Klimaat & energie › Commerciële kernfusie
ITER test 330 ton zware fusiemagneet voor het eerst op hoge stroom
Bij het fusieproject ITER in Frankrijk is een magneet van 330 ton met succes getest op een stroom van 34.000 ampère. Het is een belangrijke stap richting de bouw van 's werelds grootste kernfusiereactor, die moet bewijzen dat fusie-energie op grote schaal haalbaar is.
Ingenieurs van het internationale fusieproject ITER in Zuid-Frankrijk hebben een cruciale test afgerond op een van de zwaarste onderdelen van hun reactor. Het gaat om een supergeleidende magneet van 330 ton, die werd afgekoeld tot 4 Kelvin: ongeveer 269 graden onder nul. Op die temperatuur werd de magneet opgeladen tot een stroomsterkte van 34.000 ampère, de helft van de uiteindelijke bedrijfsstroom. De test moet uitwijzen of de magneet zich gedraagt zoals vooraf berekend door de ingenieurs.
Waarom deze magneten zo belangrijk zijn
ITER bouwt aan een zogeheten tokamak: een ringvormige reactor waarin waterstofgas wordt verhit tot honderden miljoenen graden, zodat het verandert in plasma. Alleen sterke magnetische velden kunnen dat gloeiend hete plasma op zijn plek houden, zonder dat het de wanden van de reactor raakt. Daarvoor gebruikt ITER achttien D-vormige magneten, de zogeheten toroidal field coils, aangevuld met zes ringvormige poloidal field coils en een centrale spoel. Samen vormen ze het magnetische kooi waarin de fusiereactie moet plaatsvinden. De nu getest magneet, coil #17, is er een van de achttien en werd na de proef overgebracht naar een opslagruimte. Van daaruit gaat hij naar de montagehal van ITER, waar hij wordt ingebouwd in een van de sectoren van de plasmakamer.
Stap voor stap naar volle kracht
De test vond plaats in een speciale testfaciliteit die ITER gebruikt om magneten te controleren voordat ze definitief in de reactor worden geplaatst. Die faciliteit testte in mei 2026 voor het eerst een vergelijkbare magneet, coil #7, op een veel lagere stroom van 10.000 ampère. Daarbij werd onder meer gekeken naar de elektrische verbindingen en naar het systeem dat een zogeheten quench moet detecteren: het plotseling verdwijnen van de supergeleiding, wat de magneet kan beschadigen. Met coil #17 is de teststroom nu ruim verdrievoudigd naar 34.000 ampère, wat engineers meer inzicht geeft in hoe de magneet zich vervormt onder sterkere elektromagnetische krachten.
Het volgende reserveonderdeel, coil #19, wordt vanaf april 2027 getest. Daarbij komen ook de hoogspanningsaansluitingen aan bod die later in de echte reactor worden gebruikt. Pas daarna volgt de belangrijkste proef: testen op de volle bedrijfsstroom van 68.000 ampère, de dubbele waarde van de huidige test. Om dat veilig te kunnen doen, wordt de testopstelling eerst versterkt tegen vervorming. Ingenieurs zullen de magneet ook bewust deels opwarmen om een quench te veroorzaken, zodat ze kunnen controleren of de beveiligingssystemen goed werken. Na coil #19 staat een ander type magneet op het testprogramma: de eerste poloidal field coil.
Deze stapsgewijze aanpak moet voorkomen dat problemen pas aan het licht komen wanneer de magneten al zijn ingebouwd in de reactor, wat herstelwerk veel ingewikkelder zou maken.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Elke geslaagde test brengt ITER dichter bij het moment waarop de reactor voor het eerst plasma kan opwekken en fusie-energie kan demonstreren. Slagen de magneten op volle kracht, dan is dat een belangrijk signaal voor de haalbaarheid van kernfusie als schone energiebron op lange termijn. Problemen die nu in de testfase naar boven komen, besparen ITER kostbare vertragingen zodra de reactor is samengebouwd.
- ITER
- Internationaal onderzoeksproject in Zuid-Frankrijk dat de grootste kernfusiereactor ter wereld bouwt om te bewijzen dat fusie-energie op grote schaal werkt.
- Tokamak
- Een ringvormige reactor waarin plasma met magnetische velden wordt vastgehouden, zodat kernfusie kan plaatsvinden.
- Plasma
- Een extreem hete, geïoniseerde gasvorm waarin fusiereacties ontstaan; in ITER wordt waterstofgas hiervoor tot honderden miljoenen graden verhit.
- Supergeleidende magneet
- Een magneet die bij extreem lage temperaturen stroom zonder weerstand geleidt, waardoor zeer sterke magnetische velden mogelijk zijn.
- Toroidal field coil
- Een D-vormige magneet; ITER gebruikt er achttien om het plasma in de ringvormige reactor op zijn plek te houden.
- Poloidal field coil
- Een ringvormige magneet die samen met de toroidal field coils het magnetische veld in de reactor vormgeeft.
- Kiloampère (kA)
- Eenheid van elektrische stroom gelijk aan duizend ampère; de magneten van ITER worden getest tot tienduizenden ampère.
- Kelvin
- Temperatuureenheid die bij 0 Kelvin het absolute nulpunt aangeeft; 4 Kelvin komt neer op ongeveer 269 graden Celsius onder nul.
- Quench
- Het plotseling en onbedoeld verdwijnen van supergeleiding in een magneet, wat schade kan veroorzaken als het niet snel wordt gedetecteerd.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
