Zien jullie toekomst in kernfusie?

[Molybdenum]

Hoi,

Gewoon een vraagje wat jullie van kernfusie vinden.
Ik vind het goed dat men veel onderzoek doet aan dit onderwerp, omdat het in de toekomst wel eens onze redding kan zijn.
Ik zie een toenemende vraag naar energie in de wereld en de fossiele brandstoffen zullen wel een keer opraken (en dan nog niet eens gesproken over de invloed van CO2 op het klimaat).

Het probleem met kernfusie tot nu toe is dat de reactie niet op gang blijft. Voor een succesvolle reactie is een plasma nodig met een extreem hoge temperatuur (genoeg energie, zodat de deeltjes fuseren, wanneer ze met elkaar in botsing komen). Bij fusie van bijvoorbeeld twee deuterium atomen (deuterium is zwaar waterstof, dwz 1 proton en 1 neutron in de kern) wordt helium gevormd. Daarbij komt een enorme sloot energie vrij, die dus gebruikt kan worden. Er komt in vergelijking met kernsplijting (de huidige kerncentrales) bijna geen schadelijke straling vrij, omdat er geen of nauwelijks schadelijke isotopen worden gevormd.
De energie wordt omgezet naar elektriciteit door geladen deeltjes in een veld af te remmen, de deeltjes brengen zo energie over op een elektrisch systeem. Je kan ook elektriciteit maken door met de vrijgekomen warmte water te laten koken en zo met stoom turbines aan te drijven.

Anyway, het probleem vandaag is dat de reactie nog niet zodanig loopt dat er per saldo meer energie uit het systeem komt, dan er nodig is om het systeem stabiel te houden.
Een plasma bij die hoge temperatuur is zeer labiel.
Het komt erop neer, dat als de reactie zichzelf in stand kan houden de reactie ook succesvol is. En dan gaat het systeem per saldo ook energie opleveren.

Een paar jaar geleden heeft een reactor ongeveer een minuut gedraaid, om vervolgens uit te doven.

Ik zie (verwacht, ik ben geen helderziende )in de nabije toekomst (30 jaar?) wel een succesverhaal in kernfusie.

Ik vraag me alleen af wat de oliemaatschappijen hiervan vinden.

Ik ben benieuwd wat jullie van kernfusie vinden en hoe jullie het zien in de toekomst.

[Verwijderd]

Er komt nu al energie uit hoor. Zelfs meer dan erin gaat. Niet veel, maar toch...

De produktie is nog niet voldoende geperfectioneerd en opgeschaald om commercieel interessant te worden. Dit gaat echter gebeuren...

zie ook Subject.nl

[Molybdenum]

Captain P. bedankt voor de link naar Subject.nl. Ik ben gek op dit soort sites. http://www.sciencedaily.com/ is ook een goeie.

Ik heb gehoord dat de stabiliteit van het plasma ook nog steeds een groot probleem is: de minste verontreiniging verstoort het plasma en dus de reactie.

Ik vraag me af wat voor een velden moeten worden opgewekt om het plasma vast te houden.

[Verwijderd]

Ik vraag me af wat voor een velden moeten worden opgewekt om het plasma vast te houden.

Flink grote velden

In ieder geval zo groot dat elk plasmadeeltje dat recht uit de torus probeert te vliegen, teruggestuurd wordt. Een precies getal weet ik ook niet, maar dat kan je vast wel vinden. op fusion.org bijvoorbeeld

[Verwijderd]

Op korte termijn is het ok. Ik weet alleen niet wat ze op de lange termijn met het afval aanmoeten.

[asmoday]

Op maandag 18 juni 2001 22:26 schreef Tizzwat het volgende:
Op korte termijn is het ok. Ik weet alleen niet wat ze op de lange termijn met het afval aanmoeten.

Ik weet er niet veel van, maar ben je niet toevallig in de war met kernsplitsing?
Kernfusie veroorzaakt toch geen afval wat niet afbreekbaar is

[Verwijderd]

Op maandag 18 juni 2001 22:30 schreef asmoday het volgende:

[..]

Ik weet er niet veel van, maar ben je niet toevallig in de war met kernsplitsing?
Kernfusie veroorzaakt toch geen afval wat niet afbreekbaar is

Klopt. Kernfusie is in alle opzichten perfect. Schoon, ongevaarlijk en goedkope brandstof.

