Fusie-energie voedt de sterren van bij hun geboorte en maakt leven op aarde mogelijk.

Maat: px
Weergave met pagina beginnen:

Download "Fusie-energie voedt de sterren van bij hun geboorte en maakt leven op aarde mogelijk."

Transcriptie

1 Fusie-energie voedt de sterren van bij hun geboorte en maakt leven op aarde mogelijk. In het meest actieve sterrenvormingsgebied van het lokale heelal bevindt Hodge 301, een cluster met heldere, massieve sterren, zich in de Tarantula Nebula in onze galactische buur, de grote Maghellaanse wolk. 1

2 De fusiereactie Figuur: Artistieke voorstelling van een deuterium-tritium fusiereactie Lichte atoomkernen kunnen versmelten tot zwaardere kernen en bij dit proces komt energie vrij. In de gemakkelijkst uitvoerbare fusiereactie worden kernen van de waterstofisotopen deuterium en tritium samengebracht bij hoge temperatuur, ze versmelten en vormen een heliumkern en een neutron. De hoeveelheid energie die wordt geproduceerd uit eenzelfde hoeveelheid materie is zowat 8 miljoen maal groter dan bij het verbranden van olie. 1 Verbranding van steenkool J/g 2 Verbranding van olie J/g 3 Uraniumsplijting 82,1 miljard J/g 4 Fusie (deuterium-tritium) 336 miljard J/g 2

3 Voorwaarden voor fusie Figuur: Plasma in het START-experiment Fusiereacties kunnen alleen doorgaan als de betrokken kernen voldoende energie hebben om de elektrische afstotingskracht te overwinnen. Dit vereist een temperatuur van meerdere miljoenen graden. In deze omstandigheden verliezen de atomen hun elektronen en het materiaal vormt een gas van elektrisch geladen deeltjes, wat bekend staat als plasma. Om fusie te kunnen gebruiken voor de productie van energie moeten 3 verschillende plasmaparameters de gewenste waarde bereiken. Voldoende plasmadichtheid moet kunnen gehandhaafd worden bij de vereiste temperatuur met voldoende hoge isolatie. In een deuterium-tritium fusiereactie vereist een nettoproductie van energie een temperatuur in de buurt van 100 miljoen graden en een dichtheid die overeenkomt met het miljoenste van de luchtdichtheid. 3

4 Plasmasfeer De centrale elektrode wordt gevoed door een oscillerend circuit dat een elektrisch veld opwekt, waardoor het gas onder lage druk in de sfeer wordt omgezet in een plasma. De geëxiteerde moleculen van het plasma veroorzaken oplichtende schichten. Wanneer je je vingers tegen de sfeer houdt, wijzig je het elektrisch veld en verplaatsen de oplichtende filamenten zich naar je vingers. Probeer het maar! 4

5 Fusie op aarde Het doel van fusieonderzoek is de reproductie van het fusieproces op de aarde om in de toekomst elektriciteit op te wekken. Voor dit onderzoek worden in laboratoria wereldwijd twee hoofdrichtingen verkend: magnetische opsluiting en inertiële fusie. Het doel is de eigenschappen van plasma te begrijpen en de meest efficiënte technologie te bepalen voor de productie van fusie-energie. Bij magnetische opsluiting, wordt plasma opgewekt in een vacuümruimte en van de wanden weggehouden door sterke magnetische velden. Plasma bestaat uit geladen deeltjes die de magnetische veldlijnen volgen in gesloten lussen. Eens het fusieproces gestart is, wordt een groot aantal deuterium- en tritiumkernen "verbrand" tot helium en neutronen, waarbij heel wat energie wordt geproduceerd! Neutronen brengen het grootste gedeelte van deze energie buiten het plasma. Externe verwarming, met behulp van microgolven of deeltjesbundels, is noodzakelijk om een voldoende aantal fusiereacties te genereren. Ook helium kan het plasma opwarmen, wat bijdraagt tot de instandhouding van de reactie. Twee hoofdcategorieën van experimentele machines maken gebruik van dit type opsluiting: de tokamak en de stellarator. Nog andere magnetische configuraties worden onderzocht: de "reversed field pinch"-reactor (reactor met inklemming door omgekeerd veld) en de sferische tokamak. Bij inertiële fusie wordt een klein pilletje (±1 mm diameter) bevroren fusiebrandstof gecomprimeerd door de inertiekracht van een hoogvermogenlaser of door bundels deeltjes die tegelijkertijd inslaan op het doel. Zo stijgen de temperatuur en de druk in de kern van het pilletje tot het 5

6 punt is bereikt waarbij meer energie wordt afgegeven door de fusie dan er wordt aangevoerd door de deeltjesbundels. Figuur: Schematische voorstelling van de magnetische opsluiting van het plasma. Het plasma wordt van de omgevende materialen weggehouden door sterke magnetische velden die worden opgewekt door externe spoelen. Figuur: Schets van de stappen van een fusiereactie met opsluiting door inertie 6

7 De tokamak deze is gebaseerd op een Russisch ontwerp dat bekend staat als een tokamak, wat staat voor "toroïdale kamer met magneetspoelen". In een tokamak wordt het plasma geproduceerd in een ringvormige kamer (of torus) en van de wanden verwijderd gehouden door magnetische velden. In een tokamak wordt de opsluiting bereikt door: - een toroïdaal veld, geproduceerd door externe spoelen rond de kamer - een poloïdaal veld, opgewekt enerzijds door de stroom die intern door het plasma loopt en anderzijds door externe spoelen die zijn opgesteld rond de omtrek van de kamer De toroïdale en poloïdale velden worden samengevoegd wat leidt tot een getwiste of schroefvormige magnetische structuur. De hoofdstroom die wordt geïnduceerd in het plasma draagt ook bij tot de opwarming van het plasma. Het plasma wordt typisch geproduceerd in verschillende ontladingen. Tot dusver werden met de tokamak de beste resultaten behaald van alle systemen met magnetische opsluiting. Figuur: Schematische tekening van een tokamak 7

8 De stellarator De stellarator is eveneens gebaseerd op het principe van magnetische opsluiting. Toroïdale en poloïdale velden worden opgewekt door een complex systeem van externe spoelen. De combinatie van deze velden resulteert in een getwist magnetisch veld. Er vloeit geen sterke stroom door het plasma. Dit heeft het voordeel dat het plasma gedurende lange tijd in een stabiele toestand kan gehouden worden, met minder plasma-instabiliteiten. Figuur 1. Schematische tekening van de stellarator Figuur 2. Spoelen voor de Wendelstein-7X machine, in opbouw te Greifswald, Duitsland 8

9 De Joint European Torus (JET) JET-parameters Grootste plasmastraal 2,96 m Kleinste plasmastraal 2,10 m (verticaal) 1,25 m (horizontaal) Pulslengte 20 s Plasmavolume m 3 Plasmatemperatuur meer dan 100 miljoen C Toroïdaal magnetisch veld 3,45 T Plasmastroom 4,8 MA Extra verwarmingsvermogen 25 MW JET is is het grootste fusie-experiment ter wereld, dat in staat is gebruik te maken van een brandstofmengsel deuterium-tritium. Het project werd in 1973 opgestart als een gemeenschappelijke Europese samenwerking om de wetenschappelijke haalbaarheid van fusie aan te tonen. Het begon te werken in 1983 en het was de eerste fusie-installatie ter wereld die een beduidende productie van gecontroleerde fusie-energie (ongeveer 2 MW) bereikte, dit met een deuterium-tritium-experiment in In 1997 haalde JET tijdens een succesrijke experimentele campagne 16 MW, en is daarmee ook vandag nog steeds de wereldrecordhouder van de productie van fusie-energie. De verkregen fusie-energie kwam overeen met 65 percent van de energie die vereist was om het plasma te verhitten. JET heeft ook een unieke rol gespeeld bij de vooruitgang van de fusietechnologie. Geavanceerde systemen, zoals afstandsbediening, componenten blootgesteld aan het plasma, tritium-behandeling en diagnose werden met succes getest in de JET. De gegevens, verkregen uit het JET project, vormden de basis voor het ontwerpen van de volgende stap in de richting van fusie-energie: het ITER-project. Figuur: Het binnenste van de JET-tokamak in Culham, Engeland. 9

