Till startsida
Webbkarta
Till innehåll Läs mer om hur kakor används på gu.se

Småskalig kärnfusion kan bli ny energikälla

Nyhet: 2015-09-23

Fusionskraft kan snart användas i små kraftverk. Detta innebär miljövänlig värme och elektricitet till en låg kostnad från ett bränsle som finns i vatten. Både värmegeneratorer och generatorer för elektricitet kan utvecklas inom några år, baserat på forskningsarbete som skett främst vid Göteborgs universitet.

Kärnfusion är en process där atomkärnor smälter ihop och energi frigörs. På grund av de små atomkärnornas låga bindningsenergi kan man frigöra energi om man slår ihop två små kärnor till en tyngre.

I ett samarbete mellan forskare vid Göteborgs universitet och Islands universitet har en ny typ av kärnfusionsprocess studerats. Den ger nästan inga neutroner utan i stället snabba tunga elektroner (muoner) eftersom den baseras på kärnreaktioner i ultratätt tungt väte (deuterium).

− Detta är en stor fördel jämfört med andra kärnfusionsprocesser som är under utveckling vid andra forskningsanläggningar, eftersom neutronerna från sådana processer kan ge farliga strålningsskador, säger Leif Holmlid, professor emeritus vid Göteborgs universitet.

Ingen radioaktiv strålning

Den nya fusionsprocessen kan användas med lasertändning i relativt små fusionsreaktorer med tungt väte (deuterium) som bränsle. Den har redan visats ge mer energi än vad som behövs för att starta den. Tungt väte finns i stor mängd i vanligt vatten och är lätt utvinningsbart. Den farliga hanteringen av radioaktivt tungt väte (tritium) som troligen kommer att krävas för stora framtida fusionsreaktorer med magnetisk inneslutning behövs alltså inte.

− En stor fördel med snabba tunga elektroner från den nya processen är att de är laddade och därför direkt kan ge elektrisk energi. Energin i neutronerna som bildas i stor mängd i andra typer av kärnfusion är svåra att ta hand om eftersom neutronerna är oladdade. Sådana neutroner har hög energi och är mycket skadliga för levande organismer, medan de snabba tunga elektronerna är avsevärt mindre farliga.

Neutroner är svåra att bromsa eller stoppa och kräver metertjocka reaktorinneslutningar. Muoner, snabba tunga elektroner, sönderfaller snabbt till vanliga elektroner och liknande partiklar.

Forskningen visar att mycket mindre och enklare fusionsreaktorer kan tillverkas. Nästa steg är en generator för direkt el-energi.

Forskningsarbetet inom området har stöttats av GU Ventures AB, holdingbolaget vid Göteborgs universitet. Resultaten har nyligen publicerats internationellt i tre vetenskapliga tidskrifter.

Läs mer:
L. Holmlid and S. Olafsson, “Spontaneous ejection of high-energy particles from ultra-dense deuterium D(0)”. International Journal of Hydrogen Energy 40 (2015) 10559-10567.
DOI: 10.1016/j.ijhydene.2015.06.116.
L. Holmlid and S. Olafsson, “Muon detection studied by pulse-height energy analysis: novel converter arrangements”. Review of Scientific Instruments 86, 083306 (2015). DOI: 10.1063/1.4928109.
L. Holmlid, "Heat generation above break-even from laser-induced fusion in ultra-dense deuterium". AIP Advances 5, 087129 (2015); doi: 10.1063/1.4928572.

Kontakt:
Leif Holmlid, professor emeritus
email: holmlid@chem.gu.se
telefon: 031-7869076.

 


 

AV:

Artikeln publicerades först på: science.gu.se

Sidansvarig: Ulrika Lundin|Sidan uppdaterades: 2016-11-04
Dela:

På Göteborgs universitet använder vi kakor (cookies) för att webbplatsen ska fungera på ett bra sätt för dig. Genom att surfa vidare godkänner du att vi använder kakor.  Vad är kakor?