|
Nieuws
uit de Fusiewereld
2010
28 januari 2010
Laserrecord voor National Ignition Facility
Onderzoekers van de Amerikaanse National Ignition Facility (NIF) hebben een record gevestigd met het concentreren van laserenergie. De 192 lasers van de installatie voerden in een paar miljardste seconde meer dan een megajoule aan energie aan een prototype voor lasergedreven fusie.
Het doel van de installatie voor laserfusie NIF is een pellet van fusiebrandstof zo snel verhitten, dat de veroorzaakte hitte en schokgolf waterstoffusie op gang brengen. Lasergedreven fusie is een alternatief voor fusie in een magnetische opsluiting, het principe van tokamakreactoren als JET en ITER. De NIF-lasers zijn nog niet op vol vermogen getest; dat volgt later dit jaar.
Meer informatie:
Origineel persbericht van NIF
2009
16
September 2009
Magnetisch eiland reflecteert microgolven
Onderzoekers van het FOM-Instituut voor Plasmafysica Rijnhuizen
hebben een nieuw verschijnsel in fusiereactoren ontdekt. Samen
met collega’s uit Denemarken en Duitsland zagen ze dat ronddraaiende
verstoringen in het hete centrum van een fusiereactor microgolven
kunnen reflecteren. Deze microgolven worden veel gebruikt
om de roterende verstoringen onder controle te krijgen. De
wetenschappers publiceerden hun resultaten 15 september 2009
in het vooraanstaande tijdschrift Physical Review Letters.
Om in de toekomst kernfusie als schone, veilige en vrijwel onuitputtelijke
energiebron in te kunnen zetten, moet de fusiebrandstof worden verhit tot honderden
miljoenen graden Celsius. Het hete, geladen gas (plasma) zweeft binnenin de
installatie in een sterk, ringvormig magneetveld zodat het niet in contact komt met
de wand van de fusiereactor of tokamak. Allerlei oneffenheden in het plasma
beïnvloeden hoe goed die opsluiting werkt.
In een veelvoorkomend type verstoring snoert een deel van het magneetveld zich af
en draait snel rond in de reactor. Zo’n magnetisch eiland kan groeien en, als het
te groot wordt, de hele magnetische opsluiting teniet doen. Er wordt daarom veel
onderzoek gedaan naar het gedrag en de controle van magnetische eilanden.
Eiland-beheersing met microgolven
Een veelgebruikte methode om magnetische eilanden in bedwang te houden is ze op
precies het juiste punt te verhitten met microgolven (magnetronstraling). Tijdens
experimenten met een nieuw, Nederlands apparaat op de Duitse fusiereactor TEXTOR
ontdekten de Rijnhuizenonderzoekers een nog onbekend verschijnsel: onder bepaalde
omstandigheden reflecteren de eilanden een deel van de microgolven.
Met zeer beperkte financiële middelen is speciaal hiervoor
een meetsysteem ontwikkeld en gebouwd. Hiermee is het effect
in detail gemeten en het verband met roterende magnetische
eilanden aangetoond. Ook over dit meetsysteem publiceren de
onderzoekers binnenkort een artikel in Review of Scientific
Instruments.
De ontdekking is behalve voor fundamenteel begrip van de wisselwerking tussen
plasma en microgolven ook belangrijk voor metingen bij fusie-experimenten over de
hele wereld. Op veel van deze experimenten worden namelijk de zwakke microgolven die
het plasma zélf uitzendt gemeten. Door reflecties van de miljarden malen sterkere
verhittingsgolven kan deze gevoelige meetapparatuur verblind worden.
Toekomstig onderzoek voor fusie-experiment ITER
Uit de nieuwe metingen blijkt dat alleen het dikke middenstuk van de eilanden de
golven weerkaatst. Het verschijnsel is nu waargenomen bij één type van magnetische
eilanden, in één specifieke tokamak. Volgens de metingen hangt de microgolfreflectie
sterk af van het verhittingsvermogen en van de plasmadichtheid. Of het effect ook
kan optreden in het internationale fusie-experiment ITER is nog onduidelijk. De
dichtheid wordt daar minstens drie keer zo hoog als in TEXTOR en ook het totale
vermogen en de vermogensdichtheid van de microgolven zijn anders dan in TEXTOR. Om het
verschijnsel beter in kaart te brengen, zijn verdere experimenten gepland in de Duitse
tokamak Asdex Upgrade. Dat zal helpen uitwijzen of in het ITER-ontwerp rekening moet
worden gehouden met de weerkaatsing van microgolfbundels.
