Energi til fremtiden – med Risø fra atomkraft til bæredygtig energi

Spejlantenne til fusionsreaktorer udviklet på
Risø. Den er en del af det måleudstyr, som Risø
har udviklet med henblik på at kunne levere til
ITER – en ny stor forsøgsreaktor, der skal stå
færdig i 2017.
selve fusionsprocessen, opfører sig. Også materialeforskningsafdelingen på Risø kunnet levere afgø-
rende resultater. Bl.a. var afdelingen med til at definere, hvilket materiale der skal bruges i den næste
store forsøgsreaktor, ITER, der bliver bygget i Frankrig og efter planen skal stå færdig i 2016.
Men udfordringen for den forsøgsreaktor, DEMO, der følger efter i 2033, er langt større: I et
egentligt fusionskraftværk med 200 millioner grader varmt, radioaktivt plasma bliver selve reaktorkammeret
bestrålet konstant. Faktisk i sådan en grad, at hvert eneste metalatom i DEMO-fusionskammeret
vil blive fysisk slået ud af plads 100 gange i løbet af sin levetid. Udfordringen er her at finde legeringer,
der kan holde til det – noget der kræver detaljerede undersøgelser af ændringer i materialers
indre struktur og deres mekaniske egenskaber. Dette forskningsarbejde følges op af fysisk-mekaniske
modeller, der bruges af de konstruktører, der har ansvaret for udviklingen af fusionsreaktorer.
Forskningen fører også til udvikling af nye, metalliske legeringer og keramiske materialer, der kan
holde til den store belastning under brug. Risø har i mange år været helt i front i arbejdet med at undersøge
materialernes struktur og egenskaber, samt med at få resultaterne omsat i modeller. Som
noget nyt har Risø udviklet en 3D-røntgenteknologi, kaldet 3D X-ray diffraction eller blot 3DXRD, der
kan ’se’, hvad der sker inden i et materiale, når det udsættes for tryk, træk, varme og bestråling. Risø
samarbejder her med et af verdens største røntgencentre, Den Europæiske Synkrotron i Grenoble,
Frankrig. Her har Risø etableret et 3D-mikroskop, der kan se, hvad der sker inden i materialernes mikrounivers
i levende video.
»Det er en vigtig ny karakteriseringsteknik, som vi er i front med – det er trods alt os, der har opfundet
den – og som blandt andet skal bruges til at undersøge materialer, der skal kunne holde til at
være i en fusionsreaktor. Men når vores gruppe bliver udfordret til at studere materialer til fusion, så
finder og udvikler vi også materialer, der kan bruges i andre sammenhænge,« siger Dorte Juul Jensen,
som er chef for Risøs materialeforskningsafdeling.
Forskning givEr indsigt
»Kan bruges i andre sammenhænge«. Det er i virkeligheden et af kodeordene i Risøs fusionsenergiforskning.
For der går langt tid – formentlig 40 år – før verden kan trykke på startknappen på sin første,
kommercielle fusionsreaktor. Men for Risø handler det lige så meget om at få indsigt i nogle af de
mest krævende teknologier og noget af den udfordrende teoretiske forskning. Et materiale, der kan
modstå kræfterne i en fusionsreaktor, kan givetvis også bruges i f.eks. høj-effektive kedler i fremtidens
kulkraftværker eller i bedre elektriske ledninger. Forskningen i superledere kan lige så vel bruges
FUSIONSENERGI EnErgI tIl frEmtIdEn
51