10 Vragen en antwoorden Wat is het verschil tussen kernfusie en kernfissie? In het fissie- of splijtingsproces wordt een zwaar atoom, zoals uranium, gesplitst in kleinere fragmenten. Een splijtingsreactie kan starten wanneer het zware atoom geraakt wordt door een neutron en bij dit proces komen energie en extra neutronen vrij. In het fusieproces versmelten twee lichte kernen tot een zwaardere kern, waarbij een grote hoeveelheid energie vrijkomt. Fusie is de energiebron van onze zon en van de sterren en ze levert de energie die het leven op aarde in stand houdt. Alle bestaande elementen werden ooit gevormd door het fusieproces. Wat is een plasma? Plasma is de vierde toestand van materie. In een plasma hebben de atomen of moleculen een deel van hun elektronen verloren en vormen ze een gas van geladen deeltjes. Er bestaan verschillende soorten plasma's. De zon is plasma en de meeste interstellaire en intergalactische ruimte is gevuld met zeer ijl plasma. Zeer hete vlammen, fluorescentielampen, bliksemontladingen en fusieplasma's zijn andere voorbeelden. Plasma's hebben unieke eigenschappen, in vergelijking met vaste stoffen, vloeistoffen en gassen, aangezien ze elektriciteit kunnen geleiden en ze reageren op elektrische en magnetische velden. Waarom zijn hoge temperaturen noodzakelijk voor fusie? Atoomkernen stoten elkaar af ten gevolge van hun gelijke positieve ladingen. Opdat de kernen deze afstotende krachten zouden kunnen overwinnen en versmelten, moeten ze botsen met zeer hoge snelheid. Dit betekent dat fusie alleen kan plaatsvinden bij zeer hoge temperaturen. 10

11 Waarom is gecontroleerde fusie zo moeilijk uit te voeren? De temperatuur die op aarde is vereist voor een fusiereactie bedraagt ongeveer 100 miljoen graden. Bij deze temperatuur hebben plasmadeeltjes de neiging met hoge snelheid weg te vliegen in alle richtingen. Een opstelling bouwen die in staat is het hete plasma op te sluiten met de vereiste dichtheid en isolatieniveau is een enorme uitdaging. Is er ooit al netto gecontroleerde fusie-energie geproduceerd? Nog niet! De grootste tokamak-installaties in werking hebben significante hoeveelheden fusie-energie geproduceerd gedurende een paar seconden. Hierdoor hebben ze de wetenschappelijke haalbaarheid van fusieenergieproductie aangetoond. Toch zijn deze allemaal te klein. ITER, dat tweemaal zo groot zal zijn als de grootste actuele fusie-installatie, zal voor het eerst netto fusie-energie produceren. Wat is Q? Een fusiereactor werkt als een energievermenigvuldiger die Q maal het toegevoerde vermogen produceert. Q = uitgangsvermogen/ingangsvermogen. De huidige experimenten halen tot Q = 1. ITER zal werken met Q =

12 Een droom realiseren De voorlopers 1929 Berlijn (Duitsland) Theoretische voorspelling dat grote hoeveelheden energie zouden kunnen vrijkomen door lichte kernen te versmelten 1934 Cambridge (V.K.) Nucleaire fusiereacties worden experimenteel uitgevoerd en de vrijgekomen energie wordt gemeten 1939 Ithaca (V.S.A.) Uitgebreide theorie met verklaring van kernfusieprocessen 1947 London (V.K.) Eerste kiloampère plasma gecreëerd in het Imperial College in een luchtledige glazen recipiënt in donut-vorm De dageraad van de researchprogramma's 1951 Argentinië beweert gecontroleerde kernfusie te hebben uitgevoerd in het Huemul Project Dit zet aan tot responsieve researchprogramma's in de V.S., het V.K. en Rusland Princeton (V.S.A.) Gecontroleerde fusie in het Matterhorn-project begint met het magnetisch opsluitingssysteem met de naam Stellarator 12

13 Los Alamos National Laboratory (V.S.A.) Het Sherwood-project begint te werken met opsluitsystemen met magnetische insnoering (pinch magnetic confinement devices) Moskou (Rusland) Een systeem met magnetische opsluiting, met de naam tokamak, wordt ontwikkeld aan het Kurchatov-instituut 1952 Lawrence Livermore National Laboratory (V.S.A.) Fusieonderzoek voor civiele doeleinden begint met de exploitatie van magnetische "spiegel"- machines 1954 Harwell (V.K.) Het Zero Energy Toroidal Assembly (ZETA), een circulaire insnoeringsinstallatie treedt in werking Begin van internationale samenwerking 1956 Harwell (V.K.) Russisch fusieonderzoek wordt voorgesteld aan Britse wetenschappers 1958 Genève (Zwitserland) Op de "Atoms for Peace"-vergadering delen Amerikaanse, Britse en Russische wetenschappers fusieresearchgegevens die voordien als geheim waren geclassificeerd Harwell (V.K.) ZETA-experimenten produceren plasma's bij temperaturen van 5 miljoen graden 1962 Culham (V.K.) Een niet geheim laboratorium voor plasmafysica wordt geopend 1968 Moskou (Rusland) De tokamak T-3 haalt temperaturen tot 10 miljoen graden en opsluittijden tot 20ms, ruim een grootteorde meer dan werd verwacht door de rest van de fusiegemeenschap. Westerse wetenschappenrs brengen een bezoek aan het experiment en controleren de resultaten Het tokamak-tijdperk 1970 Tokamak-installaties worden overal in Europa, Japan, Rusland en de V.S.A. gebouwd. 13

14 1973 Princeton (V.S.A.) De Princeton Large Torus tokamak treedt in werking Moskou (Rusland) De T-10 tokamak treedt in werking De ontwerpwerkzaamheden voor de JET, de Joint European Torus, beginnen Ontwikkeling van de "reversed field pinch"-onderzoekslijn (via insnoering met omgekeerd veld) in verschillende landen Oak Ridge National Laboratory (V.S.A.) De Ormak tokamak bereikt een ionentemperatuur van 20 miljoen graden met behulp van neutrale bundels 1977 Princeton (V.S.A.) De Princeton Large Torus bereikt een plasmatemperatuur van 82 miljoen graden 1978 Het JET-project heeft het fiat gekregen van de Europese Commissie. De gekozen site is Culham, V.K. Geavanceerde ontwerpen en grootse resultaten 1982 Cadarache (Frankrijk) De bouw van de Tore Supra tokamak met supergeleidende magneten wordt gestart Princeton (V.S.A.) De Tokamak Fusion Test Reactor (TFTR) produceert zijn eerste plasma op 25 december 1983 Culham (V.K.) De JET is tijdig en volgens budget afgewerkt. De eerste plasma's worden aangemaakt. Cambridge (V.S.A.) De compacte Alcator tokamak bij het MIT komt in de buurt van de opsluitings- en dichtheidsvoorwaarden, maar bij te lage temperaturen 1985 Livermore (V.S.A.) Het Tandem Mirror Experiment is voltooid Naka (Japan) De tokamak JT-60 is afgewerkt. De eerste plasma's zijn aangemaakt De "Conceptual Design Activity" vangt aan bij de "International Thermonuclear Experimental Reactor" (ITER), de opvolger van de TFTR, de JET en de JT-60 De deelnemers zijn Europa, Japan, Rusland en de Verenigde Staten. Dit project liep af in

15 Cadarache (Frankrijk) Het eerste plasma werd geproduceerd in de Tore Supra Princeton (V.S.A.) De TFTR bereikt plasmatemperaturen tot 300 miljoen graden 1991 Culham (V.K.) De eerste aan de wereld vrijgegeven gecontroleerde productie van fusie-energie. Het START tokamak fusie-experiment begint Records en ITER krijgt vorm 1992 De engineeringactiviteiten voor ITER starten. De deelnemers zijn Europa, Japan, Rusland en de Verenigde Staten. Dit eindigde in 2001 De Culham JET (V.K.) produceert opgesloten plasma's met een levensduur tot 1,4 s 1993 Padua (Italië) Experimenten met de "reversed field pinch" RFX-machine Princeton (V.S.A.) De TFTR tokamak produceert 10 megawatt energie via een gecontroleerde fusiereactie 1996 Cadarache (Frankrijk) Een record wordt gevestigd in de Tore Supra: een plasmaduur van twee minuten met een stroomsterkte van nagenoeg 1 miljoen ampère Garching (Duitsland) De Wendelstein 7X stellarator met supergeleidende magneten wordt goedgekeurd 1997 De Culham JET (V.K.) produceert 16 MW fusie-energie het huidige record voor fusie-energie, met een fusieversterkingsfactor van 0, Naka (Japan) De JT-60 tokamak produceert "reversed shear" plasma met hoge prestaties, met een equivalente fusieversterkingsfactor van 1,25 het huidige wereldrecord 1999 De Verenigde Staten trekken zich terug uit het ITER-project Culham (V.K.) De Mega Amp Spherical Tokamak (MAST), de krachtigere opvolger van START begint te werken 15

