DTU er en populær destination for landets 3.g-elever, når de skal skrive årets obligatoriske, flerfaglige opgave. Universitetet giver nemlig eleverne adgang til eksperter på en lang række fagområder samt mulighed for at gennemføre øvelser, de ikke kan udføre på gymnasiet eller derhjemme.
For eksempel var DTU’s fusionsreaktor, NORTH, ekstra velbesøgt i foråret 2023. I alt 30 elever på STX-uddannelsen (almen studentereksamen) oplevede nemlig reaktoren på tæt hold og indsamlede viden og data til at skrive om netop fusionsenergi i deres studieretningsprojekt (SRP). I artiklen her følger vi et hold på 10 elever, der besøgte NORTH den 1. marts.
NORTH kaldes også for en tokamak, og i større udgaver af den type maskine kan man skabe fusionsprocesser eller sagt mere mundret: smelte atomkerner sammen. Processen er identisk med den, der konstant finder sted i solens indre, og DTU’s tokamak er af samme type som fremtidens fusionskraftværker.
Fusion er det omvendte af den proces, der finder sted på klassiske atomkraftværker. Her bliver atomkernerne nemlig spaltet, og dette kaldes for fission.
En bæredygtig energikilde
NORTH er for lille til at lave fusionsenergi, og derfor bygger man større og større tokamakker som f.eks. ITER i Sydfrankrig, der p.t. er klar til brug i 2025. Til gengæld gør NORTH’s størrelse det muligt at foretage mange tests uden at bruge enorme mængder energi, og det er bl.a. med til at gøre den attraktiv for forskere.
Under besøget fik gymnasieeleverne først en overordnet introduktion til fusionsenergi. Efter det var de klar til at træde ind i det lokale, som rummer NORTH. Her målte de elektronernes temperatur og tæthed i et plasma, som var magnetisk indesluttet i den lille tokamak.
Plasmaet, som eleverne undersøgte, dannes ved at opvarme gas – i dette tilfælde brint – til en enormt høj temperatur ved hjælp af mikrobølger. I større og varmere tokamakker får det atomkernerne til at smelte sammen og danne gasarten helium. Ved sammensmeltningen frigives store mængder energi, og det gør fusion til en bæredygtig energikilde med enormt potentiale.
En stor tokamak indeholder plasma, der kan opnå en temperatur på langt over 100 mio. grader celcius. Temperaturen i solens centrum er til sammenligning ca. 15 mio. grader.
Når vi i fremtiden skal bygge et fusionskraftværk, skal vi skabe et fusionsplasma med så høj temperatur og tæthed som muligt, hvis fusionsprocessen skal ske ofte nok til, at et overskud af energi kan produceres. Der er vi ikke endnu, men ved hjælp af bl.a. NORTH bliver DTU’s forskere løbende klogere på, hvad der skal til for at skabe netop sådan et plasma.
En fremtid som fusionsforsker
Falke Geels, der er i sommers fik studenterhue på, havde netop læst en artikel om et stort gennembrud inden for fusionsenergi, da han tilmeldte sig SRP-øvelsen på DTU.
”Fusionsenergi er noget, jeg interesserer mig for lige nu, men jeg deltager også for at finde ud af, om jeg vil uddanne mig inden for det her på DTU og forske i det på lang sigt,” forklarer han.
