Kernfusie-experimenten vergen doorgaans enorme installaties. Maar sedert enkele jaren bestuderen fysici en ingenieurs ook zogenaamde compacte fusiereactors, die binnen een gewoon lab passen en zelfs mobiel zijn.
De meeste kernfusie-experimenten zijn enorm. Denk maar aan de gigantische tokamak die het hart van de fusiereactor ITER in Zuid-Frankrijk zal vormen – vanaf 2025 zullen hier langdurige fusiereacties in een plasma bestaande uit deuterium (en later ook tritium) bestudeerd worden.
Om die reactoren kleiner te maken, grijpen ontwerpers onder andere terug naar een ontwerp van een ‘minireactor’ uit de late jaren 1940, toen de kernwetenschap nog tot volle ontplooiing moest komen.
De zogenoemde Z-pinch-machine bestaat uit niet meer dan een cilindrische buis met daarin en mengsel van waterstof en deuterium. Door een sterke elektrische stroom doorheen de buis te sturen, ontstaat er een magneetveld dat het plasma (geïoniseerde dus geladen atomen) bij elkaar drukt. Heel soms dicht genoeg bij elkaar zodat er fusies ontstaan – atomen smelten dan samen om helium te vormen (en hoogenergetische neutronen vrij te geven).
Amerikaanse fysici zijn er nu in geslaagd gedurende ‘liefst’ 16 microseconden een fusieplasma – een plasma waarin fusiereacties plaatsvinden – te onderhouden. Dat is een record (voor de Z-pinch-machine), en voldoende om het fusieplasma stabiel te mogen noemen.
De tour de force is een steuntje in de rug van fusiewetenschappers die geloven in het traject van compacte fusiereactors.