Meer informatie:
- Het artikel in Physical Review Letters is hier
te vinden.
- Over het gebruikte systeem op TEXTOR werd eerder hier
bericht.
- Het onderzoek is gedaan door de Tokamak
Physics Group op Rijnhuizen.
- Meer informatie over Asdex Upgrade.
- Meer informatie over ITER.
20
augustus 2009
Amerikaans fusie-onderzoek krijgt stimulans van 83 miljoen
dollar
Het Amerikaanse Ministerie van Energie (DOE) heeft 83,1
miljoen dollar (58,9 miljoen euro) toegekend aan het bureau
voor onderzoek naar fusie-energie (OFES).
De verdeling van het geld is al in grote lijnen bekend. Zo
is een flink deel beschikbaar voor uitbreidingen bij de drie
grote Amerikaanse experimenten voor magnetische opsluiting.
Alcator
C-Mod van MIT krijgt vijf miljoen dollar, NSTX
van Princeton University krijgt er zeven en DIII-D
van General Atomics nog eens 11,7 miljoen dollar. Daarnaast
mogen deze drie machines gezamenlijk 4,9 miljoen dollar besteden
om de komende anderhalf jaar elk vijf weken langer experimenten
te kunnen doen. Ook andere bestaande experimenten krijgen
geld voor uitbreidingen.
Daarnaast wordt een aantal nieuwe onderzoekslijnen opgestart.
Zo is maar liefst 20 miljoen dollar beschikbaar voor een nieuwe
afdeling bij de grote SLAC-deeltjesversneller
(Stanford University) die onderzoek moet gaan doen naar materie
met een extreem hoge energiedichtheid. Dit soort omstandigheden
komen ook voor in het centrum van sterren én in installaties
voor lasergedreven fusie. Met hun National Ignition Facility
(NIF) zijn de Amerikanen
op dit gebied één van de belangrijkste spelers ter wereld.
Tenslotte wordt een tweetal expertisecentra voor plasmastudies
opgezet om voor een looptijd van vijf jaar fundamenteel onderzoek
te doen. Het gaat hierbij om (met name theoretisch) onderzoek
dat grote relevantie heeft voor kernfusie, maar waarvan de
reikwijdte en complexiteit te groot is voor een enkele onderzoeker
of kleine universitaire groep. De fondsen voor OFES maken
deel uit van het Amerikaanse stimuleringsplan voor de economie.
In totaal krijgt het DOE 1,6 miljard dollar om de economie
weer op de been te helpen.
Meer informatie:
- Een overzicht van de bestedingen bij het Office of Science
vindt u hier.
- Documenten betreffende de financiering van DOE uit de
Recovery Act kunt u hier
te vinden.
3
augustus 2009
ITER-NL2 krijgt 8 miljoen euro aan FES-geld
Minister Maria van der Hoeven (EZ) heeft in een brief
aan de Tweede Kamer bekend gemaakt dat ze de follow-up van
ITER-NL steunt met een subsidie van 8 miljoen uit de FES-gelden.
We zijn zeer verheugd met deze beslissing en wachten de toekenningsbrief
met informatie over de voorwaarden van de FES-steun af.
Het Fonds Economische Structuurversterking (de 'aardgasbaten')
werd in 1995 opgericht met als doel investeringen in de Nederlandse
infrastructuur en kenniseconomie. Exact de doelstelling van
ITER-NL2. Het fusieproject ITER gaat in 2018 in bedrijf, maar
is nu al een aanjager voor innovatie en internationale samenwerking.
ITER-NL bereidde in zijn huidige projectfase Nederlandse ondernemingen
voor op participatie in de ITER-bouw door financiële
steun bij het ontwikkelen van prototypes. Ook werden er in
ITER-NL verband twee instrumenten ontwikkeld om de hete brandstof
van de fusiereactor (plasma) te monitoren en controleren.