Overigens wordt er behoorlijk progressie geboekt. Check dit maar eens:

http://www.subject.nl/artikel.php?id=235

[PolarBear]

Kernfusie was dat 30 jaar geleden ook geen item ? Ergens een reactor vlak over de grens bij Duitsland ...

[Verwijderd]

Oooops, grove fout !!!
Idd, ooh fusie lijkt me fantastisch.
Maar niet echt haalbaar binnen 20 jaar.

[Molybdenum]

Die proefreactor die jij bedoelt is Kalkar. Dat was een splijtingsreactor die nooit in gebruik is genomen vanwege protesten.

Het gebouw staat er wel en een of andere zakenman is er nu een pretpark van aan het maken.

(Lache: waterglijbanen door koelbuizen van de reactor!)

Kernfusie produceert alleen helium (tenminste in het geval van dit topic) en neutronen (die kan je afvangen).

Het probleem van kernsplijting is dat je zware radioactieve isotopen produceert, die een halfwaarde tijd hebben die kan oplopen tot miljoenen jaren (dwz: het afval blijft radioactief voor een lange tijd).

Kernfusie produceert heliumisotopen, die niet radioactief zijn. De neutronen worden simpelweg met een scherm opgevangen.

Op maandag 18 juni 2001 22:35 schreef PolarBear het volgende:
Kernfusie was dat 30 jaar geleden ook geen item ? Ergens een reactor vlak over de grens bij Duitsland ...

[Verwijderd]

Kernwasser Wunderland !!

http://www.kernwasser-wunderland.de/

[Molybdenum]

woehaa, daar moet ik heen! ik had nog nooit foto's gezien van die toko!

Op maandag 18 juni 2001 22:55 schreef Tizzwat het volgende:
Kernwasser Wunderland !!

http://www.kernwasser-wunderland.de/

Maarrehh... Zullen we on-topic blijven?

[henkleerssen]

Om inderdaad grote magnetische velden op te wekken heb je magneten nodig..... die je weer kan creeeren door gigantisch veel stroom te jagen door spoelen.... En dat kost weer veel energie maar ook veel warmte... die weer verloren gaat....
Wat heb je echt nodig om kernfusie rendabel te maken? Iets wat geleidt.. en geen warmte creeert.. een supergeleider dus.. Je moet dus een supergeleidend materiaal hebben (tegenwoordig nog niet echt "super") waarvan spoelen te maken zijn om die gigantisch magnetische velden te creeeren. De "super"geleidende materialen van tegenwoordig zijn keramische qua eigenschappen.... broos en niet te vormen naar spoelen.... en daarbij heb je nog energie nodig om ze te koelen om ze supergeleidend te maken.
DUS zolang er geen supergeleidend materiaal is waarvan je spoelen kan maken (buigzaam is als een metaal) EN niet supergeleidend is (tot zeg kamertemperatuur of nog beter 100 graden celsius) zal er niet zo snel kernfusie zijn....

[-=Confuzer=-]

Kernfusie -> exploration of space...

I also have a dream

[Molybdenum]

Hmm.. dat weet ik nog niet zo zeker.
Volgens mij is een andere manier van aandrijven nodig. Je moet immers sneller dan het licht om een beetje fatsoenlijke interstellaire afstanden af te leggen.

Misschien dat fusie de sleutel is daartoe, maar volgens mij is dit zeer verre toekomst.

Op dinsdag 19 juni 2001 00:07 schreef -=Confuzer=- het volgende:
Kernfusie -> exploration of space...

I also have a dream

[Ortep]

Er heerst intense straling in de reactor. En die wordt dus gewoon radioactief doordat de straling de wanden aantast. Dat maakt ze trouwens ook steeds zwakker doordat de structuur wijzigt. Je zit na de sloop met een hele berg radioactief vervuild spul. Wel veel minder dan dan van een splijtstof centrale. En de halfwaarde tijd is ook minder. Maar ja een 1000 ton radio actief staal is nog steeds een hele berg.

Het voordeel van deze centrales is wel dat als het mis gaat, dat de reactie stopt.

[Verwijderd]

Op maandag 18 juni 2001 22:34 schreef Apoc2 het volgende:

[..]

Klopt. Kernfusie is in alle opzichten perfect. Schoon, ongevaarlijk en goedkope brandstof.

