil være muligt for fusionskraftværker at producere lige så meget tritium, som de forbruger, vurderer den uafhængige organisation af amerikanske topforskere, der går under navnet Jason.
De har analyseret problemet for det amerikanske energiministerium.
Det er helt afgørende, da verdens lagre og nuværende produktion af tritium, kun er nok til at holde forsøgsreaktoren Iter, der er ved at blive bygget i Frankrig, kørende i 10 år. Iter er ikke designet med henblik på at producere sit eget tritium.
Forskerne gør dog opmærksom på, at der er lang række tekniske problemer, der skal løses for at opnå en effektiv tritiumproduktion, og det vil blive en afgørende designparameter for eventuelle fusionskraftværker, at de kan producere tritium.
Uanset om fusionskraftværker bliver baseret på magnetisk indeslutning af et flere hundrede millioner grader varmt plasma eller på sammenpresning af små brændselspiller ved beskydning med meget kraftige lasere, så vurderer forskerne dog, det vil være muligt på samme tid at danne mindst lige så meget tritium, som der bliver brugt ved fusionsprocesserne.
Tritium vil dog vil blive dannet i en beklædning uden om reaktoren, og det skal derfor oparbejdes med særlige processer.
Sådan dannes nyt tritium
I solen er det almindelige hydrogenkerner, der fusionerer og gennem en flertrinsproces danner alfapartikler (helium-4-kerner).
I fusionsreaktorer vil man anvende deuterium og tritium, som fusionerer direkte til alfapartikler under udsendelse af en fri neutron og energi.
Hvis fusionsreaktoren omgives med en beklædning indeholdende lithium, kan der ved indfang af en neutron blive dannet nyt tritium.
Jason-forskerne har beregnet, at en 3 GW (termisk) kraftværk skal have en beklædning på 500 ton lithium-7, som er den mest almindelige lithium-isotop, til at generere sit eget forbrug af tritium på ca. 150 kg om året.
Årsproduktionen af lithium angives til at være 20.000 ton i 2010 og de kendte reserver til 4 millioner ton, som primært findes i Sydamerika.
En beklædning, der foruden lithium indeholder beryllium eller bly, vil danne flere neutroner, der kan indfanges i lithium. De 500 ton ren lithium kan således erstattes af 250 ton lithium og 100 ton beryllium.
De kendte berylliumreserver er dog kun store nok til 100 fusionskraftværker.
Canada har 20 kg tritium på lager
I dag kommer verdens ikke-militære tritiumproduktion fra de canadiskudviklede Candu-reaktorer af tungtvandstypen.
Der er omkring 30 af disse i drift i verden, to tredjedele af dem i Canada. Den årlige tritiumproduktion fra disse reaktorer udgør 1,8 kg. Hvert år sælges omkring 100 gram tritium til en pris af 175.000 kroner pr. gram.
Canada har et lager på ca. 20 kg tritium. Det er nok til at holde Iter kørende i 10 år. Lageret skal dog hele tiden fornyes, da 5,5 pct. forsvinder om året ved radioaktivt henfald, hvor tritium omdannes til helium-3.
Henfaldet er dog ikke uinteressant, da helium-3 bl.a. bruges i neutrondektorer og til magnetisk resonans billeddannelse. Naturligt forekommende helium-3 er meget sjældent og kan ikke dække behovet til disse anvendelser.
Jason-rapport om tritium
Tritium
[scribd:77613209]
Dokumentation