16 2001 De onderhandelingsconferentie betreffende de Gemeenschappelijke Implementatie van ITER begint. Deelnemers zijn Canada, de Europese Unie, Japan en Rusland De Europese Unie stelt Cadarache in Frankrijk en Vandellòs in Spanje voor als kandidaatsites voor ITER, terwijl Japan Rokkasho voorstelt 2003 De Verenigde Staten stappen opnieuw in het ITER-project. Ook China en de Koreaanse Republiek treden toe, maar Canada trekt zich terug 2005, 28 juni Na de laatste onderhandelingen tussen de EU en Japan, kiezen de ITER-partners Cadarache als site voor het experiment 2005 India treedt toe tot het ITER-project 2006, 24 mei De internationale ITER-overeenkomst wordt geparafeerd Rond eind 2006 Cadarache (Frankrijk) De bouw van ITER begint 2007 Oprichting van het EU Domestic agency: de gemeenschappelijke "European Joint Undertaking for ITER" en de "Development of fusion energy" of "Fusion for Energy" (F4E) 2008 Start van de bouw van ITER *1929 Eerste pagina van het artikel van R.d E. Atkinson en F.G. Houtermans betreffende de energievoorziening van sterren door kernfusie *1939 Eerste pagina van het artikel van H.A. Bethe waarin de theorie van kernfusie wordt ontwikkeld *1947 Octrooi verleend aan G. Paget Thomson en M. Blackman voor een "apparaat dat thermonucleaire reacties produceert" *1951 Fusiepionier Lyman Spitzer te Princeton met zijn eerste stellarator *1954 Het Harwell ZETA pinch-systeem *1958 De Duitse delegatie op de "Atoms for Peace conference" in 1958, staand rond de tentoongestelde experimentele Russische "Ogra"-machine *1962 Luchtfoto van het Culham-laboratorium 16

17 *1968 De T-3 tokamak in het Kurchatov Institute in Moskou *1973 De Princeton Large Torus *1973 Close-up van de T-10 tokamak in het Kurchatov Institute te Moskou *1974 Eta-beta "reversed field pinch" aan de universiteit van Padua, Italië *1974 Algemeen zicht van de Ormak tokamak in het Oak Ridge National Laboratory, V.S.A. *1982 De Tokamak Fusion Test Reactor te Princeton, V.S.A. *1982 Binnenin de torus van de Tore Supra tokamak in Cadarache, Frankrijk *1983 Onderhoudswerkzaamheden in de JET, de Joint European Torus *1985 Algemeen zicht van de Japanse JT-60 tokamak *1986 Het Tandem Mirror Experiment, Livermore (V.S.A.) *1988 ITER-project *1991 Hogetemperatuurplasma in het START-experiment in het Culhamlaboratorium, V.K. *1993 De "Reversed field pinch" RFX-machine, Padua, Italië *1996 Computervoorstelling van de configuratie van de Wendelstein 7X stellarator, Garching, Duitsland *1999 De MAST in Culham, V.K. *2005 Weergave van de infrastructuur, ontworpen voor de ITER-site in Cadarache *2008 ITER: uitgravingen in Cadarache (Frankrijk) 17

18 De experimenten van vandaag op weg naar een break-even plasma De resultaten die werden verkregen uit de vroegere en de huidige experimenten vormen een stevige wetenschappelijke en technologische basis voor het ontwerp van ITER. Verder wereldwijd onderzoek in gespecialiseerde fusie-installaties zal bijdragen tot de verkenning van de nog onbeantwoorde vragen, zowel in de plasmafysica als -technologie. De verdere ontwikkeling van bestaande experimenten en de bijhorende upgrades zijn essentieel om dichter bij nettoproductie van fusie-energie te komen en om bij te dragen tot het ontwerp van commerciële energiecentrales. De belangrijkste laboratoria waar momenteel onderzoek naar fusie wordt gevoerd: - Labs en universiteiten die werken rond fusie - ITER-partners 18

19 Vooruitgang in beheerste fusie Kerntemperatuur van het plasma (miljoen C) Fusie tripel product dichtheid (deeltjes/m 3 ) x opsluitingstijd (s) x temperatuur (kev); Tokamak-ontwerp, ontwikkeld in de jaren ste Generatie ~ de Generatie ~ de Generatie ~ Hoge energievermenigvuldiging en duurzame verbranding De stappen richting fusie-energie worden gekenmerkt door resultaten op het gebied van de basisfusieparameters van het plasma: temperatuur, dichtheid en energieopsluitingsduur. Het product van deze 3 parameters moet een bepaalde waarde bereiken om meer energie te kunnen produceren uit de fusie dan er in het plasma wordt ingepompt (dit staat bekend als het break-even punt). De vooruitgang rond fusie is gebaseerd op een beter begrip van de basisplasmafysica en op de ontwikkeling van de betrokken technologische installaties. Het tripel product heeft een groei met een factor 1000 gekend in twintig jaar. De fusie-energie dit tot op heden werd geproduceerd in de actuele experimenten, staat op de drempel van break-even. ITER, het internationale fusieresearchexperiment dat nu klaar is voor opbouw, zal de volgende stap vormen naar ontbranding (waarbij de fusie-energie alleen zal volstaan om de plasmatemperatuur te handhaven). 19

20 ITER de weg naar fusie ITER is het grootste researchproject rond fusie-energie en de essentiële stap naar een wereldwijde en een Europese strategie voor de ontwikkeling van fusie-energie. Het is opgezet om de wetenschappelijke en technische haalbaarheid van fusieenergie aan te tonen. In ITER zullen wetenschappers "brandende" plasma's" onderzoeken, in omstandigheden die vergelijkbaar zijn met deze die we verwachten te zien in een fusie-energiecentrale. Dit zal het eerste experiment rond fusie-energie zijn dat netto-energie zal produceren gedurende een langere tijdsperiode. De grootte van de ITER-installatie zal vergelijkbaar zijn met die van een fusieenergiecentrale. De meeste sleuteltechnologieën die relevant zijn voor een fusie-energiecentrale zullen worden ontwikkeld en getest in een geïntegreerd systeem. ITER zal in Europa gebouwd worden en het is klaar voor inplanting in Cadarache, Frankrijk. De partners van het ITER-project zijn: de Europese Unie, Japan, de Volksrepubliek China, India, de Koreaanse Republiek, de Russische Federatie en de V.S.A. Meer dan de helft van de wereldbevolking is vertegenwoordigd. De EU-bijdrage aan ITER verloopt via de organisatie met de naam Fusion for Energy (F4E) met zetel in Barcelona, Spanje. De EU zal een leidende rol spelen in het ITER-project en ongeveer de helft van de totale kostprijs bijdragen. 20

21 De weg voorwaarts Na ITER moet een demonstratieplant DEMO de betrouwbaarheid bewijzen van fusie-energie en de bedrijfsparameters voor een commerciële fusieinstallatie nauwkeurig bepalen. Het ontwerp van DEMO zal gebaseerd zijn op de resultaten van actuele en verbeterde gespecialiseerde installaties en op de resultaten van de eerste fase van de experimenten in ITER en in IFMIF. ITER: de volgende stap Fusievermogen: 500 MW Plasma brandend gedurende lange tijd DEMO Fusievermogen: 2 GW Nettoelektriciteitsproductie Fusie-energiecentrales: Fusie-elektriciteit geleverd aan het net Scheme of a fusion power plant Superconducting magnet Plasma Blanket (containing lithium) Shielding structure Heat exchanger Steam generator Turbine and generator Electric power Vacuum vessel Deuterium fuel Schema van een fusie-energiecentrale Supergeleidende magneet Plasma Mantel (bevat lithium) Afschermingsstructuur Warmtewisselaar Stoomgenerator Turbine en generator Elektrische energie Vacuümvat Deuterium-brandstof 21

22 Schematische tekening van een reactor Wat gebeurt er in een fusie-energiecentrale? Het plasma bevindt zich in de toroïdale kamer, omringd door sterke magneten. Tijdens de fusiereactie versmelten de waterstofisotopen deuterium en tritium, met vorming van helium en een neutron. De heliumkernen geven hun energie af aan de plasmadeeltjes en houden het plasma warm. Ze worden dan uit het plasma verwijderd en opgeslagen in containers. De mantel bevindt zich in de wand van de plasmakamer; hier reageren de neutronen met lithium en produceren ze tritium en helium. Die worden dan uit de mantel geëxtraheerd en gescheiden. Het helium wordt opgeslagen in containers en het tritium wordt opnieuw geïnjecteerd in het plasma als brandstof. De energie van de snel bewegende neutronen wordt omgezet in warmte die wordt overgedragen naar een koelvloeistof. Daarna wordt elektriciteit opgewekt met behulp van een klassieke stoomgenerator en een stoomturbine. plasma magnets blanket and heat exchangers biological shield plasma magneten mantel en warmtewisselaars biologisch scherm 22