[...]

ik dacht niet dat kernfusie ongevaarlijk is, als je het binnen zijn velden houd misschien, maar als je eenmaal een ontploffing krijgt dan brand je mooi wel tot de grond alles af binnen 100 meter bereik,
of ben ik nou in de war met iets anders, maar zo is het mij verteld in ieders geval bij natuurkunde

[-=Confuzer=-]

Op dinsdag 19 juni 2001 09:38 schreef Molybdenum het volgende:
Hmm.. dat weet ik nog niet zo zeker.
Volgens mij is een andere manier van aandrijven nodig. Je moet immers sneller dan het licht om een beetje fatsoenlijke interstellaire afstanden af te leggen.

Misschien dat fusie de sleutel is daartoe, maar volgens mij is dit zeer verre toekomst.
[..]

Neuh, ik heb het over betrekkelijk weinig brandstof waarmee je een heel eind kan komen.. al duurt het een paar generaties

[Ortep]

Op dinsdag 19 juni 2001 10:43 schreef SweeT_rulezzzz het volgende:
ik dacht niet dat kernfusie ongevaarlijk is, als je het binnen zijn velden houd misschien, maar als je eenmaal een ontploffing krijgt dan brand je mooi wel tot de grond alles af binnen 100 meter bereik,
of ben ik nou in de war met iets anders, maar zo is het mij verteld in ieders geval bij natuurkunde

Maar 100 meter? als dat alles is, dan is er geen probleem. De gemiddelde benzinepomp heeft een groter 'probleem' gebied.

Maar het is in ieder geval geen fusiebom als je daar ban voor bent. Het gaat hier over veel minder materiaal. En het is al op temperatuur. Het zal dus niet uitzetten, maar zelfs kleiner worden door de afkoeling.


De verwoestende kracht van een waterstofbom komt voor een groot deel omdat je een hoeveelheid material plotseling enorm verhit. Dat zet dan uit en veroorzaakt de explosie. Samen met heel veel straling die ook nog komt van het 'slaghoedje' Dat slaghoedje is een gewone atoombom.

[Molybdenum]

Kernfusie in energiecentrales kan niet uit de hand lopen, omdat er simpelweg te weinig brandstof aanwezig is voor een melt-down of een explosie!

In het geval van splijtingscentrales wordt er een hoeveelheid brandstof (voor een paar maanden tot een half jaar) in de reactor geplaatst. Dat is dus min of meer batchgewijs.
Dus als er hier iets fout gaat, dan kan je het beste weg rennen.

Bij fusie heb je een continue aanvoer van brandstof: er is nooit meer dan nodig is. Als er problemen optreden dan draai je de waterstofkraan dicht en de reactie dooft uit.

Je moet een kernfusiecentrale niet vergelijken met een H-bom. Bij beiden wordt energie opgewekt dmv fusie, maar bij een bom heb je zoveel brandstof dat je idd een gigantische explosie veroorzaakt. Ik geloof dat de grootste een explosieradius van 2 km had.
In een centrale verloopt de reactie ook in een plasma met een relatief lage dichtheid.
In een H-bom heb je een hele hoge dichtheid. Daarnaast wordt de fusie in een H-bom getriggerd door een explosie van een kleine 'gewone' kernbom: splijting dus. Dan heb je dus weer die radioactieve splijtingsproducten.

[Ortep]

Op dinsdag 19 juni 2001 11:40 schreef Molybdenum het volgende:
gigantische explosie veroorzaakt. Ik geloof dat de grootste een explosieradius van 2 km had.

Groter kan dacht ik ook niet. Op het moment dat je meer explosieve kracht gaat krijgen wordt de 'bol' wel groter. Maar ook naar de bovenkant. En de luchtdruk zakt daar zeer snel. Je blaast ahw een gat in het dak van de atmosfeer. De explosie zoekt de makkelijkste weg en dat is naar boven het vacuum van de ruimte in. Dat is veel makkelijker dan steeds grotere hoeveelheden lucht opzij drukken. Lucht is niet echt zwaar, maar het heeft wel degelijk traagheid. En een paar kubieke kilometer ervan wil niet echt soepel aan de kant binnen een paar milli seconden.

[Ivo]

Op maandag 18 juni 2001 21:10 schreef Captain Proton het volgende:
Er komt nu al energie uit hoor. Zelfs meer dan erin gaat. Niet veel, maar toch...

Huh, dat kon toch niet volgens mijn natuurkundeboek?