Via het consortium ITER-NL zetten kennispartners TNO, NRG
en de Stichting FOM zich in voor een maximale participatie
van Nederlandse ondernemers en wetenschappers in het internationale
ITER-project. ITER, de grootste fusiereactor ter wereld, is
in aanbouw in het Zuid-Franse Cadarache. De installatie moet
als eerste ter wereld laten zien dat het mogelijk is netto
vermogen te winnen uit fusie, de energiebron van de zon.
Meer informatie:
18
juni 2009
Eerste plasma in Magnum-PSI
Onderzoekers en ingenieurs van het FOM-Instituut voor
Plasmafysica Rijnhuizen in Nieuwegein hebben op donderdag
18 juni voor het eerst een plasma opgewekt in het nieuwe plasma-wand
experiment Magnum-PSI. Dit markeert de tweede belangrijke
mijlpaal in de bouw van het unieke experiment. De plasmabron
is nu afgebouwd, inclusief de koeling, gastoevoer, besturingselektronica,
elektrische voedingen, dataverzameling en veiligheidssystemen.
Het geheel functioneerde boven verwachting. “Dit is
echt een prestatie van het team als geheel! Iedereen
heeft hier keihard aan gewerkt, maar het resultaat is er dan
ook naar”, aldus dr. Wim Koppers, projectleider van
Magnum-PSI.
Magnum-PSI is een uniek experiment dat speciaal is ontworpen
om de processen die een rol spelen in de divertor van het
fusie-experiment ITER te bestuderen. De divertor is de “asla”
van het experiment, de enige plek in de machine waar de gloeienhete
brandstof (het plasma) direct in contact komt met een wand.
Met Magnum-PSI kunnen onderzoekers plasma’s maken met
een groot aantal verschillende eigenschappen en dit richten
op allerlei wandmaterialen. Het effect van het plasma op de
wand kan zo ter plekke met een groot aantal meetinstrumenten
worden bestudeerd. Dit wordt het enige experiment dat de dichtheid,
temperatuur en het magneetveld zoals dat wordt verwacht in
de ITER divertor na kan bootsen.
Eerder al toonden onderzoekers van Rijnhuizen aan dat zij
in staat zijn deze omstandigheden na te maken in het Pilot-PSI
experiment, de kleinere voorloper van Magnum-PSI. Eenmaal
voltooid zal Magnum-PSI een veel bredere plasmabundel maken.
Hiermee kan het “sterk gekoppelde regime” bestudeerd
worden, het gebied waarin materiaal dat van de wand erodeert
in het plasma gevangen blijft en opnieuw chemisch en fysisch
kan reageren met plasma én wand.
De derde belangrijke mijlpaal, het installeren en testen
van het supergeleidende magneetsysteem, staat gepland voor
november 2009. Magnum-PSI zou eind 2009 klaar en getest moeten
zijn. De eerste experimenten gaan begin 2010 van start.
Afbeelding rechts: Het eerste plasma in het Magnum-PSI experiment,
donderdag 18 juni. Het plasma, een heet gas van elektrisch geladen
Argon-deeltjes, expandeert snel in het vacuum van Magnum. Als
in november het magneetsysteem is afgebouwd zal het plasma een
brede bundel vormen die op verschillende te testen wandmaterialen
voor ITER gericht kan worden.
Meer informatie:
24
mei 2009
Nederlands systeem temt verstoringen in fusiereactor
Onderzoekers van het FOM-Instituut voor Plasmafysica Rijnhuizen
in Nieuwegein en de Technische Universiteit Eindhoven hebben
een nieuw systeem ontwikkeld dat de efficiëntie van toekomstige
fusiereactoren fors kan verbeteren. Het regelsysteem kan magnetische
verstoringen in de reactor met grote nauwkeurigheid opsporen
én direct bestrijden. Een prototype is getest op het Duitse
experiment TEXTOR. Het systeem is van groot belang voor het
internationale fusie-experiment ITER, dat momenteel in Zuid-Frankrijk
gebouwd wordt.
Om kernfusie, de energiebron van de zon, op aarde te temmen
is het noodzakelijk de brandstof bij een temperatuur van miljoenen
graden in een krachtig magneetveld op te sluiten. De hete
brandstof probeert echter op alle mogelijke manieren aan deze
magnetische kooi te ontsnappen. Zo kunnen er bijvoorbeeld
magnetische eilanden ontstaan, ronddraaiende structuren die
het aangelegde magneetveld verstoren en uiteindelijk tot veel
energieverlies leiden.