23 tritium+helium tritium recovery/recycle deuterium helium storage steam generator turbine/electricity generator tritium + helium tritium opvang/recyclage deuterium heliumopslag stoomgenerator turbine/elektriciteits generator 23

24 De ITER-tokamak Het ITER-project. De man onderin geeft u een idee van de schaal. ITER is gebaseerd op het tokamak-ontwerp, waarbij een heet gas wordt opgesloten in een torusvormige kamer, met behulp van een magnetisch veld. De grote vacuümruimte, waarin de fusiereacties plaatsvinden, vormt het hart van de machine. De supergeleidende magneten van ITER sluiten het reagerende plasma op, ze sturen het en ze induceren er een elektrische stroom in. Supergeleidende magneetspoelen werken bij uiterst lage temperaturen. Om de lage bedrijfstemperatuur van de magneten (-269 C, net een paar graden boven het absolute nulpunt) te kunnen handhaven worden de magneten omsloten door een grote container met de naam cryostaat. De binnenwanden van de kamer worden beschermd door een mantel, die de warmte en de neutronen die worden uitgestraald door het plasma opvangt. Sommige modules van de mantel bevatten lithium, dat regaeert met de neutronen afkomstig van de fusiereacties, om tritium te vormen dat vervolgens weer in het plasma wordt geïnjecteerd voor gebruik als brandstof. Bij de bodem van de kamer vangt een "divertor" onzuiverheden en de in de reactie geproduceerde heliumdeeltjes op. In de kamer bieden verschillende poorten toegang tot het plasma voor verwarming, diagnose, testen van de reactormantel en onderhoud op afstand. Voorspellingen op basis van de experimenten van vandaag tonen aan dat het nodig zal zijn dat een fusie-energiecentrale een minimale elektrische uitvoercapaciteit van 500 MW heeft, om energie te kunnen produceren uit fusie. 24

25 ITER: belangrijkste ontwerpparameters Total fusion power Totaal fusievermogen 500MW 500 MW Power amplification Vermogenversterking Machine height 26m Machinehoogte 26 m Machine diameter Machinediameter 29 m 29m Plasma major radius Grootste plasmastraal 6.2m 6,2 m Plasma minor radius Kleinste plasmastraal 2.0m 2,0m Plasma current 15MA Plasmastroom 15 MA On axis toroidal field Axiaal toroïdaal veld 5,3 T 5.3T Plasma volume Plasmavolume 837 m 3 837m 3 Installed auxiliary heating 73MW Geïnstalleerde hulpverwarming 73 MW 25

26 ITER voor geavanceerd onderzoek naar plasmafysica Het hoofddoel van ITER in de sector van de plasmafusiefysica is het ophelderen van openstaande wetenschappelijke vragen betreffende de optimale werking van een fusie-energiecentrale. Een van de belangrijkste onderwerpen is het begrijpen en het beperken van plasma-instabiliteiten die ongewenst energie- en deeltjestransport kunnen veroorzaken. ITER zal de eerste fusie-installatie zijn, die zal werken met een "brandend" plasma. Deze toestand wordt bereikt wanneer de heliumkernen, die worden geproduceerd in het fusieproces en die worden ingevangen door het magnetisch veld, hun energie overdragen aan het plasma en zo beduidend bijdragen tot de verwarming van het plasma. Fusie-energiecentrales zullen gebruik maken van "brandende" plasma's. Nieuwe fenomenen zullen opduiken als gevolg van het gebruik van brandende plasma's. ITER zal gedetailleerd experimenteel onderzoek aan brandende plasma's mogelijk maken, evenals geavanceerde plasmascenario's die relevant zijn voor toekomstige fusie-energiecentrales. Figuur: Een wetenschapper aan het werk aan een plasma-experiment 26

27 ITER Testen van geavanceerde fusietechnologieën Figuren (van links naar rechts): 1. Centrale solenoïde van buitenmodule, vervaardigd bij Toshiba (Japan), tijdens de plaatsing buiten de binnenmodule die geïnstalleerd is in de vacuümkamer (Naka, Japan) 2. Metaalbewerkingswerkzaamheden voor de toroïdale binnenbehuizing van de supergeleider (Kind, Germany) 3. Modeldoorsnede van vacuümkamer (Japan) 4. Stroomtest op model van kanaalintegratie interne divertor (V.S.A.) 5. Afstandsbediening van mantelmodule 6. Divertor-testplatform (ENEA, ItalIë) ITER zal de meeste sleuteltechnologieën die belangrijk zijn voor een reactor testen. ITER verenigt diverse speerpunttechnologieën: grote supergeleidende magneten met hoge veldsterkte grootschalige cryogene systemen componenten die bestand zijn tegen hoge vermogensfluxdichtheden tritiumbehandelings- en productiesystemen geavanceerde plasmaverwarmingssystemen geavanceerde afstandsbediening en robotica De schaal van de ITER-componenten, hun strikte toleranties en de veeleisende bedrijfsomstandigheden vereisen kwaliteitscontrole van hoog niveau, accurate controle op de fabricage en het testen van de prestaties. 27

28 De realisatie van specifieke ITER-componenten is gebaseerd op de succesrijke ontwikkeling van prototypes. Het ITER-ontwerp garandeert een veilige werking voor het personeel en voor het milieu. 28

29 IFMIF Optimalisering van materialen voor fusieenergiecentrales Duurzame, weinig te activeren materialen zijn noodzakelijk voor toekomstige fusie-energiecentrales. Het testen en kwalificeren van dergelijke materialen vereist langetermijnbestraling in omstandigheden die relevant zijn voor fusie en die realistisch de veroudering van de materialen weergeven. Voor het uitvoeren van deze tests werd het International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF) gepland. Het IFMIF werd beschouwd als een samenwerkingsorganisatie tussen de Europese Unie, Japan, Rusland en de V.S.A. De opbouw en de werking ervan zullen parallel met ITER verlopen. De resultaten van IFMIF zullen ook belangrijk zijn voor geavanceerde technologieën op vele andere gebieden. Zicht op de International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF) 29

30 Vragen en antwoorden Wat is ITER? ITER is 's werelds grootste gemeenschappelijk internationaal reserach- en ontwikkelingsproject betreffende energie dat de wetenschappelijke en technische haalbaarheid van kernfusie-energie wil aantonen. Hoeveel energie zal ITER produceren? ITER zal ongeveer 500 MW fusie-energie opwekken gedurende periodes van enkele honderden seconden. Wat gebruikt het? Ongeveer 900 kubieke meter gas met zeer lage dichtheid (minder dan één gram waterstofisotopen) wordt verhit om een plasma te vormen met een temperatuur van ongeveer 100 miljoen C. De plasmadeeltjes, opgesloten in een sterk magnetisch veld, botsen, versmelten en geven energie af. Wie zal ITER bouwen? Een internationale organisatie met zeven partners: de Europese Unie, de Volksrepubliek China, India, Japan, Rusland, Zuid-Korea en de V.S.A. Waar wordt ITER gebouwd? Europa zal de gastheer zijn en ITER zal gebouwd worden in Cadarache in het zuiden van Frankrijk. Wanneer zal ITER beginnen werken? De bouw van ITER is al begonnen. De bouwfase zal ongeveer 10 jaar duren en ze zal gevolgd worden door een 20-jarige werkingsperiode. 30

In deze eindtoets willen we met jullie samenvatten waar we het in het afgelopen kwartiel over gehad hebben:

In deze eindtoets willen we met jullie samenvatten waar we het in het afgelopen kwartiel over gehad hebben: Eindtoets 3DEX1: Fysica van nieuwe energie 21-1- 2014 van 9:00-12:00 Roger Jaspers & Adriana Creatore In deze eindtoets willen we met jullie samenvatten waar we het in het afgelopen kwartiel over gehad

Nadere informatie

Kernfusie: Principes Status, Vooruitzichten Jef ONGENA Laboratorium voor Plasmafysica Koninklijke Militaire School, Brussel

Kernfusie: Principes Status, Vooruitzichten Jef ONGENA Laboratorium voor Plasmafysica Koninklijke Militaire School, Brussel Kernfusie: Principes Status, Vooruitzichten Jef ONGENA Laboratorium voor Plasmafysica Koninklijke Militaire School, Brussel Museum voor de Geschiedenis van de Wetenschappen Universiteit Gent 5 Maart 2015

Nadere informatie

Kernfusie. Workshop handout. NLT module voor vwo

Kernfusie. Workshop handout. NLT module voor vwo Kernfusie Workshop handout NLT module voor vwo NLT3-v117 Kernfusie 1 1. 0. Inleiding Je werkt bij een gerenommeerd internationaal ontwerpbureau. Op een dag komt de president van de Verenigde Staten op

