Onderzoek fusiereactoren

ITER

Tegen de achtergrond van toenemende vraag naar elektriciteit boeken wetenschappers langzaam maar zeker vooruitgang in de ontwikkeling van nucleaire fusiereactoren die werken op het principe van energieopwekking van de zon. Fusiereactoren zullen energie opwekken met minder hoog toxisch kernafval in vergelijking met de splijtingreactoren die nu gebruikt worden.

Het verst gevorderde huidige onderzoeksprogramma, ITER, heeft als doel om de wetenschappelijke en technologische haalbaarheid van fusie aan te tonen. In een volgende fase wordt ITER opgevolgd door DEMO, een prototype van een reactor voor de opwekking van elektriciteit. DEMO zal dan naar verwachting leiden tot commerciële kerncentrales op basis van fusie. Deze ontwikkeling zal nog verschillende decennia duren.

Het ontwikkelen van fusiereactoren is een van de meest veeleisende

technologische uitdagingen. Fusie vindt plaats in extreme omstandigheden binnen een afgesloten ruimte met voldoende hitte, druk en opsluitingstijd om een ontlading van plasma mogelijk te maken. Dit betekent dat fusietechnologie op commerciële schaal afhankelijk is van de ontwikkeling van reactormaterialen die bestand zijn tegen deze extreme omstandigheden.

Fusion

Materialen voor commerciële fusiereactoren moeten worden gekwalificeerd bij hoge blootstellingsfluxen met snel spectrum en toegewijde heliumproductie die de operationele omstandigheden van fusie nabootsen. Voor toegewijde neutronenbronnen stelt zich niet onmiddellijk een probleem, aangezien die in ontwikkeling zijn. De beschikbaarheid van snelspectrumbestraling dreigt echter een probleem te worden vanaf 2030, aangezien het aantal beschikbare snelle onderzoeksreactoren afneemt.

In zijn hoedanigheid als snelle neutronenreactor biedt MYRRHA stralingsomstandigheden die aanleunen bij wat van DEMO geanticipeerd wordt in combinatie met hoge blootstellingsfluxen. Het Fusiton Target Station bij MYRRHA zal zo bijdragen aan het Europees onderzoekprogramma voor kwalificatie van materialen voor DEMO en aan post-bestralingsstudies (PIE).

PIE-studies zullen uitgevoerd worden door een internationaal team van onderzoekers bij kernfaciliteiten van SCK•CEN en andere landen die bijdragen aan het Fusion Material Research Program. Deze studies zullen strekken over verschillende wetenschappelijke domeinen, zoals chemie, fysica, ingenieurswezen en de ontwikkeling van materialen.