Korea har laget kunstig sol

Tekst: Meḥemmed b. Murā

Foto: KSTAR Korea

KSTARs verdensrekord på tyve sekunder regnes som en form for bevis på at det er mulig å ha en lønnsom kommersiell kjernefysisk reaktor med fusjon fordi problemene, når man først har fått i gang fusjonen, er å klare å stoppe den.

Verdensrekord

Koreanerne har brutt barrieren som tidligere var å skape solen og sikre stabile forhold inne i et kammer. Den nye rekorden er på tyve sekunder. Men hva er egentlig en fusjonsreaktor? Enkelt forklart er det at man varmer opp plasma til en bitteliten sol med en egen fusjonsprosess

Vanskelig å stoppe

Tidligere har problemet vært å lage et kammer solen kunne bo i, og å varme opp plasmaen til en temperatur varmere enn solens indre. Nå har de koreranske forskerne klart begge deler. Problemene består i å lære seg hvordan man skal slå av reaktoren!

Dampturbiner

Målet er å kontrollere den varme plasmaen, og dessuten lære seg hvordan man stopper prosessen. Når dette er gjort så er selve energiproduksjonen ganske enkel. Også å forklare. Nøytronene fra den overflødige energien varmer opp veggene i en beholder kalt Tokamak, slik at man kan lage god gammeldags damp som kan drive turbiner som lager elektrisitet.

Kappløp

De koreanske forskerne er langt fra alene om å lage kunstige soler som skal levere trygg strøm til kommende generasjoner. Alle store land har egne prosjekter.

ITER

EU representert av ITER er et internasjonalt samarbeidsprosjekt som bygger i Frankrike. ITER har som mål å produsere 500 MW med termisk kraft ved å bruke termonukleær fusjon. ITER involverer samarbeid fra 35 land, deriblant Norge.

NIF

USA har National Ignition Facility, et avansert anlegg som er en del av det amerikanske Department of Energy's National Nuclear Security Administration.

EAST

Kinas EAST har en av de største eksisterende tokamakene i verden og har bygget en egen termonukleær fusjonsreaktor kalt HL-2M, som er designet for å oppnå kontrollert termonukleær fusjon.

RUS-FUS

Ordet Tokamak stammer fra Russland, som fortsatt arbeider aktivt med å utvikle termonukleær fusjon som en fremtidig kilde til ren energi.

Store utfordringer

Det er imidlertid verdt å merke seg at termonukleær fusjon fortsatt er en utfordrende teknologi å utvikle, og det gjenstår fortsatt mange tekniske og vitenskapelige utfordringer som må overvinnes før det kan bli en praktisk kilde til ren energi.

Magnetfelt

I termonukleær fusjonreaksjon varmes isotoper av lette elementer som deuterium og tritium, opp til ekstremt høye temperaturer slik at det blir plasma. Denne supervarme grøten holdes i suspensjon ved hjelp av magnetfelt inne i en såkalt Tokamak.

Ekstrem varme

Temperaturene som kreves for termonukleær fusjon er i størrelsesordenen 100 millioner grader Celsius, som er mye høyere enn temperaturen i solens kjerne. Ved disse temperaturene vil partiklene i plasmaet smelte sammen i en fusjonsreaksjon.

Forskerne sliter

Det er vanskelig å stabilisere plasmaet på en trygg og stabil måte, slik at en kontinuerlig og stabil fusjonsreaksjon kan opprettholdes for å oppnå netto energiproduksjon fra termonukleær fusjon.

Hydrogen

Deuterium og tritium finnes i svært små mengder i naturen, og de er begge isotoper av hydrogen. Deuterium finnes i vanlig vann i forholdet 1:6 000, og tritium finnes også i vann i svært små mengder.

Vann

Deuterium kan produseres ved å separere det fra vanlig vann ved hjelp av elektrolyse. Tritium er litt vanskelige å separere.