Nadere informatie

Wat is fusie? On ITER all magnet coils are super conducting. Toroidal magnetic field for trapping charged particles

Wat is fusie? On ITER all magnet coils are super conducting. Toroidal magnetic field for trapping charged particles ITER Wat is fusie? ITER Iter-nl Fusie op DIFFER Internationale activiteiten SOFT 2012 IBF 2013 SOFT 2014 Nederlandse succes verhalen Komende tenderacties Big Science industriedag Nieuwegein, 10 oktober

Nadere informatie

booklet final NL.qxp 1/19/06 10:30 AM Page 1 FUSIE, een energieoptie voorde toekomst omst van Europa Algemene informatie EURATOM

booklet final NL.qxp 1/19/06 10:30 AM Page 1 FUSIE, een energieoptie voorde toekomst omst van Europa Algemene informatie EURATOM booklet final NL.qxp 1/19/06 10:30 AM Page 1 FUSIE, een energieoptie voorde toekomst omst van Europa Algemene informatie EURATOM booklet final NL.qxp 1/19/06 10:30 AM Page 4 Geinteresseerd in Europees

Nadere informatie

FUSIE, een energieoptie voor de toekomst

FUSIE, een energieoptie voor de toekomst FUSIE, een energieoptie voor de toekomst omst van Europa Algemene informatie EURATOM Geïnteresseerd in Europees onderzoek? RTD Info is ons driemaandelijks magazine dat u op de hoogte houdt van de voornaamste

Nadere informatie

Onuitputtelijk, en Milieuvriendelijk! Energieopwekking via kernfusie komt langzaam dichterbij.

Onuitputtelijk, en Milieuvriendelijk! Energieopwekking via kernfusie komt langzaam dichterbij. Onuitputtelijk, De primaire brandstoffen voor de fusiereactor zijn deuterium en tritium. Deuterium kan in grote hoeveelheden uit zeewater worden gewonnen; tritium wordt bereid uit lithium dat eveneens

Nadere informatie

natuurkunde 1,2 Compex

natuurkunde 1,2 Compex Examen HAVO 2007 tijdvak 1 woensdag 23 mei totale examentijd 3,5 uur natuurkunde 1,2 Compex Vragen 1 tot en met 17 In dit deel van het examen staan de vragen waarbij de computer niet wordt gebruikt. Bij

Nadere informatie

2.3 Energie uit atoomkernen

2.3 Energie uit atoomkernen 2. Energie uit atoomkernen 2.1 Equivalentie van massa en energie 2.2 Energie per kerndeeltje in een kern 2.3 Energie uit atoomkernen 2.1 Equivalentie van massa en energie Einstein: massa kan worden omgezet

Nadere informatie

Eindtoets 3DEX0: Fysica van nieuwe energie 30-1- 2013 van 9:00-12:00

Eindtoets 3DEX0: Fysica van nieuwe energie 30-1- 2013 van 9:00-12:00 Eindtoets 3DEX0: Fysica van nieuwe energie 30-1- 2013 van 9:00-12:00 Roger Jaspers & Adriana Creatore In deze eindtoets willen we met jullie samenvatten waar we het in het afgelopen kwartiel over gehad

Nadere informatie

High Field Magnet Laboratory (HFML) Martin van Breukelen

High Field Magnet Laboratory (HFML) Martin van Breukelen High Field Magnet Laboratory (HFML) Martin van Breukelen High Field Magnet Laboratory (HFML) Martin van Breukelen Science Campus Radboud Universiteit Faculteit NWI NMR FELIX faciliteit HFML NaNoLab Guest

Nadere informatie

Examen HAVO. natuurkunde 1,2. tijdvak 1 woensdag 23 mei 13.30-16.30 uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Examen HAVO. natuurkunde 1,2. tijdvak 1 woensdag 23 mei 13.30-16.30 uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage. Examen HAVO 2007 tijdvak 1 woensdag 23 mei 13.30-16.30 uur natuurkunde 1,2 Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage. Dit examen bestaat uit 26 vragen. Voor dit examen zijn maximaal 80 punten te behalen.

Nadere informatie

De Zon. N.G. Schultheiss

De Zon. N.G. Schultheiss 1 De Zon N.G. Schultheiss 1 Inleiding Deze module is direct vanaf de derde of vierde klas te volgen en wordt vervolgd met de module De Broglie of de module Zonnewind. Figuur 1.1: Een schema voor kernfusie

Nadere informatie

elektriciteit en warmte uit houtpellets www.okofen-e.com www.facebook.com/okofen.e

elektriciteit en warmte uit houtpellets www.okofen-e.com www.facebook.com/okofen.e elektriciteit en warmte uit houtpellets www.okofen-e.com www.facebook.com/okofen.e Onze visie De visionairen van de pelletverwarmingsindustrie: Herbert en Stefan Ortner ELEKTRICITEIT EN WARMTE UIT HOUTPELLETS

Nadere informatie

Les Kernenergie. Werkblad

Les Kernenergie. Werkblad LESSENSERIE ENERGIETRANSITIE Les Kernenergie Werkblad Les Kernenergie Werkblad Wat is kernenergie? Het Griekse woord atomos betekent ondeelbaar. Het woord atoom is hiervan afgeleid. Ooit dachten wetenschappers

Nadere informatie

De Visie: Elektriciteit en warmte uit houtpellets

De Visie: Elektriciteit en warmte uit houtpellets De Visie: Onze missie is om een houtpelletketel te maken die ook elektriciteit kan opwekken. Het bijzondere daaraan? ÖkoFEN ontwikkelt een CO2-neutrale technologie met houtpellets als energiedrager, met

Nadere informatie

/home/garfieldairlines/nl/storing_the_sun_and_the_wind_nl.doc. Auteur: N. Packer, Staffordshire University, VK, april 2011

/home/garfieldairlines/nl/storing_the_sun_and_the_wind_nl.doc. Auteur: N. Packer, Staffordshire University, VK, april 2011 Zon en wind opslaan Auteur: N. Packer, Staffordshire University, VK, april 2011 Een overzicht De vraag naar elektriciteit wisselt per maand, per dag, per uur, ja zelfs per minuut. Dit is een probleem voor

Nadere informatie

Flipping the classroom

Flipping the classroom In dit projectje krijg je geen les, maar GEEF je zelf les. De leerkracht zal jullie natuurlijk ondersteunen. Dit zelf les noemen we: Flipping the classroom 2 Hoe gaan we te werk? 1. Je krijgt of kiest

Nadere informatie

Kosmische regen op Groningen

Kosmische regen op Groningen Kosmische regen op Groningen Wat is de samenstelling van de kosmische straling: protonen, zware kernen, neutrino s? Waar komen deze deeltjes met extreem hoge energie vandaan? Kunnen we met behulp van de

Nadere informatie

Hoofdstuk 9: Radioactiviteit

Hoofdstuk 9: Radioactiviteit Hoofdstuk 9: Radioactiviteit Natuurkunde VWO 2011/2012 www.lyceo.nl Hoofdstuk 9: Radioactiviteit Natuurkunde 1. Mechanica 2. Golven en straling 3. Elektriciteit en magnetisme 4. Warmteleer Rechtlijnige

Nadere informatie

Voedingssysteem voor hybride magneet van 45 T

Voedingssysteem voor hybride magneet van 45 T Vermogenselektronica event 2014 Voedingssysteem voor hybride magneet van 45 T L. van Lieshout 1 Onderwerpen -45 T hybride magneet voedingssysteem Radboud Universiteit -Bestaande voeding opgeboord naar

Nadere informatie

[Samenvatting Energie]

[Samenvatting Energie] [2014] [Samenvatting Energie] [NATUURKUNDE 3 VWO HOOFDSTUK 4 WESLEY VOS 0 Paragraaf 1 Energie omzetten Energiesoorten Elektrisch energie --> stroom Warmte --> vb. de centrale verwarming Bewegingsenergie

Nadere informatie

Opgave 3 N-16 in een kerncentrale 2014 II

Opgave 3 N-16 in een kerncentrale 2014 II Opgave 3 N-16 in een kerncentrale 2014 II In de reactor binnen in het reactorgebouw van een kerncentrale komt warmte vrij door kernsplijtingen. Die warmte wordt afgevoerd door het water in het primaire

Nadere informatie

Thermische Centrales voor Elektriciteit College TB142Ea, 12 mei 2014

Thermische Centrales voor Elektriciteit College TB142Ea, 12 mei 2014 Thermische Centrales voor Elektriciteit College TB142Ea, 12 mei 2014 Dr.ir. Gerard P.J. Dijkema E.On kolencentrales, Maasvlakte, Rotterdam. G.P.J. Dijkema 5 mei 2014 Faculty of Technology, Policy and Management

