Annons

Varför fungerar fusion i en vätebomb?

Publicerad:

2012-09-07

Fråga: Det går inte att framställa energi med hjälp av fusion av atomkärnor på ett lönsamt sätt, eftersom det går åt mer energi för att starta fusionen än vad fusionen ger. Men i en vätebomb slås atomkärnor också ihop och det går väl inte åt mer energi för att tända en vätebomb än denna ger i sprängkraft? Vad är det för skillnad?

Jan Andersson

Svar: Vätebomberna på 1950-talet visade tidigt att det är möjligt att framställa fusionsenergi på jorden. Problemet är emellertid att det handlar om helt okontrollerade reaktioner. För att komprimera fusionsbränslet till den täthet och temperatur som krävs för att ”tända” fusionsreaktionerna i vätebomben, använder man en atombomb. Atombomben är som en tändsticka.

Men i en fusionsreaktor måste fusionsbränslet upphettas till över hundra miljoner grader Celsius på ett kontrollerat vis. Det går att göra på två sätt: antingen genom magnetisk inneslutning, där man använder kraftiga magnetfält för att hålla bränslet (plasmat) på plats och höja temperaturen, eller genom så kallad tröghetsinneslutning, där bränslet pressas samman och hettas upp på några nanosekunder med hjälp av laser- eller jonstrålar.

För att få en energivinst måste sedan bränslet hållas inneslutet så pass väl att det bildas 10–100 gånger mer energi per tidsenhet än den uppvärmningsenergi som hela tiden läcker ut ur systemet. Detta så kallade stabilitetsproblem har visat sig svårlöst. Men vi börjar lära oss att kontrollera plasmasystemet, och just nu byggs fullskaleanläggningar, där både magnetisk inneslutning (International thermonuclear experimental reactor, ITER, i Frankrike) och tröghetsinneslutning (National ignition facility, NIF, i USA, och Laser mégajoule, LMJ, i Frankrike) testas. Förhoppningsvis ska detta ge oss energi på ett uthålligt vis i framtiden.

Jan Scheffel, professor i teoretisk fusionsplasmafysik vid Kungliga tekniska högskolan i Stockholm.

Forskning & Framsteg berättar om fackgranskade forskningsresultat och om pågående forskning. Våra texter ska vara balanserade och trovärdiga, och sätta forskningsresultaten i sitt sammanhang för att göra dem begripliga. Forskning & Framsteg har rapporterat om vetenskap sedan 1966.