![Page 1: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/1.jpg)
Fusion Road Show
Fusie – zon op aarde
![Page 2: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/2.jpg)
Fusie Van belofte
naar realiteit
3-4-2013
KIVI NIRIAm Den Haagh
Tony Donné
FOM-Instituut DIFFER
TU Eindhoven
![Page 3: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/3.jpg)
Olie
35.4%
Kolen
25.1%
Gas
20.5%
Wereld energiegebruik
2005 - IEA 2007, REN 2006
Kernsplijting 6.3%
Waterkracht 2.2%
Biomassa en afval 10%
Duurzaam 0.5%
Zonnewarmte
0.11%
Wind
0.10%
Getijden/golf
0.002%
Geothermisch
0.24%
Zonnecellen
0.004%
![Page 4: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/4.jpg)
Kernsplijting
n + 235U 3n + fragmenten
![Page 5: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/5.jpg)
Fusie
deuterium + tritium helium + neutron
![Page 6: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/6.jpg)
Jaar
Bevolking
Energie
Were
ldb
evo
lkin
g (
Mil
jard
)
2
4
10
2000 1500 1000 500 0 0
2500 3000
6
8
Nu
![Page 7: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/8.jpg)
Olie
Jaar
Bevolking
Energie
Were
ldb
evo
lkin
g (
Mil
jard
)
2
4
10
2000 1500 1000 500 0 0
2500 3000
6
8
Nu
CO2!
![Page 9: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/9.jpg)
Wind
Zon
Waterkracht
Golfenergie
Biomassa
Kernsplijting
Geothermisch
CO2-opslag
Schone energie?
![Page 10: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/10.jpg)
NASA
Europe, USA, Japan, China, Russia, S-Korea and India
willen fusie:
• Geen CO2, schoon, veiligheid
• Brandstof alom voorradig
• Geen proliferatie issue
Nadeel... Fusie is onmogelijk
![Page 11: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/11.jpg)
NASA
Europe, USA, Japan, China, Russia, S-Korea and India
willen fusie:
• Geen CO2, schoon, veiligheid
• Brandstof alom voorradig
• Geen proliferatie issue
Nadeel... Fusie is moeilijk
![Page 12: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/12.jpg)
temperatuur: ~150 miljoen°C
de D en T kernen
die moeten versmelten
stoten elkaar af
brandstof: waterstof
![Page 13: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/13.jpg)
De 7 onmogelijkheden van fusie
![Page 14: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/14.jpg)
10 heter dan de zon
1
![Page 15: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/15.jpg)
Zonnevlammen
beheersen
2
![Page 16: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/16.jpg)
Thermische isolatie
nagenoeg perfect
3
![Page 17: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/17.jpg)
Materialen die je op de
zon kunt leggen
4
![Page 18: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/18.jpg)
Bombardement van
neutronen
5
![Page 19: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/19.jpg)
Brandstofcyclus
Tritiumproductie
6
![Page 20: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/20.jpg)
ITER: 34 landen
15.000.000 onderdelen
7
![Page 21: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/21.jpg)
10 heter dan de zon
1
![Page 22: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/22.jpg)
Deuterium
en
Tritium
Verhitting
![Page 23: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/23.jpg)
Plasma
Verhitting aan
![Page 24: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/25.jpg)
Zonnevlammen
beheersen
2
![Page 26: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/26.jpg)
Heet plasma
Verhitting hoog
![Page 27: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/27.jpg)
Magnetron
Heet plasma
Verhitting hoog
![Page 29: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/29.jpg)
Plasma verhitting
Resultaat: temperaturen van
100 – 400 miljoen K
zijn relatief eenvoudig te maken
![Page 30: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/30.jpg)
JET
![Page 31: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/31.jpg)
JET
![Page 32: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/32.jpg)
JET
![Page 33: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/34.jpg)
MAST (Culham, UK)
![Page 35: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/35.jpg)
Onderzoek aan magnetische opsluitingsconcepten
1960 1970 1980 1990 2000
![Page 36: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/36.jpg)
Sixties: exploring magnetic confinement configurations
1960 1970 1980 1990 2000
The winner:
the tokamak
![Page 37: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/37.jpg)
1960 1970 1980 1990 2000
Conceptverbetering gaat door
Stellarator
(W7-X, Germany) Large Helical Device
(LHD, Japan)
Spherical Tokamak
(MAST, UK)
![Page 38: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/38.jpg)
Progress in fusion
ITER
Nett energy gain:
Pfusion = 10 Pin
Demonstration of technical
principles – new regime
JET (and other machines)
Break-even:
Pfusion = Pin
Emphasis on physics
understanding
![Page 39: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/39.jpg)
Thermische isolatie
nagenoeg perfect
3
![Page 40: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/40.jpg)
Ohmse verhitting: vermogen gekoppeld aan het
opsluitende veld
total heating power
?
