fuusioreaktoria

Fuusioreaktori on laite, jonka tarkoituksena on tuottaa energiaa fuusioreaktioilla: kevyiden ydinten, kuten deuteriumin ja tritiumin, yhdistyessä raskaammiksi ytimiksi vapautuu suuria määriä energiaa.

Fuusion ylläpito edellyttää erittäin korkeaa lämpötilaa ja plasman tehokasta konfinointia. Tämä voidaan saavuttaa useilla tekniikoilla, joiden pääryhmiä ovat magneettinen konfinaatio (tokamak ja stellarator) sekä inertiaalinen konfinaatio, jossa fuusioa edistetään lyhyillä, erittäin tiheillä pulssilla.

Polttoaineen koostumus: deuterium on runsas merivedessä, kun taas tritium on harvinaisempi ja sitä tuotetaan yleensä reaktoreissa litiumin neutronien avulla. Fyysisesti fuusio tarvitsee sekä korkeaa lämpötilaa että riittäviä säteilyn kannalta avoimia reaktioympäristöjä, joissa kolminkertainen fuusio on todennäköistä.

Merkittävimmät kokeet ja projektit ovat ITER (Ranska), JET (Yhdistynyt kuningaskunta), sekä stellarator-kokeet kuten Wendelstein 7-X Saksassa sekä EAST Kiinassa ja KSTAR Etelä-Koreassa.

Tilanne: kaupallista fuusioenergiaa ei ole vielä käytössä; suurimmat laitokset ovat tutkimus- ja kehitysvaiheessa. Haasteita ovat jatkuvan, kustannustehokkaan energian tuotto, materiaalien vastustus neutronisäteilylle sekä tritiumin tuotanto, kierrätys ja turvallinen hallinta.

Fuusion turvallisuus: yleisesti ottaen fuusio on turvallisempi ja ympäristöystävällisempi kuin fissioreaktorit, koska onnettomuusriskit ovat pienempiä ja loppujätteen määrä huomattavasti alhaisempi. Neutronisäteily kuitenkin aktivoi rakenteita, mikä vaatii huolenpitoa ja pitkäaikaista jätteenhallintaa.