Eilanden zijn te bestrijden door ze op precies de juiste
plaats te verhitten met krachtige microgolven, vergelijkbaar
met het verhitten van water in een magnetron. Het plasma zendt
zelf ook een zwak microgolfsignaal uit en door dat te detecteren
kan de locatie van de eilanden bepaald worden. Om beschadiging
van de gevoelige detector te voorkomen wordt deze meestal
ver van de intense verhittingsbundel geplaatst. Daardoor ontstaat
er een flinke onzekerheid in de locatie van het ronddraaiende
eiland ter hoogte van de verhittingsbundel. Zo’n systeem
schiet dan ook zelden in één keer raak.
In het kader van het ITER-NL consortium (een samenwerking
van FOM, TNO en NRG) hebben de Nederlandse onderzoekers nu
een systeem ontwikkeld waarbij detectie en verhitting via
dezelfde bundellijn verlopen. Geen sinecure, want één
miljoenste van een miljoenste van het vermogen in de verhittingsbundel
kan de detector al volledig verblinden. Daarom ontwikkelden
zij een filter dat zelfs de kleinste reflectie van de verhittingsbundel
tegenhoudt terwijl het meetsignaal wordt doorgelaten. Door
de gevoelige meting is de verhittingsbundel precies op het
te stabiliseren eiland te richten. Bart Hennen, promovendus
aan FOM-Instituut Rijnhuizen: "Stel je een dartbord voor,
dat ter hoogte van de maan allerlei kanten op beweegt. Wij
kunnen met ons systeem keer op keer bulls-eye gooien, tegen
de verblindende zon in."
Het ontwerp is op het Duitse experiment TEXTOR met groot
succes getest. Ook tijdens het verhitten gaat de detectie
door, zodat in real-time het krimpen van de eilanden te zien
is. Het systeem kan zo volautomatisch eilanden ontdekken,
onderdrukken en daarna verder zoeken of er nieuwe eilanden
ontstaan. Ook in het internationale fusie-experiment ITER
kunnen magnetische eilanden optreden en tot veel energieverlies
leiden. De onderzoekers denken dan ook dat hun systeem een
goede kans maakt op ITER geïnstalleerd te worden.

Schema van het regelsysteem zoals geïnstalleerd op
het Duitse fusie-experiment TEXTOR. De gele bundel geeft het
meetsignaal van enkele nanowatts aan, de rode bundel is de
microgolfverhitting van 1 megawatt. Het “Notch filter”
houdt verstrooide microgolfstraling van de verhitting tegen
zodat die niet in de gevoelige radiometer terecht komt. Doordat
zowel meet- als stuursignaal (vrijwel) dezelfde frequentie
hebben en hetzelfde pad volgen is raak schieten verzekerd.
Meer informatie:
16
april 2009
Niek Lopes Cardozo wordt voltijd hoogleraar TU/e
Prof.dr. Niek Lopes Cardozo, hoofd van de afdeling Fusiefysica
van FOM-Rijnhuizen, neemt afscheid van het instituut en wordt
voltijd hoogleraar aan de Technische Universiteit Eindhoven
(TU/e).
Met de nieuwe leerstoel 'Science and Technology of Nuclear
Fusion' gaat Niek Lopes Cardozo een ambitieus en internationaal
aansprekend onderzoeks- en onderwijsprogramma op het gebied
van kernfusie opzetten. In samenwerking met buitenlandse opleidingscentra
én met FOM-Rijnhuizen wil hij van de TU/e een belangrijk knooppunt
maken in FUSENET, het nieuwe, door hem geïnitieerde Europese
netwerk voor fusie-educatie.
Ook op onderzoekgebied zal de nieuwe hoogleraar intensief
samenwerken met andere groepen: binnen de TU/e, maar ook met
groepen als FOM-Rijnhuizen, de partners in de 3TU-federatie
en de grote fusie-onderzoeksinstallaties in Europa. Belangrijke
onderwerpen van onderzoek: het gedrag van heliumkernen in
een 'burning plasma' en methoden om dit te beïnvloeden, en
de interactie van het plasma met de wand van de reactor.
