Belangrijk deel kernfusiereactor in Nederland getest
Petten, 28 september 2016
P e r s b e r i c h t
Belangrijk deel kernfusiereactor in Nederland getest
NRG test kwaliteit en werking ‘First Wall’ in Hoge Flux Reactor Petten
PETTEN – NRG in Petten gaat de komende maanden een belangrijk onderdeel testen van de in aanbouw zijnde kernfusiereactor van ITER in de Zuid-Franse plaats Cadarache. In haar Hoge Flux Reactor (HFR) test NRG de werking, sterkte en kwaliteit van de zogeheten ‘First Wall’, die straks het kernfusieproces moet omhullen.
Bij dat proces worden twee waterstofkernen samengesmolten tot één heliumkern en een neutron, waarbij een enorme hoeveelheid energie vrijkomt. Dat is hetzelfde proces als in de zon plaatsvindt. De kernfusie vindt plaats in een plasma dat 150 miljoen graden heet is. Omdat geen enkel materiaal dat soort temperaturen kan weerstaan, wordt het plasma op zijn plaats gehouden door een magnetisch veld.
De eerste mantel die de kern van de reactor omhult heet de First Wall. Deze wordt blootgesteld aan de hoogenergetische neutronen die vrijkomen bij het proces. Die neutronen worden niet opgesloten door het magneetveld.
De fusiegemeenschap heeft schaalmodellen - zogeheten mockups – gemaakt, die representatief zijn voor de First Wall van de fusiereactor in Zuid-Frankrijk. Net als de echte first wall bestaan die uit beryllium tegels, die gelast zijn op een ondergrond van een koper-chroom–zirkoon legering, die weer vastzit aan een constructie van roestvast staal.
De modellen worden in de reactorkern in Petten geplaatst, waar het materiaal wordt blootgesteld aan neutronen. ,,Zo kunnen we de impact van de neutronen, de sterkte en andere eigenschappen van het materiaal testen,” zegt Sander de Groot, nuclear expert bij NRG.
De Hoge Flux Reactor in Petten wordt gebruikt voor de productie van medische isotopen en nucleair onderzoek, en is zeer geschikt om dit materiaal te testen. De Groot: ,,We kunnen dezelfde omstandigheden als in ITER nabootsen, en de neutronendichtheid in de HFR ishoog Daarmee kunnen we in korte tijd de schade door straling tijdens de levensduur in de fusiereactor simuleren en daarmee kan worden bepaald hoe lang de componenten die in ITER gebruikt worden, veilig kunnen worden blootgesteld aan de neutronenstraling.”
Na bestraling worden de bestraalde mock-ups vervoerd naar onderzoekscentrum Julich waar ze worden blootgesteld aan zeer hoge en sterk wisselende warmtestraling. Daarmee wordt bepaald of het bestraalde materiaal voldoende weerstand kan bieden aan de extreme warmtebelasting in het ITER systeem.
ITER is het grootste internationale samenwerkingsverband op het gebied van energie, waaraan de EU, Japan, Zuid-Korea, China, India, de VS en Rusland meedoen. In Zuid-Frankrijk moet in 2025 een kernfusiereactor operationeel zijn die 500 megawatt energie produceert. Het belangrijkste doel is om aan te tonen dat kernfusie een haalbare vorm van energie is, zonder uitstoot van CO2-gassen en langlevend radioactief afval. Veel onderdelen zijn nog in ontwikkeling, zoals de enorme magneten die het plasma op zijn plaats moeten houden.