{"id":95,"date":"2015-10-04T22:16:29","date_gmt":"2015-10-04T20:16:29","guid":{"rendered":"http:\/\/www.skule.sormo.net\/wordpress\/?p=95"},"modified":"2024-11-14T09:40:44","modified_gmt":"2024-11-14T08:40:44","slug":"fusjonskraftverk-under-bygging-i-frankrike","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/skule.sormo.net\/wordpress\/?p=95","title":{"rendered":"Fusjonskraftverk under bygging i Frankrike"},"content":{"rendered":"

\"Tokamak_(scheme)\"<\/a>Frankrike, med sine 58 reaktorer i drift for elektrisitetsproduksjon, er vert for bygging av verdens f\u00f8rste operative fusjonskraftverk. Fram til n\u00e5 har kjernekraftverkene v\u00e6rt fisjonskraftverk der tunge atomer som for eksempel uran har blitt splittet til mindre atomer. Dette \u00a0frigj\u00f8r store energimengder som er blitt brukt til str\u00f8mproduksjon. Ulempen med disse kraftverkene er at det ogs\u00e5 frigj\u00f8res store mengder av radioaktiv str\u00e5ling som gir milj\u00f8problemer.<\/p>\n

I en fusjonsreaktor vil\u00a0to lette hydrogenatomer danne et\u00a0tyngre heliumatom. Men massen av heliumatomet er mindre enn de to hydrogenatomene. Differensen blir frigjort som energi etter Einsteins formel \u00a0E=mc\u00b2. \u00a0Denne energien blir gitt til n\u00f8ytroner som fanges opp av omgivelsene i reaktoren der de reagerer med litium. Energien blir videre fanget opp av et kj\u00f8lesystem som produserer vanndamp som igjen driver turbiner og generatorer.<\/p>\n

Men kravet for at to hydrogenatomer skal bli et heliumatom er h\u00f8y temperatur. I sola omdannes\u00a0hydrogen til helium med en temperatur p\u00e5 15 millioner grader Celsius. Der forbrenner 600 tonn hydrogen til helium hvert sekund. Det har det gjort i 4,5 milliarder \u00e5r, og det er fortsatt nok hydrogen i sola til at dette kan fortsette i enda 4,5 milliarder \u00e5r.<\/p>\n

\"050618\"<\/a>I et fusjonsanlegg har man beregnet at \u00a0hydrogenisotopene deuterium (D) og tritium (T) gir den mest effektive fusjonsreaksjonen. Men for \u00e5 bruke disse isotopene, kreves en reaksjonstemperatur p\u00e5 hele 150 millioner grader Celsius! \u00a0Det har v\u00e6rt et problem \u00e5 oppn\u00e5 dette. Men et gjennombrudd i forskningen i 1968 i Moskva og St.Petersburg der blant annet Andrej Sakharov har v\u00e6rt p\u00e5driver, har f\u00f8rt til at man lykkes \u00e5 oppn\u00e5 dette med en kombinasjon av ulike opphetingsteknikker i en konstruksjon kalt Tokamak. Det er en maskin der drivstoffet er en blanding av deuterium og tritium, varmet opp ved hjelp av ulike teknikker. En av teknikkene er \u00e5 indusere str\u00f8mmer i plasmaen. P\u00e5 grunn av en ohmsk motstand i plasmaen stiger temperaturen. Men denne ohmske motstander avtar med temperaturen. Derfor fortsetter oppvarmingen med \u00e5 skyte inn n\u00f8ytrale partikler ved hjelp av avansert laserteknikk og h\u00f8yfrekvente elektromagnetiske b\u00f8lger.<\/p>\n

I s\u00e5 h\u00f8ye temperaturer er drivstoffet i sin fjerde agregattilstand – plasma. Dette er en ionisert gass som kan kontrolleres med elektromagnetiske krefter. Siden det ikke finnes stoffer som kan holde p\u00e5 dette, blir plasmadrivstoffet holdt flyvende p\u00e5 plass i vakuum i tokamaken hvor det roterer rundt i en ring i h\u00f8y hastighet, uten \u00e5 ber\u00f8re veggene i reaktoren.<\/p>\n

