“Fusion betyder “sammensmeltning”, og fusions-energi kendes fra den proces, der skaber energien i Solens indre. Brint-kerner “presses” sammen ved cirka 15 millioner grader og højt tryk og danner helium-kerner, hvorved der frigøres energi. I Solen omdannes cirka 700 millioner ton brint pr. sekund, eller sagt på en anden måde: Cirka fem millioner ton masse pr sekund omdannes til energi (jvf. Einsteins ligning E = mc2). – Men sov bare trygt (!), der er brint nok i Solen til cirka fem milliarder års energiproduktion!
Da brint findes i store mængder på Jorden (blandt andet i vand), er det oplagt, at fysikere forsøger at få denne proces til at køre kontrolleret, så der kan produceres energi (varme og elektricitet) i næsten ubegrænsede mængder.
I fusions-reaktorer er processen med almindelig brint ikke mulig, men man kan bruge deuterium (tung brint) og tritium (ekstra tung brint) til fusionsprocessen.
Problemet er, at deuterium- og tritium-kerner skal op på cirka 100 millioner grader og et tryk på ca. 10 bar, og dette “plasma” skal holdes sammen længe nok til, at processen kan køre og helst frigive mere energi, end man tilfører! Da kernerne i plasmaet er positivt ladede, skal det hele holdes sammen ved at lade dem bevæge sig i cirkulære baner i et kraftigt magnetfelt.
Ved processen udsendes et meget stort antal meget hurtige neutroner, der ikke påvirkes af magnetfeltet. De drøner derfor ud mod kammerets vægge, hvor de dels danner varme – dels indfanges af væggenes atomer, som “aktiveres” og bliver radioaktive.
Varmen udnytter man, men de dannede radioaktive stoffer udgør fusions-energiens radioaktive affald.
Endnu ved man ikke præcis, hvilke stoffer der kan holde længe nok til dette neutron-bombardement, men man ved, at de dannede isotoper har kortere halveringstider end kernekraftens fissionsprodukter.
Der kommer altså radioaktivt affald, men det kræver kortere tids deponering end affaldet fra almindelig kernekraft.
Miljømæssigt er fordelen den samme som for almindelig kernekraft. Der udsendes ikke CO2 ved selve driften, men der kommer CO2 fra materialer og fra bygning af kraftværket og fra forskellige service-funktioner.
Hvis det lykkes (teknisk og økonomisk) at udnytte fusionsenergien, vil det i praksis være “vedvarende energi”. Tritium kan fremstilles af grundstoffet litium, og deuterium kan som nævnt udvindes af havvand. I hver kubikkilometer havvand er der deuterium nok til at levere lige så megen energi som fra hele verdens oliereserver. Og (hold fast!) der er cirka en milliard kubikkilometer havvand i verdenshavene!
Derfor er mulighederne ubegrænsede, og der investeres derfor enorme summer i fusionsforskning. Men endnu kan ingen med sikkerhed sige, om – og hvornår – processen kan udnyttes til el-produktion.
I 2005 besluttede man at bygge et fusionseksperiment (ITER) i Cadarache i Sydfrankrig. Det var oprindelig planlagt til at stå færdigt i 2022 (!), og når det kommer op på fuld styrke, skulle det kunne levere en termisk effekt på 500 MW.
Sidste nyt (29/7-2020): Nu begynder samlingen af verdens største samlesæt, fusionsreaktoren ITER i Frankrig. Det er, som det ses, meget forsinket!
Plasmaet bliver til ved omdannelse af tritium og deuterium til det tungere helium, hvorved der frigøres energi. Plasmaet skal holdes ved en temperatur på ca. 150 mio. grader, men fidusen er, at fusionseffekten bliver 10 gange større end den opvarmningseffekt (Q=10), der bruges til at opretholde plasmaets temperatur.