Ohmic
1960 1970 1980 1990 2000
plasma radius
0
12
W
![Page 41: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/41.jpg)
Additionele verhitting: ontkoppel verhitting &
opsluitend B-veld
total heating power
?
Ohmic
Additionele verhitting
1960 1970 1980 1990 2000
plasma radius
0
12
W
![Page 43: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/43.jpg)
Transport
door
plasma
fluctuaties
Hete plasma’s hebben een rijke structuur
Lagere performance
![Page 44: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/44.jpg)
1982 ASDEX: ontdekking van high confinement mode.
total heating power
?
Ohmic
Additionele verhitting
1960 1970 1980 1990 2000
plasma radius
0
12
W
transport
barriere
L
L
H
H
![Page 45: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/45.jpg)
Ontdekking van interne transport barrieres
total heating power
?
Ohmic
Additionele verhitting
1960 1970 1980 1990 2000
plasma radius
0
12
W
L
H
transport
barriere
L
H
![Page 46: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/46.jpg)
Turbulentie controle
![Page 47: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/47.jpg)
Turbulentie controle Bart Hennen
![Page 48: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/48.jpg)
Excitatie en onderdrukking van een
instabiliteit
Turbulentie controle
![Page 49: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/49.jpg)
De 7 uitdagingen
![Page 50: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/50.jpg)
Target ITER
Po
wer
mu
ltip
licati
on
Fusion: power multiplication factor
doubles every 1.8 years
10
1
0.1
0.01
0.001
0.0001
0.00001
Mu
ltip
lic
ati
on
po
we
r
Moore’s law: number of transistors
doubles every 2 years
Pentium 4
Merced P7
Pentium Pro P6 Pentium P5
80486
80386
80286
8086
8080
4004
1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
Hoge T, stabiele opsluiting, goede thermische isolatie
![Page 51: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/51.jpg)
Target ITER
Po
wer
mu
ltip
licati
on
Fusion: power multiplication factor
doubles every 1.8 years
10
1
0.1
0.01
0.001
0.0001
0.00001
Mu
ltip
lic
ati
on
po
we
r
Moore’s law: number of transistors
doubles every 2 years
Pentium 4
Merced P7
Pentium Pro P6 Pentium P5
80486
80386
80286
8086
8080
4004
1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
Hoge T, stabiele opsluiting, goede thermische isolatie
![Page 52: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/52.jpg)
Materialen die je op de
zon kunt leggen
4
![Page 53: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/53.jpg)
Thermische belasting
~1 <10 85 2000
Power load [MW/m2]
Rolls Royce Trent 900
Re-entry vehicle
ITER transients
Ariane 5/Vulcain 2
HWR
ITER steady-state
![Page 54: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/54.jpg)
Scrape-off laag ~ 2 cm dik
Vermogensdichtheid 1 GW/m2
![Page 55: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/55.jpg)
Hoe kan 1 GW/m2
worden gereduceerd tot
hanteerbare waarde?
Keuze van de
geometrie van de
divertor
Straal 90% van het
vermogen weg
‘Ontkoppel’ het plasma
in de divertor (T<10 eV)
JET
![Page 56: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/56.jpg)
![Page 57: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/57.jpg)
Plasma wand materialen: vele uitdagingen
Erosie
Redepositie
Tritium retentie
Smelten
Plasmavervuiling
Materiaalkeuze: Koolstof, Wolfraam, Beryllium.
Belangrijke randvoorwaarden: neutron fluentie
activatie
![Page 58: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/58.jpg)
Alcator C-Mod (MIT)
![Page 59: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/59.jpg)
Depositie van koolstof in TEXTOR (FZ-Julich)
50 micron
![Page 60: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/60.jpg)
Erosie/redepositie Reflectivity for eroded mirrors V. Voitsenya, Rev. Sci. Instrum. 76 (2005) 083502.
