Nytt avslöjande om het fusionsprocess ger hopp om hållbar energi

Nu avslöjas fler resultat från när världsrekordet i fusion slogs vid den brittiska anläggningen JET. Under experimenten kunde forskarna för första gången observera hur fusionsreaktionen i sig höll det omgivande bränslet varmt och därmed själva reaktionen igång. Processen kallas för alfaupphettning (alpha heating) och att studera den är centralt för möjligheten att utveckla fusionskraftverk i framtiden.

– De nya resultaten ger en stabil grund att bygga vidare på, säger Chalmersforskaren Pär Strand, som tillsammans med forskare från KTH och Uppsala universitet ingår i det stora forskarlag som samarbetat kring försöken i JET. 

Pär Strand har varit en del av fusionsforskningen i många år och leder en forskargrupp inom plasmafysik och fusionsenergi på Chalmers, där de med hjälp av datormodeller konstruerar förhållandena i fusionsreaktorer under drift.

Fusion bygger på att solens energiproduktion efterliknas här på jorden. Vid fusion förenas lätta atomer och bildar en ny atom, vilket resulterar i att stora mängder energi frigörs. För att detta ska kunna ske behöver atomerna hettas upp till temperaturer på över 100 miljoner grader och kontrolleras under tillräckligt lång tid. Inget material tål sådana temperaturer, så anläggningar som JET, strax utanför Oxford i England, använder i stället magnetfält för att hålla den upphettade gasen – plasmat – på plats i reaktorn. Tekniken har utvecklats under lång tid och följer nu en tydligt utstakad väg för att skapa ren energi i stor skala. Nu ger de nya resultaten vind i seglen.

– Ett av de mest iögonfallande resultaten är den första detaljerade observationen av hur fusionsbränslet håller sig varmt genom alfaupphettning. Detta är den process där högenergetiska heliumjoner (alfapartiklar), som kommer ut ur fusionsreaktionen, överför sin värme till omgivande bränsleblandning och därmed håller fusionsprocessen igång. Att studera denna process under realistiska förhållanden är avgörande för att utveckla fusionskraftverk, säger Costanza Maggi, forskare på UK Atomic Energy Authority och tidigare projektledare på JET.

Utöver den första observationen av alfaupphettning presenteras även andra viktiga resultat vid den internationella konferensen 29th IAEA Fusion Energy Conference i London. Till exempel presenteras tekniker för att skydda väggarna i reaktorn, uppvärmningstekniker och metoder för att återvinna fusionsbränsle som absorberats i reaktorns väggar. Resultaten är avgörande för arbetet inför framtida fusionsexperimentreaktorer som ITER, och visar potentialen för fusion som en framtida energikälla.

Mer information om fusionsförsöken:

Det var år 2021 som Eurofusion (European Consortium for the Development of Fusion Energy) genomförde en omfattande experimentkampanj vid JET (Joint European Torus-anläggningen) i Culham, Storbritannien. Målet var att utforska de extrema förhållanden som förväntas i den större experimentreaktorn ITER som nu byggs i Frankrike. Forskarna nådde de efterfrågade temperaturerna på 150 miljoner grader celsius inuti det munkformade molnet av plasma (het, laddad gas) inuti i JET:s magnetfältsbur. Rekordet för fusion slogs också vid experimenten, då 0,17 milligram bränsle användes för att skapa 59 megajoule energi.

Bildtext: En illustration av hur fusionsreaktorn JET ser ut under ett försök med 100 000 grader varm plasma.

Foto: UKAEA, UK Atomic Energy Authority

För mer information, kontakta:

Pär Strand, biträdande professor vid avdelningen för astronomi och plasmafysik, institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap, Chalmers tekniska högskola

par.strand@chalmers.se eller 031 772 15 14

Emil Fransson, doktorand vid avdelningen för astronomi och plasmafysik, institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap, Chalmers tekniska högskola

emilf@chalmers.se eller 031 772 15 67

Tünde Fülöp, professor vid avdelningen för subatomär, högenergi- och plasmafysik, institutionen för fysik, Chalmers tekniska högskola

(Hon arbetar inte med det specifika projektet, men är mycket kunnig inom fusion)

tunde.fulop@chalmers.se, 031 772 31 80

Christian Löwhagen, kommunikatör vid institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap, Chalmers tekniska högskola, samt svensk representant i Eurofusions kommunikatörsnätverk

christian.lowhagen@chalmers.se, 072 961 39 40

• Läs det internationella pressmeddelandet på Eurofusions hemsida.
• Mer pressinformation, bilder och video kan laddas ner här. 

Mia Halleröd Palmgren
Presskommunikatör
031 772 32 52
mia.hallerodpalmgren@chalmers.se

________________

Chalmers tekniska högskola i Göteborg forskar och utbildar inom teknik och naturvetenskap på hög internationell nivå. Universitetet har 3 100 anställda, 10 000 studenter och utbildar ingenjörer, arkitekter och sjöbefäl.

Med vetenskaplig excellens som grund utvecklar Chalmers kompetens och tekniska lösningar för en hållbar värld. Genom globalt engagemang och entreprenörsanda skapar vi innovationskraft, i nära samarbete med övriga samhället. EU:s största forskningsinitiativ – Graphene Flagship – leds av Chalmers, liksom bygget av en svensk kvantdator.

Chalmers grundades 1829 och har än idag samma motto: Avancez – framåt.

---

Det är tillåtet att ladda ner, sprida och använda bifogade bilder och illustrationer, om inget annat anges, för publiceringar i samband med Chalmers pressmeddelanden så länge Chalmers och fotograf/illustratör står med som upphovsperson där möjlighet ges. Det är tillåtet att beskära och justera i materialet för att anpassa format för publikation men det är ej tillåtet att omarbeta originalet på ett sådant sätt att det ändrar den ursprungliga innebörden. Materialet är avsett att användas i redaktionellt syfte. Kommersiell användning, som del i marknadsföring av varor och tjänster, är inte tillåten.

Vi vill att Chalmers och våra fotografer och illustratörer namnges i samband med publicering där det är möjligt enligt följande modell:

• Foto: Chalmers tekniska högskola| Förnamn Efternamn
• Grafik/Illustration: Chalmers tekniska högskola| Förnamn Efternamn