NWO-beurs voor nieuwe kernfusiereactor

16 juli 2019

Josefine Proll gaat onderzoeken hoe turbulentie in kernfusiereactoren kan worden verminderd.

image
In de stellarator-reactor heeft de plasmakamer een gedraaide vorm. Dit biedt allerlei voordelen, bijvoorbeeld als het gaat om het terugdraaien van turbulentie. Nadeel is dat zo’n opstelling lastiger te modelleren is.

Energie uit kernfusie: het is CO2-vrij, veilig en onuitputtelijk, maar extreem moeilijk te verwezenlijken. Het grootste probleem is turbulentie van de brandstof in de reactor, die zorgt voor veel energieverlies. TU/e-onderzoeker Josefine Proll gaat met een beurs van het NWO onderzoeken hoe je deze turbulentie kan verminderen. Ze maakt daarbij gebruik van nieuwe computermodellen die draaien op geavanceerde supercomputers.

Kernfusie is het samensmelten van de kernen van verschillende atomen, waarbij een andere, zwaardere kern wordt gevormd. Wanneer atomen van lichte elementen zoals waterstof samensmelten, wordt een deel van de massa omgezet in energie. Deze energie kan vervolgens worden gebruikt voor het opwekken van elektriciteit. Anders dan bij kernsplitsing, komt bij kernfusie veel minder en minder schadelijk radioactief afval vrij. Bovendien is de benodigde grondstof (waterstof) vrijwel oneindig voorradig.

Een grote uitdaging voor kernfusie is de hoge temperatuur die vereist is. Het plasma dat fuseert, wordt zo heet (100 miljoen graden Celsius) dat het moet worden geïsoleerd, zodat de buitenwand van de reactor niet smelt. Vaak wordt hier een magnetisch veld voor gebruikt, dat het plasma laat zweven. Een ander fundamenteel probleem is dus de turbulentie. Deze zorgt ervoor dat de warmte van het plasma weglekt.

Stellarator

Josefine Proll, onderzoeker aan de faculteit Technische Natuurkunde van de TU/e, gaat met geavanceerde computermodellen onderzoeken hoe deze turbulentie precies optreedt, en hoe deze te verminderen. Daarbij kijkt ze vooral naar de invloed van magnetische velden in de zogenaamde stellarator, een nieuw soort reactor die volgens haar de beste kaarten heeft als het gaat om vermindering van turbulentie.
 

De onderzoeker is erg blij het het nieuws. “Deze beurs stelt ons team in de gelegenheid om de fysische eigenschappen van turbulentie in kernfusiereactoren te onderzoeken. Met de resultaten kunnen we de inkapseling van het plasma in toekomstige reactoren verbeteren, en zo de weg banen voor een goedkope en onuitputtelijke bron van schone energie."

De beurs die Proll krijgt van het NWO valt binnen het KLEIN-programma. KLEIN-beurzen zijn bedoeld voor innovatief fundamenteel onderzoek naar urgente wetenschappelijke problemen. De beurs biedt onderzoekers de mogelijkheid om creatieve, risicovolle ideeën uit te werken die de basis kunnen vormen voor de onderzoeksthema’s van de toekomst. Met de beurs is een bedrag gemoeid van 350.000 euro.

Mediacontact

Henk van Appeven
(Science Information Officer)