N\u00e5r temperaturen n\u00e5r 150 millioner grader, forventes det at fusjonsprosessen starter. Da kan\u00a0man gradvis koble ned oppvarmingssystemene og prosessene vil drive seg selv med et energioverskudd. Det er kalkulert at man m\u00e5 bruke 50\u00a0megawatt til oppvarmingen. N\u00e5r fusjonen starter, forventes et utbytte p\u00e5 500 megawatt.<\/p>\n

Anlegget i Saint Paul-lez-Durance i s\u00f8r-Frankrike er et felles forskningsprosjekt, kalt ITER, som finansieres av Kina, Russland, Japan, EU, Korea, India og USA. Avtalen om prosjektet ble signert\u00a021. november 2006. Prosjektet varer helt fram til 2027 da man regner med \u00e5 startet selve fusjonsprosessen med deuterium og tritium. Da vil anlegge koste over 14 milliarder dollar.<\/p>\n

Deuterium er lett \u00e5 destillere fra vanlig vann. Dette r\u00e5stoffet er derfor sv\u00e6rt godt tilgjengelig og er fullstendig harml\u00f8st. Tritium finnes bare\u00a0som korte sporingselement fra hydrogen i naturen. Men dette stoffet kan produseres i selve reaktoren.\u00a0I fusjonsprosessen blir n\u00f8ytroner med h\u00f8y energi frigjort. Siden disse ikke har ladning, vil de forlate plasmaet og fanges opp i veggene i reaktoren. Der reagerer de med litium. Et litiumatom \u00a0reagerer med et n\u00f8ytron og danner et atom tritium og et atom helium. Tritiumet f\u00f8res tilbake til plasmaen som drivstoff. Helium blir et biprodukt, men det er en ufarlig edelgass som ikke gj\u00f8r noen skade. Samtidig blir det utviklet store mengder varmeenergi som fanges opp av et vannbasert kj\u00f8lesystem. Vanndamp fra dette driver turbiner og generatorer som gir elektrisk energi.<\/p>\n

Man regner med at det trengs sm\u00e5 mengder drivstoff for \u00e5 holde fusjonsprosessen vedlike. Deuterium og litium vil v\u00e6re drivstoffene for prosessen n\u00e5r den f\u00f8rst er kommet igang, Begge disse stoffene finnes i store mengder p\u00e5 jorda. Bare noen f\u00e5 gram av deuterium og tritium – som produseres fra litium – vil v\u00e6re i plasmaen til enhver tid. Man regner med at bare 250 kilo drivstoff forbrukes per \u00e5r, halvparten hver av deuterium og tritium. Dette tilsvarer 2.7 millioner tonn kull for en tilsvarende produksjon i kullbaserte kraftverk. Man regner ogs\u00e5 med at et slikt anlegg er sikkert. Dersom noe skulle feile, vil temperaturen fort falle siden mengden brennstoff er s\u00e5 sm\u00e5. Fusjonsprosessen vil stoppe opp uten at noe skade har skjedd.<\/p>\n

Kilder:<\/p>\n

    \n
  1. https:\/\/www.iter.org\/<\/li>\n
  2. https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/ITER<\/li>\n
  3. https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=4RDMxKdylJw<\/li>\n<\/ol>\n

     <\/p>\n

     <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Frankrike, med sine 58 reaktorer i drift for elektrisitetsproduksjon, er vert for bygging av verdens f\u00f8rste operative fusjonskraftverk. Fram til n\u00e5 har kjernekraftverkene v\u00e6rt fisjonskraftverk der tunge atomer som for eksempel uran har blitt splittet til mindre atomer. Dette \u00a0frigj\u00f8r … Les videre →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[18,7],"tags":[19,20,15],"class_list":["post-95","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-energi","category-vitenskap","tag-fusjon","tag-itr","tag-kjernekraftverk"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/skule.sormo.net\/wordpress\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/95","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"http:\/\/skule.sormo.net\/wordpress\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/skule.sormo.net\/wordpress\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/skule.sormo.net\/wordpress\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/skule.sormo.net\/wordpress\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=95"}],"version-history":[{"count":14,"href":"http:\/\/skule.sormo.net\/wordpress\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/95\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1473,"href":"http:\/\/skule.sormo.net\/wordpress\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/95\/revisions\/1473"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/skule.sormo.net\/wordpress\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=95"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/skule.sormo.net\/wordpress\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=95"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/skule.sormo.net\/wordpress\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=95"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}