OBEROENDE ELTEKNISK TIDSKRIFT • à RGà NG 80 ... - Elbranschen

Elbranschen 1/2009
Några av nyckelpersonerna kring EXTRAP T2, Alfvénlaboratoriets försöksreaktor.
Sittande Håkan Ferm, tekniker, stående från vänster Erik Olofsson, doktorand, Per
Brunsell, forskningschef, Jan Scheffel, professor och Jeanette Jansén, ekonomi
och administration, KTH.
Projektet kallas den ”Numeriska
Tokamaken”. Det är en av
huvudkomponenterna i EFDAs
långsiktiga strategiska planering.
Dels skapas simuleringsverktyg
för ITER och senare kompletta
ingenjörsverktyg för DEMO som
ska byggas 2035. Verktygen ska
då vara validerade mot ITER
och ha fullständig prediktiv
kapacitet.
Det är ett mycket attraktivt
tvärvetenskapligt projekt med e-
vetenskapliga förtecken. E-vetenskap
innebär att man utnyttjar
modern informationsteknik för
att angripa komplexa problem
som inte skulle kunna hanteras
utan elektroniska hjälpmedel.
Då kan man dra nytta av geografiskt
spridda resurser, både
tekniska och mänskliga. Den
svenska närvaron inom teknikinnovation
och systemmodellering
måste förbättras så att vi
kan använda och utveckla vår
styrka inom fysikmodellerna.
Forskning kring
aktiv plasmakontroll
– Skillnaden mellan vår reaktor
EXTRAP T2R och ITER ligger i
magnetflaskan och sättet på vilket
magnetfältet håller plasman
på plats, förklarade Per Brunsell,
chef för Alfvénlaboratoriet
på KTH.
– Vi svarar för ett av flera små
specialiserade experiment inom
EU:s fusionsprogram. Forskargruppen
består av tio personer,
forskare, doktorander, ingenjörer
och tekniker. I en liten anläggning
som vår får man ett hett
plasma med en temperatur på
tre miljoner grader Kelvin. Där
har plasmat flera viktiga egenskaper
som liknar ett fullskaligt
fusionsplasma. Inga fusionsreaktioner
genereras. För det krävs
högre temperaturer, men det är
en viktig plattform för forskarutbildning
inom området.
Främst utvecklas här nya, innovativa
metoder för aktiv plasmakontroll.
– Ökat nationellt stöd till den
svenska fusionsforskningen är
nödvändigt för att EXTRAP
T2R-experimentet ska kunna
utnyttjas med full potential,
understryker Per Brunsell.
Tokamaken (ITER) arbetar
med enormt starka magnetfält
på 10-15 Tesla som tvingar plasmat
på plats.
– Vi arbetar med aktiv stabilisering.
Skalet kombineras med
yttre magnetspolar som indikerar
minsta lilla rörelse och skickar
signaler till kontrollrummets
enheter för feed-back. Därifrån
kommer signaler tillbaka till
andra spolar som justerar sina
strömmar och åstadkommer en
magnetisk återförande kraft på
plasmat. Magnetfältet byter riktning
när man går inifrån och ut
(reversed-field pinch) något som
tillåter magnetfältet att relaxera i
flaskan.
I stället för att som i Tokamaken
hålla plasmat på plats med
enorm magnetisk kraft släpper
man löst det mer och låter det
anpassa sig som det själv vill.
Därför kan man använda mindre
och enklare magnetfältsspolar,
helt vanliga kopparspolar. Det
sänker kostnaderna och maskinen
kan göras mindre och med
högre täthet i plasmat.
– Forskningen kring aktiv
plasmakontroll är viktig inte
bara för oss utan även för
ITER där man kommer att
ligga på stabilitetsgränserna för
att få så många reaktioner och
så hög täthet som möjligt. Med
ökad stabilitet kan fusionsreaktorns
uteffekt höjas.
Interiör från reaktorkammaren på NIF, Livermore, Kalifornien. En fullskaleanläggning som redan är igång. Laserstrålar
beskjuter ärtstora gryn av fruset tungt väte. Målpositioneraren syns till höger. Neutronerna som frigörs vid reaktionen
fastnar på väggen som värms upp så att elproduktion möjliggörs.
20