ENGINEERINGNET -- Nederlandse onderzoekers van het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) en FOM-instituut DIFFER hebben ontdekt dat hetzelfde effect dat wervelende luchtstromen op de draaiende aarde veroorzaakt, kan bijdragen aan een betere opsluiting van plasma in een fusiereactor.
Voor zijn onderzoek analyseerde Willem Haverkort (CWI/DIFFER de effecten van rotatie op de stabiliteit van plasma’s. Om kernfusie mogelijk te maken moet het plasma in de reactor een temperatuur van meer dan 100 miljoen graden hebben.
Omdat geen enkel materiaal deze temperaturen kan weerstaan, sluiten onderzoekers het plasma op met sterke magneten. Meestal draait het opgesloten plasma met een behoorlijke snelheid rond.
Haverkort onderzocht met geavanceerde wiskundige analyses en numerieke simulaties de gevolgen van verschillende vormen van rotatie op de stabiliteit van het plasma.
Met zijn analyses ontdekte Haverkort onder andere dat een specifieke vorm van rotatie een stabiliserende werking heeft. Als de rotatie van het midden van het plasma naar buiten steeds verder afneemt, zorgt het zogenaamde Coriolis-effect, het effect van afbuiging van objecten die door een roterend systeem bewegen, voor stabilisatie.
Ditzelfde effect zorgt er in de atmosfeer bijvoorbeeld voor dat luchtstromen boven de evenaar onder invloed van de draaiing van de aarde een andere kant op draaien dan onder de evenaar.
Een stabieler plasma zorgt voor een hogere energieopbrengst in de reactor en een lagere kans op verstoringen in het fusieproces.
Kernfusie is in potentie een onuitputtelijke en schone bron van energie, maar op de weg erheen liggen nog vele wetenschappelijke en technische obstakels.
In het ITER-project, waarvan dit onderzoek een onderdeel is, werken de EU, Japan, Zuid-Korea, China, India, de VS en Rusland samen om de haalbaarheid van kernfusie aan te tonen. De ITER-reactor, momenteel in aanbouw in Cadarache (Frankrijk), moet in 2020 operationeel zijn.
(GL) foto: CWI)
