Ska skapa fusionsenergi – med plasmakanoner

2019-10-22 14:15  

En grupp forskare i USA vill skapa billigare och tåligare fusionsreaktorer. Metoden går ut på att använda 36 plasmakanoner.

Det ser ut som något byggt av en galen uppfinnare i en steampunkvärld. Men det här är senaste försöket att göra verklighet av drömmen om fusionsenergi.

Med PLX – Plasma Liner Experiment – ska en grupp forskare vid Los Alamos National Laboratory använda 36 plasmakanoner, monterade på en sfärisk kammare. Ambitionen är att skapa en tåligare, enklare och billigare fusionsreaktor, jämfört med andra metoder. Än så länge har hälften installerats, tillräckligt många för att kunna inleda tester.

Kärnfusion är den reaktion som uppstår när två eller flera atomkärnor smälter samman och bildar tyngre ämnen. Processen utgör motorn i universums stjärnor, och frigör stora mängder energi.

För att lyckas med fusionsenergi krävs alltså extremt höga temperaturer. Det finns inget material i fast form som kan bibehålla sitt tillstånd vid sådana temperaturer, utan det man skapar är ett fusionsplasma. Vilket innebär en utmaning när det gäller design av fusionsreaktorer.

Läs mer: Kinesisk fusionsreaktor når nu 100 miljoner grader

Vanligtvis används en tokamak eller stellarator, två olika typer av reaktorer som begagnar sig av magnetfält för att hålla plasmat svävande – och därmed undvika kontakt med innerväggarna – i reaktorkammaren. Men metoden är sårbar eftersom plasmat kan ge upphov till små utbrott, likt solutbrott, som kan skada väggarna i reaktorn.

En annan metod är den som används till forskningsenheten National Ignition Facility vid Lawrence Livermore National Laboratory i Kalifornien där man skapar fusion genom att komprimera och värma upp bränslepellets med hjälp av laser.

Plasma Liner Experiment kan sägas vara en hybrid av de båda tillvägagångssätten, men i stället för laserteknik används alltså plasmakanoner för att skjuta överljudsstrålar med joniserad gas mot bränslematerialet. Fördelen, skriver American Physical Society, är att ”plasmakanonerna är belägna relativt långt från det imploderande bränslet, något som betyder att maskinen kan skjuta snabbt utan att maskinkomponenter skadas”. Förhoppningen är också att plasmat ska bli stabilare än de än så länge blygsamma resultat som hittills uppnåtts på andra håll.

Läs mer: Den tyska fusionsreaktorn Wendelstein 7-X slår nya rekord

– Plasmakanoner är pulserande elektriska enheter som kan accelerera materia till höga hastigheter och som kan göra det väldigt effektivt jämfört med laserdrivna metoder, säger Samuel Langendorf, som basar för monteringen av PLX, till Newsweek.

Samtliga plasmakanoner skjuter mot samma punkt i mitten av kammaren.

– Då bildas ett imploderande skal av plasma som fungerar som en tung och extremt snabb kolv, för att komprimera fusionsbränsle till de höga temperaturer och tryck som behövs för att fusion ska uppstå, säger Samuel Langendorf.

Att Los Alamos-forskarna också använder magnetteknik sägs bero på att man vill motverka förluster av partiklar och termisk energi.

Hur bra allt det här kommer att fungera i praktiken återstår att se. Först en bit in på nästa år väntas samtliga 36 plasmakanoner vara på plats.

Peter Ottsjö

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt