A star on Earth - nuclear fusion

Kernfusie op aarde

& de energie van de toekomst

Kernfusie

• Algemeen

• De zon

• Plasma

I n h o u d s t a f e l

De tokamak

• Principe

• Toroidaal & poloidaal

Warmte

• Input

• Output

Fusiereactoren

• ITER

• Voor- en nadelen

K e r n f u s i e : a l g e m e e n

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 2120

En

erg

ieco

nsu

mp

tie

(10

8J)

Jaar

Energiegebruik in de wereld

2012


Olie37%

Kolen22%

Gas21%

Waterkracht7%

Nucleair6%

Andere6%

Hernieuwbaar1%

Energieproductie

80%


Energie

Massa

Lichtsnelheid299 792 458 m/s

p+ n0

²H


m ( p + ) + m ( n 0 ) = 1 , 0 0 7 3 u + 1 , 0 0 8 9 u

m ( ² H ) = 2 , 0 1 4 0 um ( p + ) + m ( n 0 ) = 2 , 0 1 6 2 um ( p + ) + m ( n 0 ) =


m ( p + ) + m ( n 0 ) =2 , 0 1 6 2 u

m ( ² H ) = 2 , 0 1 4 0 u

E E


²H

Fk

Fk

Deuterium Tritium


K e r n f u s i e : d e z o n

n0

D He

T

1 5 0 ∙ 1 0 6 K

17,227 MeV

K e r n f u s i e : p l a s m a

- -

+

Kernfusie

• Algemeen

• De zon

• Plasma


De tokamak

• Principe


Warmte

• Input

• Output

Fusiereactoren

• ITER


D e t o k a m a k

To r o i d a l n a y a k a m e r a i m a g n i t n a y a k a t u s h k a

“Toro ida le k a m e r e n m a g n e t i s c h e s p o e l ”

D e t o k a m a k : p r i n c i p e

4 , 1 5 K

De tokamak: toroidaal & poloidaal

Kernfusie

• Algemeen

• De zon

• Plasma


De tokamak

• Principe


Warmte

• Input

• Output

Fusiereactoren

• ITER


W a r m t e : i n p u t

W a r m t e - i n p u t : m i c r o g o l v e n

W a r m t e - i n p u t : n e u t r o n e n

Ep Ek

+ 0

+ 0

Ep Ek

0 +

+ 0

Ep Ek

+ 0

0 +

W a r m t e - i n p u t : J o u l e - e f f e c t

Tr a n s f o r m a t o rW i s s e l s t r o o mG e l i j k s t r o o mW i s s e l e n d e f l u xI n d u c t i e s t r o o m

P u l s e n

?


G e l e i d e r Ke r n e nE l e k t r o n e n

T 0 K


P l a s m a

T 200 ∙10 6 K

W a r m t e : o u t p u t

D I V E R T O Rz u i v e r e n p l a s m aa f z u i g e n H eo n t t r e k k e n k i n e t i s c h e e n e r g i e

W a r m t e : o u t p u t

Kernfusie

• Algemeen

• De zon

• Plasma


De tokamak

• Principe


Warmte

• Input

• Output

Fusiereactoren

• ITER


I T E R

1985

begin van samenwerking tijdens op de top van Genève:• Sovjet Unie• VS• Japan• EU

VS trekt zich terug uit het project

1999 2003

VS sluit zich weer aan bij het project

2005

Cadarache wordt gekozen als bouwplaats van ITER

• F u s i e v e r m o g e n : 50 0 0 0 0 0 0 0 W

• N o d i g v e r m o g e n : 5 0 0 0 0 0 0 0 W

• B o u w :

• 1 0 j a a r

• € 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0

I T E R : n u t t i g e i n f o r m a t i e

goedgekeurd in 2001

x 10

I T E R : d e e l n e m e n d e l a n d e n

I T E R : C a d a r a c h e

Route de Vinon-sur-Verdon 13115, St. Paul-lez-Durance

Frankrijk

Voordelen Nadelen

• Bouw kost veel geld

• Opstarten vraagt enorm veel energie

• Radioactief afval: opbergen

• Geen uitstoot van broeikasgassen

• Hoger rendement

• Radioactief afval: korte vervaltijd

• Deuterium is oneindig ter beschikking

• Wanneer groot genoeg:

• Zelfvoorzienend

• Rendabel

• Geen gevaar voor:

• Meltdown (Fukushima)

• Nucleaire ontploffing (Tsjernobyl)

E n e r g i e v a n d e t o e k o m s t ?

E I N D EVRAGEN ?

A star on Earth - nuclear fusion

Documents

Transcript of A star on Earth - nuclear fusion