Material eroded away elsewhere can be
redeposited on mirrors
M. Rubel, 18th ITPA Diagnostics meeting
Courtesy: A. Litnovsky
![Page 61: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/61.jpg)
![Page 62: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/62.jpg)
![Page 63: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/63.jpg)
![Page 64: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/64.jpg)
![Page 65: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/65.jpg)
High-power linear plasma generators at FOM (NL):
operationeel: Pilot-PSI
In aanbouw: Magnum-PSI
![Page 66: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/66.jpg)
![Page 67: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/67.jpg)
MAGNUM-PSI First super-conducting linear plasma simulator: steady state 3T
10 MW/m2
GD=1024 m-2 s-1
Large targets (60 x 12 cm)
up to 100 kg
Separate target analysis chamber
In-situ transfer from exposure to analysis
chamber in 30 s
Water cooled target (100 kW)
Water cooled wall (50 kW/m2)
Modular plasma source
Roots blowers:
60000 m3/h
Turbo:
4400 l/s
![Page 68: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/68.jpg)
MAGNUM-PSI
![Page 69: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/69.jpg)
Movable source
Plasma beam Target position
Superconducting Magnet
RF heating Thomson Scattering
Diagnostics
MAGNUM-PSI
![Page 70: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/70.jpg)
Bombardement van
neutronen
5
![Page 71: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/71.jpg)
JET ITER
Hoge deeltjesfluxen
50 hogere ionenflux
5000 hogere ionenfluentie
> 105 hogere neutronenfluentie
![Page 72: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/72.jpg)
Nieuwe fenomenen voor diagnostieken Magnetic coils
• Radiation Induced
Conductivity (RIC)
• Radiation Induced
Electric Degradation
(RIED)
• Radiation Induced
Electromotive Force
(RIEMF)
Bolometers
• RIC
• Nuclear Heating
• Sputtering
• Contact degradation
• Differential swelling
and distortion
Pressure gauges
• RIC
• RIED
• Filament aging
Neutron cameras
• Noise due to -ray,
proton,
• Radiation damage
on solid state
detectors
Optical diagnostics
Mirror
• Deposition, erosion
• Swelling, distortion
Window
• Permanent transient
absorption
• Radioluminescence
• Swelling, distortion
Impurity monitoring
Mirror and windows
• same as above
Fibers
• Permanent transient
absorption
• Radioluminescence
![Page 73: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/73.jpg)
Stralingsgeinduceerde absorptie en emissie
Stralingsgeinduceerde Emissie (RL or RIE) van twee typen quartz fibers in gammastralingsveld van 700 Gy/s
Refractieve componenten kunnen niet dicht bij plasma worden gebruikt
E.R. Hodgson
Stralingsgeinduceerde Absorptie (RIA) door neutronenstraling
![Page 74: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/74.jpg)
Transmutatie
Transmutatie was een
issue voor weerstands-
bolometers met Au
meanders (transmutatie
naar Hg)
Goede resultaten met Pt
meanders
![Page 75: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/75.jpg)
200
0 Temperature (C) 1200
radia
tion d
am
age (
dpa)
fusion
power plant
ITER
Gen II Fission
Gen IV Fission
0
Materiaalontwikkeling
![Page 76: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/76.jpg)
creep testing
IFMIF - International Fusion Materials Irradiation Facility
![Page 77: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/77.jpg)
Brandstofcyclus
Tritiumproductie
6
![Page 78: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/78.jpg)
First wall
Pb-17Li inlet
Pb-17Li outlet
Plasma
Tritium moet minstens 1000
worden gebruikt zonder gevangen
te worden
![Page 79: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/79.jpg)
ITER: 34 landen
15.000.000 onderdelen
7
![Page 80: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/80.jpg)
ITER in 2011 - bouw is onderweg
![Page 81: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/81.jpg)
Seismic Isolation Pads
![Page 82: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/82.jpg)
Poloidal Field Coil Winding Facilicity Building
![Page 83: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/83.jpg)
ITER Headquarters opened 15 October 2012
![Page 84: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/84.jpg)
![Page 85: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/85.jpg)
![Page 86: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/86.jpg)
ITER vacuum vessel – more heavy than the
Eiffel tower
![Page 87: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/87.jpg)
Neutral Beam heating
![Page 88: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/88.jpg)
ITER cryogenic system
![Page 89: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/89.jpg)
Superconducting cables
![Page 90: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/90.jpg)
Cooling system
![Page 91: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/91.jpg)
![Page 92: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/92.jpg)
![Page 93: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/93.jpg)
ITER is een wereldwijd project
ITER
Bouwkosten: 12 miljard Euro
Eerste experimenten: 2020
Energieproductie: 500 MW
Energievraag: 50 MW
![Page 94: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/94.jpg)
JET ITER DEMO
Fusion power
2000 2010 2020 2030 2040
De toekomst?
![Page 95: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/95.jpg)
Aziatische landen hebben zeer agressief
programma
![Page 96: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/96.jpg)
ITER
ITER ITER
MAGNUM ITER
ITER
IFMIF
OK
De 7 onmogelijkheden
van fusie
![Page 97: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/97.jpg)
The End
www.fusie-energie.nl
Dank aan:
Niek Lopes Cardozo
Gieljan de Vries
![Page 98: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/98.jpg)
Verdieping:
Veiligheid
Wanneer komt het, wat kost het?