Nadere informatie

in het verticale vlak. Deze waarden komen redelijk goed overeen met de gemeten waarden van respectievelijk 390 en 320 π mm mrad.

in het verticale vlak. Deze waarden komen redelijk goed overeen met de gemeten waarden van respectievelijk 390 en 320 π mm mrad. Samenvatting Versnellers voor ionen, zoals bijvoorbeeld cyclotrons en synchrotrons, hebben allemaal een bron nodig die de ionen produceert. Op het Kernfysisch Versneller Instituut (KVI) in Groningen wordt

Nadere informatie

Financiering en ontwikkeling componenten van het internationale kernfusieproject

Financiering en ontwikkeling componenten van het internationale kernfusieproject IA Brussel Davy Pieters, meer informatie: www.ianetwerk.nl Financiering en ontwikkeling componenten van het internationale kernfusieproject ITER Auteur: Matthijs van der Beek (stagiair), onder eindverantwoording

Nadere informatie

Samenvatting. Wat is licht

Samenvatting. Wat is licht Samenvatting In dit onderdeel zal worden getracht de essentie van het onderzoek beschreven in dit proefschrift te presenteren zodanig dat het te begrijpen is door familie, vrienden en vakgenoten zonder

Nadere informatie

Uitwerkingen VWO deel 1 H2 (t/m par. 2.5)

Uitwerkingen VWO deel 1 H2 (t/m par. 2.5) Uitwerkingen VWO deel 1 H2 (t/m par. 2.5) 2.1 Inleiding 1. a) Warmte b) Magnetische Energie c) Bewegingsenergie en Warmte d) Licht (stralingsenergie) en warmte e) Stralingsenergie 2. a) Spanning (Volt),

Nadere informatie

Inhoud. 1 Inleiding 13. 1 energie 19

Inhoud. 1 Inleiding 13. 1 energie 19 Inhoud 1 Inleiding 13 1 onderzoeken van de natuur 13 Natuurwetenschappen 13 Onderzoeken 13 Ontwerpen 15 2 grootheden en eenheden 15 SI-stelsel 15 Voorvoegsels 15 3 meten 16 Meetinstrumenten 16 Nauwkeurigheid

Nadere informatie

Kernenergie. kernenergie01 (1 min, 22 sec)

Kernenergie. kernenergie01 (1 min, 22 sec) Kernenergie En dan is er nog de kernenergie! Kernenergie is energie opgewekt door kernreacties, de reacties waarbij atoomkernen zijn betrokken. In een kerncentrale splitst men uraniumkernen in kleinere

Nadere informatie

Opgave 1. Voor de grootte van de magnetische veldsterkte in de spoel geldt: = l

Opgave 1. Voor de grootte van de magnetische veldsterkte in de spoel geldt: = l Opgave 1 Een kompasnaald staat horizontaal opgesteld en geeft de richting aan van de horizontale r component Bh van de magnetische veldsterkte van het aardmagnetische veld. Een spoel wordt r evenwijdig

Nadere informatie

Uitwerking examen Natuurkunde1,2 HAVO 2007 (1 e tijdvak)

Uitwerking examen Natuurkunde1,2 HAVO 2007 (1 e tijdvak) Uitwerking examen Natuurkunde, HAVO 007 ( e tijdvak) Opgave Optrekkende auto. Naarmate de grafieklijn in een (v,t)-diagram steiler loopt, zal de versnelling groter zijn. De versnelling volgt immers uit

Nadere informatie

Alfastraling bestaat uit positieve heliumkernen (2 protonen en 2 neutronen) met veel energie. Wordt gestopt door een blad papier.

Alfastraling bestaat uit positieve heliumkernen (2 protonen en 2 neutronen) met veel energie. Wordt gestopt door een blad papier. Alfa -, bèta - en gammastraling Al in 1899 onderscheidde Ernest Rutherford bij de uraniumstraling "minstens twee" soorten: één die makkelijk wordt geabsorbeerd, voor het gemak de 'alfastraling' genoemd,

Nadere informatie

Chemie 4: Atoommodellen

Chemie 4: Atoommodellen Chemie 4: Atoommodellen Van de oude Grieken tot het kwantummodel Het woord atoom komt va, het Griekse woord atomos dat ondeelbaar betekent. Voor de Griekse geleerde Democritos die leefde in het jaar 400

Nadere informatie

KERNEN & DEELTJES VWO

KERNEN & DEELTJES VWO KERNEN & DEELTJES VWO Foton is een opgavenverzameling voor het nieuwe eindexamenprogramma natuurkunde. Foton is gratis te downloaden via natuurkundeuitgelegd.nl/foton Uitwerkingen van alle opgaven staan

Nadere informatie

oefen vt vwo5 h6 Elektromagnetisme Opgaven en uitwerkingen vind je op www.agtijmensen.nl Oefen vt vwo5 h6 Elektromagnetisme Opgave 1.

oefen vt vwo5 h6 Elektromagnetisme Opgaven en uitwerkingen vind je op www.agtijmensen.nl Oefen vt vwo5 h6 Elektromagnetisme Opgave 1. Opgaven en uitwerkingen vind je op www.agtijmensen.nl Oefen vt vwo5 h6 Elektromagnetisme Opgave 1. Elektrisch veld In de vacuüm gepompte beeldbuis van een TV staan twee evenwijdige vlakke metalen platen

Nadere informatie

Nieuwe resultaten van de zoektocht naar het Higgs deeltje in ATLAS

Nieuwe resultaten van de zoektocht naar het Higgs deeltje in ATLAS Nieuwe resultaten van de zoektocht naar het Higgs deeltje in ATLAS Op 4 juli 2012 presenteerde het ATLAS experiment een update van de actuele resultaten van de zoektocht naar het Higgs deeltje. Dat gebeurde

Nadere informatie

Mkv Magnetisme. Vraag 1 Twee lange, rechte stroomvoerende geleiders zijn opgehangen in hetzelfde verticale vlak, op een afstand d van elkaar.

Mkv Magnetisme. Vraag 1 Twee lange, rechte stroomvoerende geleiders zijn opgehangen in hetzelfde verticale vlak, op een afstand d van elkaar. Mkv Magnetisme Vraag 1 Twee lange, rechte stroomvoerende geleiders zijn opgehangen in hetzelfde verticale vlak, op een afstand d van elkaar. In een punt P op een afstand d/2 van de rechtse geleider is

Nadere informatie

Sterrenkunde Ruimte en tijd (3)

Sterrenkunde Ruimte en tijd (3) Sterrenkunde Ruimte en tijd (3) Zoals we in het vorige artikel konden lezen, concludeerde Hubble in 1929 tot de theorie van het uitdijende heelal. Dit uitdijen geschiedt met een snelheid die evenredig

Nadere informatie

Supergeleiding, hoe werkt dat? Samengevat. Onderwerp: elektrische stroom elektrisch veld en magnetisch veld

Supergeleiding, hoe werkt dat? Samengevat. Onderwerp: elektrische stroom elektrisch veld en magnetisch veld Supergeleiding, hoe werkt dat? atoomfysica Onderwerp: elektrische stroom elektrisch veld en magnetisch veld In 1911 deed de Nederlander Heike Kamerlingh Onnes een zeer merkwaardige ontdekking. Hij merkte

Nadere informatie

Homelab 2050, serie 4: Optimaal gebruik van beschikbare energiebronnen

Homelab 2050, serie 4: Optimaal gebruik van beschikbare energiebronnen Energie en exergie in de gebouwde omgeving Door Sabine Jansen (TU Delft) 7 April 2015 Homelab 2050, serie 4: Optimaal gebruik van beschikbare energiebronnen Exergie voor de gebouwde omgeving Statements

Nadere informatie

Hoofdstuk 3. en energieomzetting

Hoofdstuk 3. en energieomzetting Energie Hoofdstuk 3 Energie en energieomzetting Grootheid Energie; eenheid Joule afkorting volledig wetenschappelijke notatie 1 J 1 Joule 1 Joule 1 J 1 KJ 1 KiloJoule 10 3 Joule 1000 J 1 MJ 1 MegaJoule

Nadere informatie

HeatMaster 25 C 25 TC 35 TC 45 TC 70 TC 85 TC 120 TC

HeatMaster 25 C 25 TC 35 TC 45 TC 70 TC 85 TC 120 TC made in Belgium With the future in mind HeatMaster 25 C 25 TC 35 TC 45 TC 70 TC 85 TC 120 TC Condenserende gasketel met dubbele functie HeatMaster condensatie op CV HeatMaster condensatie op CV en sanitair

