Fusionsreaktor
Innehållsförteckning Historia bakom fusionsreaktor 2-3 Energiomvandling som sker 4-5 Hur fungerar en fusionsreaktor 6-7 ITER 8-9 Miljövänlig 10 Användning av Fusionsreaktor 11 Framtid för Fusionsreaktor 12-13 Källförteckning 14-15
Historien bakom fusionsreaktorn! I energiboken så skriver man att sedan 1950-talet har man försökt utvinna energi genom fusion(solen utvinner sin energi genom fusion, så man försöker härma de)men aldrig lyckats. De tekniska problemen är oerhört stora. Till exempel så kräver processen en starttemperatur på miljontals grader Celsius, något som inget material klarar av. Då måste man sönderdela bränslet i sina beståndsdelar d.v.s joner och elektroner och bilda en plasma. Men på 50-60-talet så kom ryssarna på ett sätt att lyckas med den rätta temperaturen för att få en fungerande fusionsreaktor. Det man skulle göra var att bygga en Tokamak. En Tokamak består av en ringformad kapsel som det är vakuum i. I kapseln så är plasman och plasman hålls borta från väggarna av ett kraftigt magnetfällt. plasman måste hållas borta från väggarna. För det första så skulle inte väggen klara av temperaturen men den skulle också kyla ner plasman om de kom i kontakt med varandra.
Solen, som man försöker härma i en fusionsreaktor bild 1
Energiomvandlingar som sker Energiboken förklarar den kemiska energi i en fusionsreaktor: En deuteriumpartikel och en tritiumpartikel förs in i plasman som är flera miljoner grader. Vid så hög temperatur börjar partiklarna flyga runt riktigt fort och slås då samman. Då bildas helium och en neutron flyger ut, samt överskottsenergi. Efter det så blir det. Värme energi: Energin som man får ut från fusionen leds till ett element som används för att värma upp vatten. När vattnet blir 100 grader Celsius så omvandlas det från flytande till gasform. Då får man ånga. Sist så är det Av egna tankar och från miljöportalen så beskriver jag den elektrisk energin i fusionsreaktorn såhär: Ångan som man har fått från vattnet driver en turbin. därefter så driver turbinen en generator som utvinner elektricitet till konsumenterna.
Protium Deuterium Tritium Olika isotoper av Väte Av Nuclei Schematic bild 2
Hur fungerar en Fusionsreaktor! I Energiboken och på Miljöportalens hemsida så förklarar man hur en fusionsreaktor fungerar med bränsle och allt. Bränslet är vanligtvis vatten, eller snarare två former av väte(deuterium och tritium) som finns i vanligt vatten. De två lätta atomkärnorna tvingas att smälta samman i plasman som är kring 150 miljoner grader Celsius. En heliummolekyl bildas då tillsammans med en snabb neutron och en massa energi som frigörs(för det krävs mindre energi för att hålla ihop helium än deuterium och tritium). Med energin så värmer man upp vatten till ånga. Ångan driver i sin tur en turbin och därmed en generator som ger elektricitet till konsumenterna(vi). Men utvinningen från en fusionsreaktor är bara som max 70/100, vilket vill säga att om man tillför 100 energi så får man bara ut 70. Energiutbytet är på 70.
Av ITER bild 3 Olika delar i en fusionsreaktor och beskrivning på de.
ITER Energinyheterna skriver att ITER projektet är en av den framgångsrikaste anläggningen inom fusionsreaktorerna hittills. Det är där som de stora forskarna håller till och det är där som man också gör de största framstegen inom fusion. ITER projektet är egentligen bara en större version av JET projektet, ungefär 10 gånger större. Men inte ens där har man kunnat framställa en färdig produkt som genererar ström. Utan man räknar med att kunna köra tester på den mellan åren 2017 och 2020 som varar längre än bara några sekunder. När ITER projektet ska gå i drift är ännu oklart, utan man väntar tills testen är gjorda men hoppas att vara i drift före 2030. Lyckas man med det så har man som mål att den ska kunna försörja en hel svensk mellanstor stad med elektricitet. Så det är flera länder som har gått ihop för att samarbeta och för att få den att fungera. Länderna som har gått ihop och sponsrat ITER mest är USA, Japan, Ryssland, Kina, EU mm.