Andere vormen van fusie
Economie – wat bepaalt de kostprijs?
![Page 99: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/99.jpg)
Komt fusie op tijd?
![Page 100: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/100.jpg)
Groei van diverse
energiebronnen (G.J. Kramer, Nature 2009)
![Page 101: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/101.jpg)
Fusie tov andere bronnen
Courtesy N.J. Lopes Cardozo
![Page 102: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/102.jpg)
Veiligheid
Fusie is géén kettingreactie
Brandstof voor
paar seconden
![Page 103: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/103.jpg)
Veiligheid
Waterstof en helium
zijn ongevaarlijk
Géén lang-levend kernafval
Géén vervoer radioactieve
stoffen tijdens bedrijf
Géén uitstoot broeikasgas
![Page 104: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/104.jpg)
Kernfval
Kernsplijting
Kernfusie
Kolenas
![Page 105: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/105.jpg)
Economie: electriciteitskosten
Most of the plant is conventional, not fusion specific!
fusion specific
![Page 106: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/106.jpg)
Samenstelling van directe kosten
Brandstofkosten bedragen slechts 0.5% !
Economie: electriciteitskosten
![Page 107: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/107.jpg)
Kosten voor diverse componenten
Belangrijkste kosten:
Mantel
Supergeleidende
spoelen
Site+gebouwen
Economie: electriciteitskosten
![Page 108: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/108.jpg)
The plant must be an affordable, reliable, maintainable
energy source and all of these factors are contained in the
cost of electricity:
coe = [CAC + (CO&M + CSCR + CF) * (1 + y)Y+ CD&D , where
(8760*PE* Pf)
CAC is the annual capital cost charge (total capital cost x Fixed Charge Rate)
CO&M is the annual operations and maintenance cost
CSCR is the annual scheduled component replacement cost
CF is the annual fuel costs
y is the annual escalation rate
Y is the construction and startup period in years
PE is the net electrical power (MWe)
Pf is the plant capacity factor
CD&D is the annual decontamination and decommissioning converted to mills/kWhr
Major Effect
Minor Effect (salaries, equip)
Minor Effect (cost, life)
Economie: electriciteitskosten
![Page 109: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/109.jpg)
Schaling van kosten met capaciteit
A: Availability
hth: thermodynamic efficiency
bN: normalized plasma pressure
N: normalized plasma density
Economie: electriciteitskosten
![Page 110: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/110.jpg)
Operational Time is the power production time over a set period of time.
Scheduled Down Time is the sum of regularly scheduled maintenance
periods for the power core, other reactor plant equipment, and balance of
plant equipment
Unscheduled Down Time is the summation of maintenance times to repair
unexpected operational failures that cause the plant to cease power
production
Availability = Operational Time
Operational Time + Scheduled Down Time + Unscheduled Down Time
Economie: beschikbaarheid
![Page 111: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/111.jpg)
Magnet
Vessel
Blanket
Coolant
manifold
Cold
shield Divertor
Permanent 5-6 year 2 year
(Power Plant Conceptual Study)
![Page 112: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/112.jpg)
• Transient heat losses of 1
ms duration are caused by
edge instabilities (so
called ELMs)
Large ELMs are
unacceptable
Mode of Operation should
avoid ELMs
8.5MJ
Energy loss from plasma due to transients
Snelle warmteverliezen beperken de levensduur van ITER
Economie: beschikbaarheid
![Page 113: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/113.jpg)
Beschikbaarheid moet groeien via ITER, DEMO
tot een fusie-elektriciteitscentrale
Now
Economie: beschikbaarheid
0
5 0
1 0 0 1 9 5 0 2 0 0 0 2 0 5 0 2 1 0 0
P r o j e c t i o n o f E l e c t r i c P l a n t A v a i l a b i l i t y
I T E R O p e r a t i o n
DEMO
F P P O p e r a t i o n ?
1 9 5 0 2 0 0 0 2 0 5 0 2 1 0 0
Fission, Fossil
![Page 114: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/114.jpg)
Andere vormen van fusie
![Page 115: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/115.jpg)
Traagheidsopsluiting (laserfusie)
![Page 116: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/116.jpg)
Magnetized Target Fusion
![Page 117: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/117.jpg)
Muon-gekataliseerde fusie
![Page 118: Fusie zon op aarde - KIVI · 2015. 11. 25. · Fusie – zon op aarde . Fusie Van belofte naar realiteit 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060922/60ae2355a6272e55f209f087/html5/thumbnails/118.jpg)
Confusie
Fusor
Bolbliksem
Koude fusie
Bubble fusion