[EXX]

Op dinsdag 19 juni 2001 12:19 schreef BlueAngelGoT het volgende:

[..]

Huh, dat kon toch niet volgens mijn natuurkundeboek?

Je haalt hier dingen door elkaar. Er bestaat idd een wet van behoud van energie, maar dat is hier niet van toepassing. Wat hier bedoelt wordt is dat er minder energie nodig is om de reactie op gang te brengen dan dat de reactie aan energie oplevert.

Vergelijk het met het volgende: met de enrgie van 1 lucifer kun je een reactie op gang brengen die veel meer energie oplevert. Steek maar eens een litertje benzine in de fik, dan merk je het wel

[Sharky]

een aflevering van noorderlicht ging eens over kernfusie.
men is dus idd bezig een plasmastroom op gang te houden in torus vormige buis. het plasma dat een paar miljoen graden wordt mag nergens mee in contact komen maar dat gebeurde wel telkens. er bleek toen dat het magnetisch veld niet homogeen was. dat was iets wat al moeilijk op te lossen was. maar ik denk dat we over een jaartje of 50 wel kernfusie-energie uit het stopcontact halen

[Verwijderd]

Dat gedoe met deuterium en ander zwaar water, is zeker op niks uitgedraaid ??

Dat behoud van energie, ik denk dat je de reactie-enthalpien bedoelt ??

[Molybdenum]

ik weet niet of de klassieke wet van behoud van energie hier nog geldt, want er wordt nu ook massa omgezet in energie.

Op dinsdag 19 juni 2001 13:55 schreef Tizzwat het volgende:
Dat gedoe met deuterium en ander zwaar water, is zeker op niks uitgedraaid ??

Dat behoud van energie, ik denk dat je de reactie-enthalpien bedoelt ??

[EXX]

Het moet eigenlijk de wet van behoud van massa en energie zijn, want massa en energie zijn equivalent volgens E = mc^2

[Verwijderd]

Ooh zo. Dan geldt de wet van behoud van energie geloof ik niet meer.
Dat is toch alleen met scheikundige reactie's ??

[Ortep]

Op dinsdag 19 juni 2001 14:18 schreef Tizzwat het volgende:
Ooh zo. Dan geldt de wet van behoud van energie geloof ik niet meer.
Dat is toch alleen met scheikundige reactie's ??

Hij geldt altijd. Alleen is massa gelijk aan energie. via e=mc^2

[Verwijderd]

Bij verval van een deeltje onstaat een ander deeltje. Dit deeltje kan met een ander deeltje reageren maar hoeft niet verder te vervallen..

Zo bedoelde ik het, verschil tussen scheikundige en natuurkundige reactie's..
Neemt niet weg dat het dom was jah..

[Molybdenum]

A --> B + C + energie

de massa van B + C hoeft hier dus niet gelijk te zijn aan de massa van A. het verschil zit hem dus in de energie, omgerekend met de formule E = m.c²

dus deeltjes kunnen wel omgezet worden tot andere deeltjes, maar daar gaat volgens mij altijd een energie-effect mee gepaard (entropieverhoging).

Op dinsdag 19 juni 2001 14:28 schreef Tizzwat het volgende:
Bij verval van een deeltje onstaat een ander deeltje. Dit deeltje kan met een ander deeltje reageren maar hoeft niet verder te vervallen..

Zo bedoelde ik het, verschil tussen scheikundige en natuurkundige reactie's..
Neemt niet weg dat het dom was jah..

[Verwijderd]

Bedoel je met A,B,C nou stoffen of geheel anders atomen..

Verwarrend jah..

Bv. Uranium -> Helium
of
Koolstaf + water -> Koolstofdioxide

[Molybdenum]

nee gewoon heel algemeen: deeltje A geeft deeltje B, C en energie.

kan ook anders A+B-->C + energie

Op dinsdag 19 juni 2001 15:15 schreef Tizzwat het volgende:
Bedoel je met A,B,C nou stoffen of geheel anders atomen..

Verwarrend jah..

Bv. Uranium -> Helium
of
Koolstaf + water -> Koolstofdioxide

[Verwijderd]

Als je lichte kernen samenvoegt wordt het reactieproduct lichter dan de som van de ingaande deeltjes, dus er verdwijnt dan massa, wat volgens E=mc^2 in energie is omgezet. Dit heet kernfusie:

A + B -> C + energie

Hetzelfde gebeurt als je zware kernen splijt. Dan zijn de reactieproducten samen lichter dan de ingaande deeltjes. Dat heet kernsplitsing:

A -> B + C + energie

De grens van waar deeltjes liever lichter zijn (waar het dus energie oplevert om ze te splijten) en waar de liever zwaarder zijn ligt geloof ik bij ijzer.

