Kernfusie op aarde & de energie van de toekomst. Kernfusie •Algemeen •De zon...

Kernfusie op aarde

& de energie van de toekomst

Een ster op aarde

Bart Herremans & Christoph Lemal, Belgium

Kernfusie• Algemeen• De zon• Plasma

Inhoudstafe l

De tokamak• Principe• Toroidaal & poloidaal

Warmte• Input• Output

Fusiereactoren• ITER• Voor- en nadelen

Kern fus ie : a lgemeen

1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 21200

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Energiegebruik in de wereld

Jaar

En

erg

iecon

su

mp

tie (

10

8 J

)

2012




Olie38%

Kolen22%

Gas21%

Wa-terkracht7%

Nu-cleair6%

Andere6%

Hernieuwbaar1%

Energieproductie

80%



E=mc²Energie

Massa

Lichtsnelheid

299 792 458 m/s

p+ n0

²H



m(p + ) + m(n 0 ) = 1 ,0073 u + 1 ,0089 u

m( ²H) = 2 ,0140 um(p + ) + m(n 0 ) = 2 ,0162 um(p + ) + m(n 0 ) =



m(p + ) + m(n 0 ) =2 ,0162 u

E(p + + n 0 ) =1 ,003410-18 J

m( ²H ) = 2 ,0140 u

E( ²H ) =1 ,002310-18 J

E E

E=mc²



²H

Fk

Fk


Deuterium Tritium

• 3,0160 u

• Radioactief

• Vervaltijd:

• 12,26 jaar

• ³He

• Wordt gewonnen uit 6Li

• 2,0140 u

• Stabiel

• Komt voor in zeewater



Kern fus ie : de zon

n0

D He

T

150∙10 6 K

17,227 MeV


Kern fus ie : p l asma

- -

+



Inhoudstafe l





De t o ka ma k

Toroida lnaya kamera i magnitnaya katushka

“Toroidale kamer en magnetische spoel”


De tokamak : p r i nc ipe

4,15 K


De tokamak: toroidaal & poloidaal



IB



B I



Inhoudstafe l





Warmte : i npu t


Wa rm t e - i n p u t : m i c ro g o l v e n


Warmte - input : neu t ronen

Ep Ek

+ 0

+ 0

Ep Ek

0 +

+ 0

Ep Ek

+ 0

0 +


Wa rm t e - i n p u t : J o u l e - e ff e c t

TransformatorWisselstroomGel i jkstroomWisselende fl uxInduct iestroom

Pulsen

?



Geleider

Kernen

Elektronen

T 0 K



Plasma

T 200∙10 6 K


Warmte : ou tpu t

D I V E RT 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


Warmte : ou tpu t



Inhoudstafe l





I TER

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


• Fusievermogen: 500 000 000 W• Nodig vermogen: 50 000 000 W

• Bouw:• 10 jaar• € 5 000 000 000

I TER: nu t t i ge i n fo rmat ie

goedgekeurd in 2001

x 10


I TER: dee lnemende l anden


I TER: Cadarache

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)

Energ ie van de toekomst?


E I N D EVRAGEN ?

Kernfusie op aarde & de energie van de toekomst. Kernfusie •Algemeen •De zon...

Documents

Transcript of Kernfusie op aarde & de energie van de toekomst. Kernfusie •Algemeen •De zon...