Foto: ITER bild 4
Hur miljövänligt är det med elektricitet från en fusionsreaktor?? själv så tycker jag att själva framställningen av elen från en fusionsreaktor är riktigt miljövänligt, för det blir inga farliga utsläpp så som koldioxid, kväve eller liknande saker. Men eftersom man inte har lyckats framställa en fusionsreaktor med "vinst" så har inte folket kunnat tro på det än, eftersom det inte är så stor uppståndelse i tidningar och medier. kommer man att lyckas så tror jag att man kommer få många fler bidrag till att vidareutveckla den och göra den ännu bättre. men den är nästa helt miljövänlig i framställningen av elektricitet. Nu när man håller på att framställa en fusionsreaktor(t.ex ITER) så är det inte jättemiljövänligt, eftersom man ska frakta alla delar som behövs och delarna görs inte vars som helst utan en speciell del kan göras i USA, Kina, Sverige men ska till ITER projektet. så transporten till att bygga ihop en fusionsreaktor är inte bra. och allt arbete runtomkring kräver maskiner som förbrukar bensin eller diesel.
Användning av fusionsreaktorer På miljöportalens sida kan man läsa att Fusionsreaktorer används inte i Sverige, de används inte i något annat land heller för man har inte kunnat tillverka någon fungerande fusionsreaktor. Än så länge har bara fusionsreaktorer byggts i form av försöksanläggningar. I Europa finns flera stycken försöks reaktorer. Den största i England, men även Tyskland och Frankrike har framgångsrika tokamak-experiment. I Stockholm finns en annan typ av fusionsreaktor som man försöker vidareutveckla. Än så länge så har man inte lyckats så bra men man jobbar med att få upp temperaturen till den rätta. Men bara de är riktigt svårt skrivs de i energinyheterna. Miljöportalen sammanfattar det så att användningen som är gjorda på fusionsreaktorer är bara tester av vissa anläggningar, men de har fungerat som man har velat så det ser ljust ut.
Framtiden för fusionsreaktorerna Den har en väldigt ljus framtid om man fortsätter att utveckla reaktorerna och om forskarna får pengar och möjligheterna till att vidareutveckla fusionsreaktorerna. Om forskare kommer på ett sätt att vidareutveckla fusionsreaktorerna så att vi kan utvinna mer elektricitet än vad vi stoppar in så har vi riktigt mycket bränsle till att göra el av. Egna tankar om fusionsreaktorernas framtid: Eftersom man använder väteisotoper för att utvinna el i en fusionsreaktor och det finns det riktigt mycket av de i våran miljö och ute i rymden. Det som bildas är helium och det är också ganska ofarligt, vilket är bra för miljön. När man lyckats med en fungerande reaktor så kommer det att byggas flera stycken runt om i världen för att vara miljövänliga och för att få en billig el. lyckas man med det så ser framtiden ljus och bra ut för fusionen. men man måste nog inom en snar framtid få till en fungerande rektor för att få bidrag till att vidareutveckla och bygga mer. Eget tyckande och miljöportalen
Foto: EFDA-JET bild 5 JET projektet och anläggningen runtomkring
Käll- och bildförteckning Text - http://www.energinyheter.se/2011/01/fusion-framtidensenergi Text - http://www.miljoportalen.se/energi/framtidensenergi/stjaernornas-energi Publicerad: 2004-01-05 Senast uppdaterad: 2010-04-29 Text - Energiboken 2011 Text - http://www.svenskenergi.se/global/dokument/branschrekryterin g/energik%c3%a4llor%20.pdf Text - http://www.energinyheter.se/2011/02/genombrott-f-rforskning-p-fusionsreaktorer -
Bild framsida - Foto: Plasma Science and Fusion Center http://www.energinyheter.se/2011/02/genombrott-f-r-forskning-pfusionsreaktorer Bild sol, bild 1 - http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/grenzenlose-energieiraner-versprechen-fusionsreaktor-bis-2020-a-714818.html Bild ITER byggnad, bild 5 - http://www.energinyheter.se/2011/01/fusion-framtidens-energi- Bild ITER, bild 3 - http://www.nyteknik.se/asikter/debatt/article3459027.ece Bild Väte, bild 2 - av Nuclei Schematic - http://commons.wikimedia.org/wiki/file:hydrogen_deuterium_tr itium_nuclei_schematic.sv bild ITER, bild 4 - http://www.energinyheter.se/2011/01/fusionframtidens-energi-0
Av Edwin Malm EE1A El och Energiproggrammet