Onderzoeksgroep Kernfusie ontwikkelt nieuwe standaard voor de performantie van fusiereactoren

(01-06-2021) Een nieuwe internationale standaard om de energie-opsluiting in fusiemachines te vergelijken en te voorspellen werd mogelijk gemaakt door statistische methodes ontwikkeld binnen de Gentse onderzoeksgroep infusion.

Het onderzoek naar de ontwikkeling van thermonucleaire fusie voor energieopwekking wil een wezenlijke bijdrage leveren aan de oplossing van het klimaat- en energievraagstuk tegen het midden van deze eeuw. Gebaseerd op het samensmelten van lichte atoomkernen die uit zeewater gewonnen kunnen worden, biedt kernfusie het vooruitzicht op een schone, veilige en stabiele energiebron die nagenoeg onuitputtelijk is. Met de recent in Frankrijk gestarte assemblage van ITER, de grootste fusiemachine ter wereld, en het gestage design van een nieuwe generatie demonstratiereactoren, komt de realisatie van de “gedroomde energiebron” op aarde steeds dichterbij.

De nieuwe fusiemachine ITER en de geplande generatie van demonstratiereactoren DEMO zullen een stuk groter zijn dan de huidige tokamaks. Betrouwbare predicties voor de kwaliteit van de magnetische opsluiting van de thermische energie zijn essentieel

De nieuwe fusiemachine ITER en de geplande generatie van demonstratiereactoren DEMO zullen een stuk groter zijn dan de huidige tokamaks. Betrouwbare predicties voor de kwaliteit van de magnetische opsluiting van de thermische energie zijn essentieel. (Bron)

De nieuwe standaard voorspelt in zeer goede mate de typische opsluitingstijd van thermische energie in de huidige generatie tokamaks, en leent zich uitstekend voor extrapolatie naar ITER.

De nieuwe standaard voorspelt in zeer goede mate de typische opsluitingstijd van thermische energie in de huidige generatie tokamaks, en leent zich uitstekend voor extrapolatie naar ITER.

Eén van de laatste overblijvende uitdagingen in het onderzoek is de voortdurende verbetering van de magnetische opsluiting van het plasma – het brandstofmengsel waarin de fusiereacties optreden bij temperaturen die tien maal hoger zijn dan in het centrum van de zon. De onderzoeksgroep Kernfusie (infusion) van de Universiteit Gent, onder leiding van professor Geert Verdoolaege, heeft recent een nieuwe standaard ontwikkeld, een formule waarmee de kwaliteit van de warmteopsluiting in fusie-experimenten beter dan voordien berekend kan worden. De vorige versie van de standaard was reeds meer dan twintig jaar oud en nieuwe inzichten en experimentele resultaten vroegen om een revisie. De formule is immers essentieel om de optimale voorwaarden te bepalen voor een goede opsluiting van het plasma door magnetische velden in zogenaamde tokamaks, en wordt dan ook wereldwijd door fusielaboratoria als maatstaf gebruikt. De nieuwe standaard zal toelaten om experimenten beter te plannen, resultaten van verschillende teams te vergelijken en het ontwerp en de performantie van toekomstige fusiereactoren te verbeteren. Dit resultaat werd mede mogelijk gemaakt door geavanceerde statistische methodes die binnen de Gentse onderzoeksgroep ontwikkeld werden.


Meer informatie

De paper is verschenen in Nuclear Fusion, een internationaal bekend tijdschrift op het gebied van fusie: The updated ITPA global H-mode confinement database: description and analysis

G. Verdoolaege, S.M. Kaye, C. Angioni, O.J.W.F. Kardaun, M. Maslov, M. Romanelli, F. Ryter, K. Thomsen, the ASDEX Upgrade Team, the EUROfusion MST1 Team and JET Contributors.

Contact

Onderzoeksgroep Kernfusie (infusion) - Vakgroep Toegepaste Fysica

Prof. Geert Verdoolaege

Sint-Pietersnieuwstraat 41, B4 | 9000 Gent