Dat is ook de reden dat als een ster zijn lichte kernen zover heeft verbruikt dat er ijzer gevormd wordt, dat de ster geen energie meer levert, waardoor de uitduwende krachten de zwaartekracht niet meer kunnen onderdrukken, de kern valt in elkaar en de buitenste delen van de ster knallen de ruimte in -> supernova (bij sterren die zwaar genoeg zijn dan).

[Molybdenum]

Inderdaad, en zwaardere elementen dan ijzer worden volgens een theorie in supernova's gevormd, omdat daar zo gigantisch veel energie vrijkomt.

"We are all stardust!"

Op dinsdag 19 juni 2001 16:51 schreef Sandalf het volgende:
Als je lichte kernen samenvoegt wordt het reactieproduct lichter dan de som van de ...

... de buitenste delen van de ster knallen de ruimte in -> supernova (bij sterren die zwaar genoeg zijn dan).

[Verwijderd]

Op maandag 18 juni 2001 22:34 schreef Apoc2 het volgende:

[..]

Klopt. Kernfusie is in alle opzichten perfect. Schoon, ongevaarlijk en goedkope brandstof.

Misschien dat deze info al achterhaald is, maar ik heb geleerd dat bij kernfusie van deuterium (2H) minimale hoeveelheden van triterium (3H) ontstaan, welke op een of andere manier DWARS DOOR de wanden van de fusiereactor kunnen gaan. Hiemee bedoel ik niet dat de reactor kapot gaat maar dat de deeltjes ontsnappen. Triterium is weer zeer schadelijk voor het menselijk lichaam en niet te detecteren. ofzow.

Gr, NLX

[Molybdenum]

Niet achterhaald, eerder onjuiste info:

Tritium is een radioactieve vorm van waterstof.

Waterstof zelf is een proton.
Deuterium is een proton en een neutron.
Tritium is een proton en twee neutronen.

Het is dus eigenlijk gewoon een extra zwaar waterstofatoom dat inderdaad radioactief is.

Het kan echter niet dwars door wanden heen. het heeft namelijk dezelfde chemische eigenschappen als gewoon waterstof (de hoeveelheid neutronen in de kern beinvloeden niet de chemische eigenschappen van het atoom).

Tritium is natuurlijk wel gevaarlijk als het weg kan lekken, maar een lekkende fusiereactor werkt niet, omdat de kleinste verontreiniging al het plasma verstoort.

De gevaarlijkste deeltjes die vrij kunnen komen zijn hoog energetische neutronen, maar de wand van de reactor houdt die met gemak tegen. Omdat neutronen massa hebben, hebben ze interactie met andere materie en kunnen ze makkelijk worden tegengehouden.

Op woensdag 20 juni 2001 15:26 schreef NorthernLightX het volgende:

[..]

Misschien dat deze info al achterhaald is, maar ik heb geleerd dat bij kernfusie van deuterium (2H) minimale hoeveelheden van triterium (3H) ontstaan, welke op een of andere manier DWARS DOOR de wanden van de fusiereactor kunnen gaan. Hiemee bedoel ik niet dat de reactor kapot gaat maar dat de deeltjes ontsnappen. Triterium is weer zeer schadelijk voor het menselijk lichaam en niet te detecteren. ofzow.

Gr, NLX

[Verwijderd]

...owkee...

ik had beter kunnen gaan studeren

[Zarc.oh]

Op woensdag 20 juni 2001 16:05 schreef Molybdenum het volgende:
Waterstof zelf is een proton.
Deuterium is een proton en een neutron.
Tritium is een proton en twee neutronen.

Euhm, niet helemaal er dwaalt nog een elektron omheen.
Een waterstof-ion is wel een enkele proton.

[Molybdenum]

ok, ik had "waterstofkern" moeten zeggen!
naar de inhoud van deze thread was dat detail niet echt meer nodig.

Op woensdag 20 juni 2001 19:41 schreef Zarc.oh het volgende:

[..]

Euhm, niet helemaal er dwaalt nog een elektron omheen.
Een waterstof-ion is wel een enkele proton.