Niek Lopes Cardozo studeerde experimentele natuurkunde in
Utrecht en promoveerde in 1985 op kernfusie-onderzoek bij
FOM-Rijnhuizen. Na enkele jaren post-doctoraal onderzoek bij
de fusiereactor JET (Culham, UK) werd hij groepsleider en
in 2001 hoofd van de afdeling Fusiefysica van Rijnhuizen.
Lopes Cardozo is sinds 1994 deeltijdhoogleraar aan de TU/e.
Hij was promotor van circa twintig jonge onderzoekers. Naast
het onderzoek en het onderwijs heeft hij zich veel ingezet
voor voorlichting, met name richting scholieren, waarvoor
hij de Fusion Road Show ontwikkelde. In 2003 ontving hij de
Koninklijke/Shell-prijs voor duurzame ontwikkeling en energie.
Meer informatie:
- Download het volledige persbericht hier.
23
februari 2009
Pilot- en Magnum-PSI op de radio
De vacuümmijlpaal van Magnum-PSI heeft flink wat publiciteit
getrokken. Op maandag 23 februari zond het programma Hoe?zo!
van Teleac interviews uit met Tony Donne, Amy Shumack en Wim
Koppers van FOM-Rijnhuizen. De reportage gaat over verleden,
heden en toekomst van plasma-wand-onderzoek en het belang
daarvan voor het internationale ITER-project.
 |
 |
| Promovenda
Amy Shumack legt aan verslaggever Jos Wassink de werking
en het doel van Pilot-PSI uit. |
Wim
Koppers (projectleider Magnum-PSI) wordt geïnterviewd
door verslaggever Jos Wassink |
Meer
informatie:
9
februari 2009
Fusion Research Fellowship voor Nederlandse plasma-expert
Post-doctoraal onderzoeker dr. Jan-Willem Blokland van het
FOM-Instituut voor Plasmafysica Rijnhuizen, het Nederlandse
onderzoekscentrum voor fusie-energie, heeft een van de tien
prestigieuze Fusion Research Fellowships van de Europese Fusion
Development Agreement EFDA veroverd. Deze Europese subsidie
is bedoeld voor excellente jonge post-docs op het gebied van
plasma en fusie-onderzoek.
Met zijn Fusion Research Fellowship onderzoekt theoretisch
natuurkundige Jan-Willem Blokland de komende twee jaar de
zogenoemde zaagtand-instabiliteit in fusiereactoren. Bij dat
proces stijgt en valt de reactordruk herhaaldelijk in een
zaagtandachtig patroon. De instabiliteit kan het fusieproduct
helium uit het hart van de reactor afvoeren, maar een te sterke
zaagtand kan weer ongewenste energie-ontladingen aan de rand
van het plasma veroorzaken. Aan FOM-Rijnhuizen en bij de Europese
fusiecentra in Cadarache (Frankrijk) en Culham (Verenigd Koninkrijk)
gaat de natuurkundige het proces in detail in kaart brengen.
Toppositie
Ook in 2008 sleepten onderzoekers afkomstig van FOM-Rijnhuizen
al Fusion Research Fellowships in de wacht. Dr. Ivo Classen
en dr. Maarten de Bock kregen elk een van de tien Fellowships
voor onderzoek aan waarneming en beïnvloeding van fuserend
plasma. Met drie van de twintig in Europa toegekende Fellowships
heeft het relatief kleine FOM-Rijnhuizen een grote inbreng
in het internationale fusie-onderzoek. Om die toppositie vast
te houden, wordt momenteel een nieuw onderzoeksprogramma opgesteld
over meten en controleren van de processen in toekomstige
fusiereactoren. Het programma bouwt voort op het werk uit
de drie toegekende Fellowships.
29
januari 2009
Testplatform voor ITER robotica in gebruik genomen
Op 29 januari is in het Finse Tampere het Divertor
Test Platform voor ITER (DTP2) officiëel geopend. De
faciliteit, waarin het onderhoud van de ITER divertor door
op afstand bediende robots kan worden getest, wordt gezien
als een belangrijke stap voorwaarts voor ITER en het internationale
fusieonderzoek.