Nadere informatie

Een mooi moment is er rond een honderdduizendste van een seconde. Ja het Universum is nog piepjong. Op dat moment is de temperatuur zover gedaald dat

Een mooi moment is er rond een honderdduizendste van een seconde. Ja het Universum is nog piepjong. Op dat moment is de temperatuur zover gedaald dat 1 Donkere materie, klinkt mysterieus. En dat is het ook. Nog steeds. Voordat ik u ga uitleggen waarom wij er van overtuigd zijn dat er donkere materie moet zijn, eerst nog even de successen van de Oerknal

Nadere informatie

Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs Tijdvak 1 Vrijdag 27 mei totale examentijd 3 uur

Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs Tijdvak 1 Vrijdag 27 mei totale examentijd 3 uur natuurkunde 1,2 Examen VWO - Compex Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs Tijdvak 1 Vrijdag 27 mei totale examentijd 3 uur 20 05 Vragen 1 tot en met 17. In dit deel staan de vragen waarbij de computer

Nadere informatie

io ATerinzagelegging 7906913

io ATerinzagelegging 7906913 Octrooiraad io ATerinzagelegging 7906913 Nederland @ NL @ fj) @ @ Werkwijze en inrichting voor het tot stand brengen van een ionenstroom. Int.CI 3.: H01J37/30, H01L21/425. Aanvrager: Nederlandse Centrale

Nadere informatie

math inside Model orde reductie

math inside Model orde reductie math inside Model orde reductie Model orde reductie Met het voortschrijden van de rekenkracht van computers en numerieke algoritmen is het mogelijk om steeds complexere problemen op te lossen. Was het

Nadere informatie

Nuon Helianthos. Een doorbraak in zonne-energie.

Nuon Helianthos. Een doorbraak in zonne-energie. Nuon Helianthos Een doorbraak in zonne-energie. 2 Nuon Helianthos Een doorbraak in zonne-energie. Nuon Helianthos 3 Een duurzame samenleving staat hoog op de politieke en maatschappelijke agenda. Een wezenlijke

Nadere informatie

Onderzoek bij de sectie PNR

Onderzoek bij de sectie PNR Onderzoek bij de sectie PNR De Zeer-Hoge Temperatuur Reactor (VHTR) De Hoge Temperatuur Reactor met extra hoge bedrijfstemperatuur (Very High Temperature Reactor-VHTR) is gevuld met enkele honderdduizenden

Nadere informatie

Hoofdstuk 6: Elektromagnetisme

Hoofdstuk 6: Elektromagnetisme Hoofdstuk 6: lektromagnetisme Natuurkunde VWO 2011/2012 www.lyceo.nl Hoofdstuk 6: lektromagnetisme Natuurkunde 1. Mechanica 2. Golven en straling 3. lektriciteit en magnetisme 4. Warmteleer Rechtlijnige

Nadere informatie

Samenvatting. Introductie

Samenvatting. Introductie Samenvatting Introductie Wanneer er een spanning wordt aangelegd over een metaal, gaat er een stroom lopen. Deze stroom bestaat uit elektronen, elementaire deeltjes met fundamentele lading e = 1.6 10 16

Nadere informatie

Your added value provider

Your added value provider Energiebesparing Presentatie Energiebesparing waarom? Meer netto winst Efficient proces Energie besparen Minder CO2 beter milieu Minder onderhoud Energiebesparing: Energieverbruik Wereldwijd Rendement,

Nadere informatie

Werkingsprincipe van de brandstofcel... P. 37. Aanwijzingen ter bescherming van het milieu... P. 41

Werkingsprincipe van de brandstofcel... P. 37. Aanwijzingen ter bescherming van het milieu... P. 41 PROFI HYDRO CELL KIT GEBRUIKSAANWIJZING NL INHOUD Hydro Cell Kit... P. 36 Belangrijke aanwijzing voor het gebruik van de Hydro Cell Kit...P. 36 Veiligheidsaanwijzingen... P. 36 Reglementair gebruik...p.

Nadere informatie

Warmtepompen besparen op energie, niet op comfort

Warmtepompen besparen op energie, niet op comfort WARMTEPOMPTECHNIEK Warmtepompen besparen op energie, niet op comfort Voor verwarming en productie van sanitair warm water in nieuwbouw en renovatie Warmtepomptechniek in nieuwbouwprojecten Nieuw bouwen?

Nadere informatie

10 Materie en warmte. Onderwerpen. 3.2 Temperatuur en warmte.

10 Materie en warmte. Onderwerpen. 3.2 Temperatuur en warmte. 1 Materie en warmte Onderwerpen - Temperatuur en warmte. - Verschillende temperatuurschalen - Berekening hoeveelheid warmte t.o.v. bepaalde temperatuur. - Thermische geleidbaarheid van een stof. - Warmteweerstand

Nadere informatie

TENTAMEN NATUURKUNDE

TENTAMEN NATUURKUNDE CENTRALE COMMISSIE VOORTENTAMEN NATUURKUNDE TENTAMEN NATUURKUNDE tweede voorbeeldtentamen CCVN tijd : 3 uur aantal opgaven : 5 aantal antwoordbladen : 1 (bij opgave 2) Iedere opgave dient op een afzonderlijk

Nadere informatie

1 Overzicht theorievragen

1 Overzicht theorievragen 1 Overzicht theorievragen 1. Wat is een retrograde beweging? Vergelijk de wijze waarop Ptolemaeus deze verklaarde met de manier waarop Copernicus deze verklaarde. 2. Formuleer de drie wetten van planeetbeweging

Nadere informatie

Een nieuwe kijk op houtenergie

Een nieuwe kijk op houtenergie Een nieuwe kijk op houtenergie HOUT EEN MODERNE ENERGIEBRON AUTHENTIEK EN TOEKOMSTGERICHT In Europa is hout de primaire bron van duurzame energie. Duizenden gezinnen hebben een houtkachel ter beschikking.

Nadere informatie

Elektrische auto stoot evenveel CO 2 uit als gewone auto

Elektrische auto stoot evenveel CO 2 uit als gewone auto Elektrische auto stoot evenveel CO 2 uit als gewone auto Bron 1: Elektrische auto s zijn duur en helpen vooralsnog niets. Zet liever in op zuinige auto s, zegt Guus Kroes. 1. De elektrische auto is in

Nadere informatie

hoofdstuk 1 Elektriciteit.

hoofdstuk 1 Elektriciteit. hoofdstuk 1 Elektriciteit. 1.1 Lading. Veel toestellen op het laboratorium werken met elektriciteit. De werking van deze toestellen berust op elektrische lading die stroomt. We kennen twee soorten lading:

Nadere informatie

Compact Plus biogasinstallatie, Lierop, 600 kw

Compact Plus biogasinstallatie, Lierop, 600 kw Hoe maak je biogas? Inhoud presentatie Wie en wat is Biogas Plus? Hoe werkt een biogasinstallatie? Voor wie is een biogasinstallatie interessant? Is een biogasinstallatie duurzaam? Zijn subsidies nodig?

Nadere informatie

Elektriciteit. Elektriciteit

Elektriciteit. Elektriciteit Elektriciteit Alles wat we kunnen zien en alles wat we niet kunnen zien bestaat uit kleine deeltjes. Zo is een blok staal gemaakt van staaldeeltjes, bestaat water uit waterdeeltjes en hout uit houtdeeltjes.

