Deuterium-tritium-systeem levert baanbrekende beelden op van door kernfusie geproduceerde Tsjerenkov-straling
JANESVILLE, Wisconsin, 3 augustus 2023 – SHINE Technologies, LLC, een bedrijf dat zich bezighoudt met fusietechnologie van de volgende generatie, heeft vandaag bekendgemaakt dat het voor zover bekend voor het eerst in de geschiedenis duidelijk zichtbare Tsjerenkov-straling heeft aangetoond die door kernfusie wordt geproduceerd.
In het verleden werd fusie aangetoond en gedetecteerd met instrumenten in plaats van met zichtbaar licht.
Dit door fusie veroorzaakte Tsjerenkov-stralingseffect is het resultaat van deuterium-tritiumfusieprocessen op de hoofdcampus van SHINE, ter ondersteuning van de lancering van de FLARE-dienst (Fusion Linear Accelerator for Radiation Effects) van het bedrijf en, uiteindelijk, ter ondersteuning van het isotopenproductieproces. De doelkamer van het fusiesysteem van SHINE is onder water geplaatst, waardoor zichtbare Tsjerenkov-straling kan worden opgewekt.
“Het hier geproduceerde Tsjerenkov-stralingseffect was helder genoeg om zichtbaar te zijn, wat betekent dat er veel fusie plaatsvindt, namelijk ongeveer 50 biljoen fusies per seconde. Bij een miljard fusies per seconde zou je weliswaar meetbare Tsjerenkov-straling kunnen hebben, maar geen zichtbare hoeveelheden,” aldus Gerald Kulcinski, emeritus Grainger-hoogleraar Kerntechniek en emeritus directeur Fusietechnologie aan de Universiteit van Wisconsin-Madison. “Deze resultaten vormen krachtig bewijs dat er nucleaire processen plaatsvinden en zijn een verdere bevestiging dat fusie neutronen kan produceren die vergelijkbaar zijn met die van sommige reactoren.”
Tsjerenkovstraling is een vorm van energie die een blauwe gloed afgeeft wanneer geladen deeltjes zich sneller dan de lichtsnelheid voortbewegen in een bepaald medium, zoals water. Licht beweegt zich in water voort met ongeveer 75% van zijn normale snelheid, en deeltjes die sneller gaan dan dit, veroorzaken een schokgolf terwijl ze afremmen, waarbij energie vrijkomt die de blauwe gloed veroorzaakt. Kernsplijtingsreactoren staan erom bekend deze straling te produceren; dit is een normaal verschijnsel in reactoren die bijna 20% van de elektriciteit in de Verenigde Staten leveren. Bij kernfusie worden de snelle geladen deeltjes vermoedelijk gevormd wanneer waterstof een neutron absorbeert en een hoogenergetische gammastraal uitzendt, die vervolgens een elektron raakt en dit tot bijna de lichtsnelheid versnelt.
“Fusie spreekt al lang tot de verbeelding van wetenschappers en het grote publiek. Het is gewoon echt gaaf om fusie visueel aantoonbaar te maken,” aldus Greg Piefer, oprichter en CEO van SHINE. “Deze zichtbare demonstratie van fusie bewijst dat we voldoende reactievermogen kunnen opwekken voor bepaalde commerciële toepassingen waarvoor tot nu toe reactoren werden gebruikt, en toont duidelijk de volgende stap aan in onze gefaseerde aanpak om fusie-energie uiteindelijk op de markt te brengen.”
SHINE werkt aan de industrialisering en opschaling van fusietechnologie via een vierfasenplan om belangrijke maatschappelijke problemen op te lossen op weg naar veilige, schone en overvloedige fusie-energie. Het huidige fusiesysteem ondersteunt de eerste fase, namelijk het inspecteren van industriële componenten, en zal van cruciaal belang zijn in de tweede fase, de productie van medische isotopen. SHINE is van plan om acht van dergelijke fusiesystemen in te zetten in „The Chrysalis“, zijn door fusie aangedreven neutronenproductiefaciliteit, als onderdeel van een project dat wordt ondersteund door de National Nuclear Security Administration van het Amerikaanse Ministerie van Energie. SHINE is van plan om zijn technologie verder te verfijnen en op te schalen om nucleair afval te recyclen en fusie-energie op te wekken.
“Ik feliciteer SHINE met het bereiken van een mijlpaal in hun streven om met behulp van een door kernfusie aangedreven apparaat levensreddende medische isotopen te produceren,” aldus Craig Piercy, CEO van de American Nuclear Society. “Het waarnemen van de Cherenkov-straling die door het door kernfusie aangedreven apparaat van SHINE wordt geproduceerd, is een opwindende stap voorwaarts in de ontwikkeling van fusietechnologie. Het verzamelen van praktijkgegevens en het bereiken van deze mijlpalen zullen helpen om het potentieel van fusie-energie op de lange termijn aan te tonen.”