Fusion, hvordan atomreaktorer fungerer

Fusionsreaktioner opstår, når to atomkerner kombineres og danner en tungere kerne og frigiver store mængder energi. Processen med nuklear fusion er det, der driver solen og stjernerne.

Nuklear fusion kræver ekstremt høje temperaturer og tryk for at opstå. I solen når kernen temperaturer på omkring 15 millioner grader Celsius og tryk på omkring 100 millioner atmosfærer. Disse forhold skabes af tyngdekraften fra solens massive masse.

På Jorden kan vi skabe de nødvendige betingelser for kernefusion i en fusionsreaktor. Fusionsreaktorer bruger magnetiske felter til at begrænse et varmt, tæt plasma (en gas af positivt ladede ioner og negativt ladede elektroner), så det kan gennemgå fusionsreaktioner.

Den mest almindelige type fusionsreaktor er tokamak. En tokamak er et doughnut-formet vakuumkammer, der bruger magnetiske felter til at holde plasmaet på plads. Plasmaet opvarmes til ekstremt høje temperaturer ved at sprøjte højenergipartikler ind i det.

Når plasmaet når en høj nok temperatur, vil ionernes kerner overvinde de frastødende kræfter mellem dem og smelte sammen og frigive store mængder energi. Denne energi kan bruges til at generere elektricitet eller drive andre enheder.

Fusionsenergi er en lovende teknologi, der har potentialet til at give en ren, sikker og rigelig energikilde. Der er dog stadig en række udfordringer, der skal overvindes, før fusionsreaktorer kan blive kommercielt levedygtige. Disse udfordringer omfatter udvikling af materialer, der kan modstå den ekstreme varme og stråling fra en fusionsreaktor, og at finde måder til effektivt at generere og kontrollere plasmaet.

På trods af disse udfordringer gør forskningen i fusionsenergi fremskridt, og der er stigende optimisme om, at det med tiden vil være muligt at udnytte fusionskraften til gavn for menneskeheden.

Her er et forenklet diagram af en tokamak-fusionsreaktor:

[Billede af en tokamak fusionsreaktor]

Tokamak-fusionsreaktoren er et doughnut-formet vakuumkammer, der bruger magnetiske felter til at begrænse et varmt, tæt plasma. Plasmaet opvarmes til ekstremt høje temperaturer ved at sprøjte højenergipartikler ind i det. Når plasmaet når en høj nok temperatur, vil ionernes kerner overvinde de frastødende kræfter mellem dem og smelte sammen og frigive store mængder energi.