Storbritanniens atomenergimyndighet (UKAEA) har tagit flera viktiga steg för att främja utvecklingen av fusionsenergi. Inom ramen för LIBRTI-programmet har myndigheten beställt en neutronkälla och avsatt medel för tolv mindre experiment med tritiumproduktion och digital simulering.
Framtidens fusionskraftverk kommer att använda två isotoper av väte – deuterium och tritium – för att generera energi. Deuterium finns i riklig mängd i havsvatten, medan tritium är mycket sällsynt. Därför krävs metoder för att producera det på ett hållbart sätt.
Tritium kan framställas genom en process där det bildas i en litiuminnehållande skyddsstruktur runt fusionen. Denna så kallade ”breeder blanket” fyller flera funktioner – att producera tritium, absorbera värme och fungera som strålningsskydd. Systemet bidrar till en självförsörjande bränslecykel genom att kontinuerligt generera tritium för fusionsreaktorn.
LIBRTI-programmets mål och investeringar
LIBRTI (Lithium Breeding Tritium Innovation) är en del av initiativet Fusion Futures och har en budget på 200 miljoner brittiska pund. Syftet är att utveckla teknologier för fusionens bränslecykel samt att stärka industrins kapacitet genom internationellt samarbete.
Under programmets fyraåriga löptid ska man demonstrera kontrollerad tritiumproduktion. Som en del av detta arbete planerar UKAEA att köpa en neutronkälla som blir en central del i en ny testanläggning vid Culham Campus i Oxfordshire.
Det amerikanska företaget SHINE Technologies i Wisconsin kommer att leverera en 14 megaelektronvolt deuterium-tritium-fusionsenhet för LIBRTI:s behov år 2027.
– Denna neutronkälla kommer att avge neutroner med samma energi som de som skapas i en fusionsreaktor, vilket gör det möjligt för LIBRTI att testa olika material och konstruktioner för att förfina modeller för framtida breeder blankets, säger John Norton, programchef för LIBRTI vid UKAEA.
SHINE Technologies vd Greg Piefer tillägger:
– Dessa neutroner är avgörande för att verifiera material för tritiumproduktion, vilket är kritiskt för att skapa storskaliga fusionsenergisystem.
Experiment och forskning
UKAEA har avsatt 9 miljoner brittiska pund för tolv mindre forskningsprojekt kring tritiumproduktion och digital simulering. Dessa projekt pågår fram till mars 2026 och innefattar samarbeten med universitet och forskningsinstitut.
Bland de utvalda projekten finns:
– Bangor University, som utvecklar en multiphysik-simuleringsmodell för tritiumreaktorer. – Tokamak Energy, som genomför experiment kring litiumföroreningar och diagnostik. – University of Birmingham, som utvecklar en solid litiumkeramisk breeder med integrerad tritiumdetektering.
Flera andra institutioner deltar, bland annat University of Oxford, University of Cambridge och University of Edinburgh.
Digital strategi för testanläggningen
– Vi vill gå från ren forskning till att skapa förtroende inom leverantörskedjan för framtida fusionskraftverk, säger Amanda Quadling, chef för Fusion Fundamental Research vid UKAEA.
UKAEA är en statlig myndighet under det brittiska energidepartementet och ansvarar för forskning och utveckling av hållbar fusionsenergi.
Källa: Nuclear World News