Klimaat & energie › Commerciële kernfusie
Amerikaans bedrijf meet warmte- en gassignalen bij tafelblad-fusiereactor
Het Amerikaanse bedrijf Hylenr heeft de eerste fase afgerond van een onafhankelijk onderzoek naar zijn omstreden fusiereactor. Onderzoekers van Texas A&M University maten verhoogde heliumniveaus en temperatuurverschillen, maar vonden geen bewijs voor gevaarlijke straling. De resultaten zijn geen bewijs voor bruikbare fusie-energie, maar geven volgens de betrokkenen wel aanleiding voor vervolgonderzoek.
Het Amerikaanse bedrijf Hylenr claimt al langer dat zijn reactor energie kan opwekken via zogeheten roosteropsluitingsfusie, een omstreden techniek die metaal volstopt met waterstofgas in plaats van de reactor tot miljoenen graden te verhitten. Zulke claims kennen een beladen geschiedenis: sinds de mislukte 'koude fusie'-aankondiging van Fleischmann en Pons in 1989 zijn tientallen vergelijkbare beweringen nooit onafhankelijk bevestigd. Om die scepsis te doorbreken liet Hylenr zijn reactor, de BRT-NiUCS-2, testen door onderzoekers van Texas A&M University. Het ging om de eerste van twee geplande onderzoeksfases.
Verhoogde heliumsignalen, maar geen straling
In het lab testten de onderzoekers de reactor samen met meerdere schijfjes katalysator van nikkel en palladium die met waterstof waren beladen. Ze vergeleken de metingen met een kalibratietoestel dat hetzelfde vermogen kreeg toegediend. Daarbij zagen ze duidelijke temperatuurverschillen, gemeten met thermokoppels en infraroodcamera's. Ook detecteerden ze verhoogde concentraties helium, argon en neon in de actieve reactor: bij helium en argon lag het niveau twee tot drie ordes van grootte boven de achtergrondwaarde. Omdat de hoeveelheid stikstof niet meesteeg, sluiten de onderzoekers uit dat gewoon binnendringende buitenlucht de verklaring is. Na afloop onderzochten ze de katalysatorschijfjes met elektronenmicroscopie en röntgenspectroscopie en vonden ze veranderingen in samenstelling en structuur van het materiaal.
Voor de gasmetingen gebruikten de onderzoekers een massaspectrometer van het type SRS RGA 100, die onder hoogvacuüm nauwkeurig kan bepalen welke gassen aanwezig zijn. Stralingsmetingen leverden een ander beeld op. Geiger-Müller-tellers registreerden geen gamma- of röntgenstraling, en instrumenten voor neutronica maten tijdens ruim vijf dagen monitoren geen aantoonbare toename van neutronen boven de achtergrondwaarde. Dat is opvallend, omdat klassieke kernfusiereacties doorgaans wél neutronen en gammastraling produceren.
Tweede testfase moet herhaalbaarheid bewijzen
Hylenr benadrukt dat de resultaten geen bewijs zijn dat de reactor bruikbare energie levert. Directeur Ram Ramaseshan noemt de studie wel "een belangrijk extern datapunt" dat de basis moet leggen voor verdere validatie. Hoogleraar nucleaire techniek Lin Shao van Texas A&M, die het onderzoek leidde, spreekt van een bredere experimentele basis om te bepalen welke vervolgstappen nodig zijn.
In de tweede fase wil Hylenr meerdere reactoren tegelijk testen en de warmteproductie preciezer meten met kwantitatieve calorimetrie. Onderzoekers gaan ook kijken naar de invloed van de hoeveelheid waterstof die in het metaal wordt geladen en voeren metingen uit van isotopenverhoudingen. Extra analysetechnieken als secundaire-ionenmassaspectrometrie (SIMS) en ICP-MS moeten gedetailleerder in kaart brengen wat er in het materiaal gebeurt. Alleen als de signalen zich herhalen in verschillende reactoren, ontstaat een steviger basis om te beoordelen of het verschijnsel consistent en meetbaar is. Het onderzoek werd gepresenteerd op de 27e internationale conferentie over 'condensed matter nuclear science' in Niagara Falls, Canada — het belangrijkste podium voor onderzoekers die zich met dit soort claims bezighouden.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Als de gemeten signalen straks in meerdere reactoren herhaalbaar blijken, zou dat een nieuwe route naar schone energie kunnen openen die niet de extreme hitte of druk van reguliere kernfusie nodig heeft. Voorlopig is er geen bewijs dat de reactor bruikbare energie oplevert, en blijft voorzichtigheid geboden gezien de lange geschiedenis van onbevestigde 'koude fusie'-claims.
- Roosteropsluitingsfusie
- Een techniek waarbij waterstof in een metalen kristalrooster wordt geladen in de hoop kernreacties op te wekken, zonder de extreme hitte van reguliere fusiereactoren.
- Katalysator
- Een materiaal dat een chemische of fysische reactie mogelijk maakt of versnelt; in dit geval schijfjes nikkel-palladium beladen met waterstof.
- Elektronenmicroscopie (SEM/EDX)
- Een techniek waarmee materialen tot op microscopisch niveau worden bekeken en de chemische samenstelling ervan wordt bepaald.
- Massaspectrometer
- Een instrument dat gassen of moleculen identificeert en weegt, hier gebruikt om restgassen in de reactor te analyseren.
- Neutronica
- Het vakgebied dat zich bezighoudt met het detecteren en meten van neutronen, deeltjes die vrijkomen bij kernreacties.
- Calorimetrie
- Het nauwkeurig meten van warmteproductie, essentieel om te bepalen of een reactor echt meer energie levert dan hij verbruikt.
- Isotopenverhouding
- De verhouding tussen verschillende varianten (isotopen) van hetzelfde element, die kan verraden of er kernreacties hebben plaatsgevonden.
- SIMS en ICP-MS
- Twee geavanceerde analysetechnieken die de chemische en isotopische samenstelling van een materiaal tot in detail blootleggen.
- Geiger-Müller-detector
- Een apparaat dat radioactieve straling zoals gamma- en röntgenstraling meet.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
