Kernfusie is een proces waarbij twee of meer atoomkernen worden gecombineerd tot één enkele, zwaardere kern. Bij dit proces komt een grote hoeveelheid energie vrij, die gebruikt kan worden om elektriciteit op te wekken.

Kernfusiereactoren zijn apparaten die zijn ontworpen om de energie die vrijkomt bij kernfusie te benutten. Deze reactoren zijn nog in ontwikkeling, maar er zijn verschillende soorten kernfusiereactorontwerpen.

Soorten kernfusiereactoren

Het meest voorkomende type kernfusiereactor is de tokamakreactor. Tokamak-reactoren gebruiken een magnetisch veld om het plasma, dat een heet, geïoniseerd gas is, op te sluiten. Het plasma wordt verwarmd tot extreem hoge temperaturen, waardoor de kernen van de atomen in het plasma samensmelten.

Een ander type kernfusiereactor is de stellaratorreactor. Stellaratorreactoren gebruiken ook een magnetisch veld om het plasma op te sluiten, maar het magnetische veld in een stellaratorreactor is complexer dan het magnetische veld in een tokamakreactor. Dit complexere magnetische veld helpt voorkomen dat het plasma instabiel wordt.

Uitdagingen van kernfusiereactoren

Er zijn een aantal uitdagingen verbonden aan de ontwikkeling van kernfusiereactoren. Eén uitdaging is dat het moeilijk is om de hoge temperaturen en druk te creëren en te handhaven die nodig zijn om kernfusie te laten plaatsvinden. Een andere uitdaging is dat het plasma lang genoeg moet worden opgesloten zodat de kernen kunnen samensmelten.

Potentiële voordelen van kernfusiereactoren

Kernfusiereactoren kunnen een aantal voordelen bieden, waaronder:

* Overvloedige brandstof: De brandstof voor kernfusiereactoren zijn isotopen van waterstof, die overvloedig aanwezig zijn in de oceanen van de aarde.

* Schone energie: Kernfusiereactoren produceren geen broeikasgassen en zijn dus een schone energiebron.

* Veilig: Kernfusiereactoren zijn inherent veilig omdat het plasma wordt opgesloten door een magnetisch veld.

Status van kernfusiereactoren

Kernfusiereactoren zijn nog in ontwikkeling, maar er is de afgelopen jaren aanzienlijke vooruitgang geboekt. In 2021 behaalde de Joint European Torus (JET) tokamakreactor in het Verenigd Koninkrijk een recordbrekende fusie-energieproductie van 59 megajoule. Dit is een belangrijke mijlpaal op weg naar de ontwikkeling van commerciële kernfusiereactoren.

Conclusie

Kernfusiereactoren hebben het potentieel om een ​​schone, veilige en overvloedige energiebron te bieden. Er zijn echter nog steeds een aantal uitdagingen die moeten worden overwonnen voordat kernfusiereactoren op de markt kunnen worden gebracht.