'Remote handling', het op afstand manipuleren en onderhouden
van onderdelen, is een belangrijke technologie voor toekomstige
fusie-energiecentrales en voor ITER. Met name de uitlaat onderin
de machine, waar het fusieproduct helium uit de reactor moet
worden verwijderd en de hete brandstof direct in contact komt
met de wand, zal regelmatig moeten worden vervangen. Deze
zogenaamde divertor bestaat uit negen ton zware cassettes,
die alleen door robots kunnen worden verplaatst. "Het manipuleren
van deze cassettes moet zeer nauwkeurig gebeuren, want er
is heel weinig ruimte", aldus Dr. Seppo Karttunen van het
VTT Technical Research Centre in Finland. Dit bedrijf is samen
met de Tampere University of Technology (TUT) en de Europese
ITER partner Fusion for Energy (F4E) verantwoordelijk voor
de nieuwe faciliteit.
Ideëen over de onderhoudsprocedures van de divertor, die
nu nog alleen op papier bestaan, kunnen in de faciliteit getest
worden. Naast de testfaciliteit zelf speelt ook 'Virtual Reality'
hierbij een belangrijke rol. Procedures kunnen zo getest worden
en mensen getrained, voordat ze ook in werkelijkheid worden
uitgevoerd. "Deze faciliteit is ideaal voor training en kennisoverdracht.
Hier komen verschillende technologiën die relevant zijn voor
het ITER experiment bij elkaar.", aldus Didier Gambler, directeur
van Fusion for Energy. "De kennis die we hiermee opdoen zal
zeker ook de nodige spin-off voortbrengen."
Ook het FOM-Instituut voor Plasmafysica Rijnhuizen, waar
veel van het Nederlandse onderzoek naar kernfusie plaatsvind,
houdt zich bezig met Remote Handling voor ITER. In het kader
van ITER-NL, een consortium opgericht door FOM, TNO en NRG
in samenwerking met het Nederlandse bedrijfsleven, wordt gewerkt
aan twee zogenaamde "upper port plugs". Voor deze grote onderdelen
ontwerpt Rijnhuizen zelf de robotica en loopt hiermee internationaal
voorop.
Meer informatie:
27
januari 2009
Mijlpaal in constructie plasmaexperiment Magnum-PSI
Medewerkers van het FOM-Instituut voor Plasmafysica Rijnhuizen
hebben een belangrijke mijlpaal bereikt in de bouw van een
vernieuwend plasma-wand experiment. In Magnum-PSI worden de
omstandigheden nabij de wand van de toekomstige fusiereactor
ITER nagebootst. De wetenschappers onderzoeken zo hoe het
materiaal van het reactorvat en het hete geïoniseerde gas
(plasma) op elkaar reageren. Onder leiding van Wim Koppers
heeft het team nu het complexe vacuümsysteem voltooid. "We
willen met Magnum-PSI een serieuze bijdrage leveren aan het
ontwerp van ITER", vertelt Koppers: "Ons experiment gaat unieke
gegevens leveren voor het ontwerp van de divertor, ITER's
uitlaat voor het fusieproduct helium."
In de vijftien meter lange opstelling Magnum-PSI heersen
over een jaar extreme omstandigheden, vergelijkbaar met wat
er gebeurt bij de wand van een fusiecentrale. Een honderdduizendste
van de atmosferische druk, een temperatuur tussen 10.000 en
70.000 graden en een magneetveld van 3 Tesla – 60.000 keer
zo sterk als het aardmagneetveld en krachtiger dan in een
moderne MRI-scanner. Alles om wandmaterialen te testen die
geschikt zijn voor gebruik in een fusiereactor en te bekijken
hoe plasma en wand op elkaar reageren. Wetenschappers zijn
bijzonder geïnteresseerd welk materiaal geschikt is voor de
divertor van ITER. Een magneetveld houdt het miljoenen graden
hete plasma overal in de reactor van de wand af, behalve bij
de divertor, de uitlaat waarlangs het fusieproduct helium
de reactor verlaat. De divertor moet jarenlang hoge temperaturen
en deeltjesstromen verwerken zonder te beschadigen of het
plasma te vervuilen met afgesleten materiaal. "Om die divertor
goed te ontwerpen kun je niet buiten een instrument als Magnum-PSI",
denkt Koppers.
