Fusionsforskning

Reaktioner mellan lätta atomkärnor i stjärnornas inre utgör universums viktigaste energikälla. Fusionsreaktionerna i vår sol leder till strålning som vi här på jorden kan tillvarata som förnybar energi i olika former, men också i lagrad form som fossila bränslen, exempelvis kol och olja. Redan tidigt insågs att om vi människor under säkra former kan konstruera små "solar" så skulle vi få tillgång till all den energi vi behöver under miljontals år framåt.

Under senare tid har vi också insett betydelsen av fusion som uthållig och ekonomisk basenergikälla. Tillsammans med de förnybara energikällorna kan fusion hjälpa oss att eliminera användning av fossila bränslen och växthuseffekten.
 
Fusionsforskningen har under de senaste decennierna också visat att "mänsklighetens största teknologiska utmaning" verkligen ter sig realiserbar. Det europeiska fusionssamarbetet EFDA (European Fusion Development Agreement) har lett till uppförandet av anläggningen ITER i Cadarache, Sydfrankrike, som kommer att producera 500 MW fusionsenergi ett par år efter driftstarten år 2019. I ITER-samarbetet ingår också Kina, Japan, Sydkorea, Indien, Ryssland och USA. Inom det så kallade fast-track programmet ska sedan en internationell, fullskalig prototypanläggning DEMO konstrueras till ca år 2035 varefter fusionsenergin ska kunna kommersialiseras.

Principer

Vad är det då som sker vid själva fusionsreaktionen och som ger energi? I all korthet kan man säga att när två lätta atomkärnor (exempelvis väte) kombineras, så kan nya partiklar med mycket stor rörelseenergi bildas. Vid reaktionen har, enligt Einsteins lag E=mc2, nästan en procent av partiklarnas massor övergått till rörelseenergi hos partiklarna, som delvis deponeras i anläggningens väggar. Kylmedel, som passerar genom väggarna, tar med sig värmen för att generera vattenånga som får driva turbiner och elgeneratorer, varefter elektricitet matas ut på elnätet. Den stora utmaningen ligger i att på ett stabilt sätt värma upp en stor mängd gas till de extrema temperaturer som behövs (cirka 100 miljoner grader) för att partiklarna, som är lika laddade, skall kunna komma varandra så nära att fusionsreaktioner uppstår. För att undvika att bränslepartiklarna får direkt kontakt med anläggningens väggar, används i regel magnetfält för att hålla dem på plats i spiralformade banor när de snurrar runt i det ringformade så kallade plasmat. JET (se nedan) är exempel på ett stort experiment. 

Omfattningen av fusionsforskning i Sverige

Fusionsforskningen i Sverige bedrivs på KTH i Stockholm, Chalmers i Göteborg, Universiteten i Uppsala och Lund, samt på Studsvik AB i Nyköping. Länkar till samtliga laboratorier återfinns nedan. På KTH:s Alfvénlaboratorium återfinns Extrap T2R, Sveriges enda fusionsanläggning.
 
Forskningen berör i Sverige ett knappt femtiotal forskare och doktorander och ett tiotal administratörer och tekniker. Den årliga budgeten omfattar cirka 60 miljoner kronor och domineras av fakultetsanslag och bidrag från Euratom och VR. Den svenska forskningsenheten (Research Unit) ingår som en del i det europeiska samarbetet. Årsrapporter för den svenska verksamheten återfinns bland länkarna till höger.

Svenska fusionshemsidor

Division of Fusion Plasma Physics, School of Electrical Engineering, KTH Royal Institute of Technology, Stockholmlänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster
Group of Atomic and Molecular Physics, Dept. of Physics, KTH Royal Institute of Technology, Stockholmlänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster
Material Physics, Dept of Microelectronics and Applied Physics, School of Information- and Communication Technology, KTH Royal Institute of Technology, Stockholmlänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster
Fusion Diagnostics Group, Dept of Physics and Astronomy, Uppsala Universitylänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster
Division of Astronomy and Space Physics, Uppsala Universitylänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster
Fusion Theory Group, Applied Physics, Chalmers University, Gothenburglänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster
Transport Theory Group, Earth and Space Sciences, Chalmers University, Gothenburglänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster
Nonlinear Electrodynamics, Earth and Space Sciences, Chalmers University, Gothenburglänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster
Studsvik Nuclear ABlänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster
Lund-Malmö Centre for Atomic Systems, Lund Universitylänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster

Dela |

Sidansvarig:

Senast uppdaterad: 2013-11-19