Kina har som mål å ha kjernefysisk fusjonsenergi om seks år med nytt “Mega Lab”

Et «mega-lab» som skal ha som mål å generere kjernefysisk fusjonskraft innen bare seks år er godkjent av den kinesiske regjeringen.

Når den er i drift, vil maskinen generere 50 millioner ampere med elektrisitet, som er omtrent dobbelt så mye som Z Pulsed Power Facility som drives av Sandia National Laboratories i New Mexico – den nåværende rekordholderen for en maskin av denne typen.

Kinas planer ble presentert av Peng Xianjue, en professor ved det kinesiske akademiet for ingeniørfysikk og en av landets fremste atomvåpeneksperter, i et nettmøte organisert av tenketanken Techxcope 9. september.

I følge presentasjonen hans, som rapportert av South China Morning Postkinesiske forskere vil prøve å skape en fusjonsreaksjon ved å bruke en utrolig sterk elektrisk ladning for å antenne to typer hydrogenisotoper – deuterium og tritium.

Den intense energien og trykket som frigjøres av ladningen vil smelte atomkjernene sammen, og frigjøre ytterligere energi som deretter vil bli utnyttet for å produsere strøm til nettet.

I møtet sa Peng: “Fusjonstenning er juvelen i kronen på vitenskap og teknologi i dagens verden.”

Forskere over hele verden har forsøkt utvikle et fungerende kjernefysisk fusjonskraftverk i flere tiår. Selv om fusjon er oppnådd i laboratoriet, har ingen ennå klart å generere mer elektrisitet fra fusjonsreaksjoner enn elektrisiteten som trengs for å produsere reaksjonen i utgangspunktet.

Fusjon innebærer å tvinge atomkjerner til å gå sammen under intense forhold, og skaper en tyngre kjerne enn før. Massen til den tyngre kjernen er ikke fullt så tung som de to kjernene var før de ble sammen, og denne restvekten omdannes til energi.

Hvis forskere kan overvinne hindringene, lover fusjon å være en ren, kraftig og rikelig energikilde.

Det er mange tilnærminger til fusjon, inkludert magnetisk innesperring og kraftige lasere. En tilnærming involverer en reaktor kalt en Z-knipemaskin, som bruker en elektrisk strøm inne i en varm gass kjent som plasma for å generere et magnetfelt. Dette magnetfeltet komprimerer deretter – klemmer – plasmaet for å skape de nødvendige forholdene for fusjon.

I årevis ble Z-knipemaskiner brukt til å simulere effekten av atomvåpen. Nå er det paralleller mellom den forskningen og fusjons potensielle energianvendelser.

Kinas reaktor, kjent som Z-FFR, vil være basert i et “mega-laboratorium” ifølge South China Morning Post. Det skal bygges innen 2025 i Chengdu, hovedstaden i den sørvestlige provinsen Sichuan. Den kan da produsere strøm så snart som 2028 før den blir kommersielt operativ innen 2035, ifølge et rapportert estimat fra Pengs team.

Det vil imidlertid være ulemper ved tilnærmingen. For det første vil den trenge flere kraftkondensatorer med høy ytelse og et reaksjonskammer som kan takle belastningen av tusenvis av eksplosive elektriske støt hver dag, en gang hvert tiende sekund eller så.

Kinas tilnærming vil også være en slags blanding mellom kjernefysisk fusjon og kjernefysisk fisjon. I stedet for at kraften som produseres fra fusjonsreaktoren går rett til nettet, vil den drive en strøm av partikler som vil treffe noe uran og generere en fisjonsreaksjon – der kjerner splittes fra hverandre i stedet for å bli koblet sammen.

Kinas mål om å generere kraft innen 2028 og kommersialisering innen 2035 er på den optimistiske siden av den generelle konsensus om at kommersiell fusjonskraft er minst et tiår eller to unna.