Magnum-PSI is een technisch hoogstandje: het vacuüm in het
apparaat moet in stand blijven terwijl de onderzoekers er
tientallen liters gas per minuut inpompen. De plasmabron produceert
90% gas en 10% plasma. In drie vacuümkamers scheiden zogeheten
skimmers het gas van het plasma en drie sets van telkens drie
gekoppelde pompen voeren per uur 54.000 m3 gas af. Het plasma
warmt de opstelling ook op met een vermogen van 300 kW. Om
die hitte kwijt te raken is Magnum-PSI uitgerust met een dubbele
wand, waar koelwater doorheen stroomt. Promovendus Hans van
Eck en senior research technicus Paul Smeets ontwierpen een
groot deel van de ingewikkelde machine. "De apparatuur gedraagt
zich precies zoals we berekend hadden", vertelt Van Eck. Ook
Smeets is te spreken: "Het vacuüm is een erg belangrijk onderdeel
van dit experiment zodat we erg blij en trots zijn met dit
resultaat".
Eenmaal in bedrijf kan Magnum-PSI uren achtereen de omstandigheden
bij de wand van een fusiereactor nabootsen. Na plasmabombardement
gaat het onderzochte materiaal naar een experimenteerkamer
in hetzelfde vacuümvat als de rest van de opstelling. Zo zijn
de testplaten van 60 x 12 cm te onderzoeken zonder invloed
van de buitenlucht. FOM-Rijnhuizen werkt in het project nauw
samen met de TU Eindhoven en met partners in de Trilateral
Euregio Cluster TEC. "Magnum-PSI is ook niet alleen voor onszelf
bedoeld", zegt Koppers: "wetenschappers uit de EU, zoals het
team achter de grootste bestaande fusiereactor JET bij Oxford,
willen hier plasma-wand onderzoek uit komen voeren. Ook Amerikaanse
groepen bij MIT en Oak Ridge hebben interesse."
"Er komen dit jaar nog een paar hoogtepunten", kondigt Koppers
aan: "De supergeleidende magneet wordt geleverd, we plaatsen
de wetenschappelijke instrumenten en de plasmabron in het
vacuümvat – maar nu we de pompen, koeling en vacuümvat gereed
hebben, zijn we een flink eind op weg".
Meer informatie:
23
januari 2009
Kernfusieonderzoekers krijgen toegang tot netwerk supercomputers
Europese wetenschappers die deel uitmaken van het ITER project
krijgen speciale toegang tot DEISA, het Europese netwerk van
supercomputers. Dat heeft de Europese Commissie bepaald.
DEISA (Distributed European Infrastructure for Supercomputer
Applications) is een Europees verbond van hoogwaardige computerdiensten
om de enorme hoeveelheden gegevens en de berekeningscapaciteit
van Europese supercomputers gemeenschappelijk te kunnen benutten.
DEISA maakt gebruik van het Europese GÉANT, het grootste computernetwerk
ter wereld, en heeft voor de periode 2004-2011 een budget
van 26 miljoen euro. In het kader van DEISA zijn momenteel
12 van de 100 meest krachtige supercomputers ter wereld in
bedrijf die de meest vooraanstaande wetenschappers in Europa
een eenvormige en eenvoudig te gebruiken supercomputeromgeving
bieden.
Computersimulaties worden in kernfusieonderzoek onder meer
gebruikt voor het beter begrijpen van turbulentie in de hete
(150 miljoen graden) brandstof. Deze turbulentie zorgt voor
grote warmteverliezen, wat de efficiëntie van een mogelijke
fusiecentrale omlaag haalt. Daarnaast is materiaalonderzoek
van groot belang voor toekomstige fusiecentrales en ITER.
Ook hierbij spelen computerberekeningen een grote rol.
"Grootschalige simulaties van kernfusie en materiaaleigenschappen
met behulp van geavanceerde supercomputers zijn van fundamenteel
belang voor de werking en het ontwerp van bestaande en toekomstige
experimenten met kernfusie," aldus Prof. Frank Jenko van het
Max Planck Instituut voor plasmafysica.
Nieuws
uit de fusiewereld in 2008
|