Nadere informatie

Fusion Road Show. Fusie zon op aarde

Fusion Road Show. Fusie zon op aarde Fusion Road Show Fusie zon op aarde Fusie Van belofte naar realiteit Tony Donné FOM-Instituut DIFFER TU Eindhoven 3-4-2013 KIVI NIRIAm Den Haagh Gas 20.5% Duurzaam 0.5% Biomassa en afval 10% Waterkracht

Nadere informatie

Kernenergie. FEW cursus: Uitdagingen. Jo van den Brand 13 december 2010

Kernenergie. FEW cursus: Uitdagingen. Jo van den Brand 13 december 2010 Kernenergie FEW cursus: Uitdagingen Jo van den Brand 13 december 2010 Inhoud Jo van den Brand jo@nikhef.nl www.nikhef.nl/~jo Boek Giancoli Physics for Scientists and Engineers Week 1 Week 2 Tentamenstof

Nadere informatie

Elektrische en magnetische velden

Elektrische en magnetische velden Elektrische en magnetische velden 10 veelgestelde vragen EnergieNed Elektrische en magnetische velden 10 veelgestelde vragen EnergieNed januari 2003 2 Inleiding Elektriciteit is nauwelijks meer weg te

Nadere informatie

De Ziekte van Huntington, huntingtine

De Ziekte van Huntington, huntingtine Wetenschappelijk nieuws over de Ziekte van Huntington. In eenvoudige taal. Geschreven door wetenschappers. Voor de hele ZvH gemeenschap. Leer de vijand kennen: Neutronenstraling onthult de bouw van het

Nadere informatie

Brandstofcel in Woning- en Utiliteitsbouw

Brandstofcel in Woning- en Utiliteitsbouw Brandstofcel in Woning- en Utiliteitsbouw Leo de Ruijsscher Algemeen directeur De Blaay-Van den Bogaard Raadgevende Ingenieurs Docent TU Delft faculteit Bouwkunde Inleiding Nu de brandstofcel langzaam

Nadere informatie

SCHEIKUNDE. Hoofdstuk 9

SCHEIKUNDE. Hoofdstuk 9 SCHEIKUNDE Hoofdstuk 9 Par. 1 Elke chemische reactie heeft een energie-effect. De chemische energie voor én na de reactie is niet gelijk. Als de reactie warmer wordt is de chemische energie omgezet in

Nadere informatie

Energie Rijk. Lesmap Leerlingen

Energie Rijk. Lesmap Leerlingen Energie Rijk Lesmap Leerlingen - augustus 2009 Inhoudstafel Inleiding! 3 Welkom bij Energie Rijk 3 Inhoudelijke Ondersteuning! 4 Informatiefiches 4 Windturbines-windenergie 5 Steenkoolcentrale 6 STEG centrale

Nadere informatie

Radioactiviteit werd ontdekt in 1898 door de Franse natuurkundige Henri Becquerel.

Radioactiviteit werd ontdekt in 1898 door de Franse natuurkundige Henri Becquerel. H7: Radioactiviteit Als een bepaalde kern van een element te veel of te weinig neutronen heeft is het onstabiel. Daardoor gaan ze na een zekere tijd uit elkaar vallen, op die manier bereiken ze een stabiele

Nadere informatie

et broeikaseffect een nuttig maar door de mens ontregeld natuurlijk proces

et broeikaseffect een nuttig maar door de mens ontregeld natuurlijk proces H 2 et broeikaseffect een nuttig maar door de mens ontregeld natuurlijk proces Bij het ontstaan van de aarde, 4,6 miljard jaren geleden, was er geen atmosfeer. Enkele miljoenen jaren waren nodig voor de

Nadere informatie

Kolenvergasser. Kolenvergasser 2009-02-01 hdefc.doc

Kolenvergasser. Kolenvergasser 2009-02-01 hdefc.doc Kolenvergasser 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Beantwoord de vragen 1 t/m 3 aan de hand van het in bron 1 beschreven proces. Bron 1 De

Nadere informatie

QUANTUMFYSICA FOTOSYNTHESE. Naam: Klas: Datum:

QUANTUMFYSICA FOTOSYNTHESE. Naam: Klas: Datum: FOTOSYNTHESE QUANTUMFYSICA FOTOSYNTHESE Naam: Klas: Datum: FOTOSYNTHESE FOTOSYNTHESE ANTENNECOMPLEXEN Ook in sommige biologische processen speelt quantummechanica een belangrijke rol. Een van die processen

Nadere informatie

Warmtepompen besparen op energie, niet op comfort

Warmtepompen besparen op energie, niet op comfort WARMTEPOMPTECHNIEK Warmtepompen besparen op energie, niet op comfort Voor verwarming en productie van sanitair warm water in nieuwbouw en renovatie Warmtepomptechniek in nieuwbouwprojecten Nieuw bouwen?

Nadere informatie

1ste ronde van de 19de Vlaamse Fysica Olympiade 1. = kx. = mgh. E k F A. l A. ρ water = 1,00.10 3 kg/m 3 ( θ = 4 C ) c water = 4,19.10 3 J/(kg.

1ste ronde van de 19de Vlaamse Fysica Olympiade 1. = kx. = mgh. E k F A. l A. ρ water = 1,00.10 3 kg/m 3 ( θ = 4 C ) c water = 4,19.10 3 J/(kg. ste ronde van de 9de Vlaamse Fysica Olympiade Formules ste onde Vlaamse Fysica Olympiade 7 9de Vlaamse Fysica Olympiade Eerste ronde De eerste ronde van deze Vlaamse Fysica Olympiade bestaat uit 5 vragen

Nadere informatie

Kom verder. Saxion. Kenniscentrum Design en Technologie Trends in energie voor bedrijven en bedrijventerreinen. Welkom. Jan de Wit, 20 juni 2012

Kom verder. Saxion. Kenniscentrum Design en Technologie Trends in energie voor bedrijven en bedrijventerreinen. Welkom. Jan de Wit, 20 juni 2012 Kenniscentrum Design en Technologie Trends in energie voor bedrijven en bedrijventerreinen Welkom Jan de Wit, 20 juni 2012 Vragen? Trends: 1. Energiebesparing door monitoring & procesbeheersing 2. Energiebesparing

Nadere informatie

Meesterklas Deeltjesfysica. Universiteit Antwerpen

Meesterklas Deeltjesfysica. Universiteit Antwerpen Meesterklas Deeltjesfysica Universiteit Antwerpen Programma 9u45 10u00 11u00 11u15 11u45 12u00 13u00 15u00 15u30 17u00 Verwelkoming Deeltjesfysica Prof. Nick van Remortel Pauze Versnellers en Detectoren

Nadere informatie

Begrippen. Broeikasgas Gas in de atmosfeer dat de warmte van de aarde vasthoudt en zo bijdraagt aan het broeikaseffect.

Begrippen. Broeikasgas Gas in de atmosfeer dat de warmte van de aarde vasthoudt en zo bijdraagt aan het broeikaseffect. LESSENSERIE ENERGIETRANSITIE Informatieblad Begrippen Biobrandstof Brandstof die gemaakt wordt van biomassa. Als planten groeien, nemen ze CO 2 uit de lucht op. Bij verbranding van de biobrandstof komt

Nadere informatie

Samenvatting Vrij vertaald luidt de titel van dit proefschrift: "Ladingstransport in dunne- lm transistoren gebaseerd op geordende organische halfgeleiders". Alvorens in te gaan op de specieke resultaten

Nadere informatie

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010) TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010) 25 april, 2008, 14.00-17.00 uur Opmerkingen: 1. Dit tentamen bestaat uit 4 vragen met in totaal 18 deelvragen. 2. Het is toegestaan gebruik te maken van bijgeleverd formuleblad

Nadere informatie

Materie bouwstenen van het heelal FEW 2009

Materie bouwstenen van het heelal FEW 2009 Materie bouwstenen van het heelal FEW 2009 Prof.dr Jo van den Brand jo@nikhef.nl 2 september 2009 Waar de wereld van gemaakt is De wereld kent een enorme diversiteit van materialen en vormen van materie.

Nadere informatie

Hydroflow de doorbraak in waterontharding!

Hydroflow de doorbraak in waterontharding! Hydroflow de doorbraak in waterontharding! Group@dolphin-ta.com Tel. +31 (0)575-503121 Bespaar nu met technologie die wel werkt! HydroFLOW gepatenteerd waterbehandelingsysteem is een grote doorbraak op

Nadere informatie

SUNDISC HET RENDEMENT

SUNDISC HET RENDEMENT SUNDISC HET RENDEMENT Inhoud: 1. Rendement SunDisc zonnecollector systeem 3 1.1 Opstelling 3 1.2 Isolatie 4 1.3 Homogene flow verdeling 4 1.4 Aanwarm periode 5 1.5 Inkomende water temperatuur 5 1.6 Schakelmoment

Nadere informatie

2016-04-15 H2ECOb/Blm HOE KAN DE ENERGIETRANSITIE WORDEN GEREALISEERD? Probleemstelling

2016-04-15 H2ECOb/Blm HOE KAN DE ENERGIETRANSITIE WORDEN GEREALISEERD? Probleemstelling HOE KAN DE ENERGIETRANSITIE WORDEN GEREALISEERD? Probleemstelling Op de internationale milieuconferentie in december 2015 in Parijs is door de deelnemende landen afgesproken, dat de uitstoot van broeikasgassen

Nadere informatie

High Field Magnet Laboratory (HFML)

High Field Magnet Laboratory (HFML) High Field Magnet Laboratory (HFML) Het HFML beschikt over zeer sterke magneten, die uniek in de wereld zijn. De extreme omstandigheden in een magneet brengen verrassende eigenschappen van materialen aan

Nadere informatie

NATUURKUNDE 8 29/04/2011 KLAS 5 INHAALPROEFWERK HOOFDSTUK

NATUURKUNDE 8 29/04/2011 KLAS 5 INHAALPROEFWERK HOOFDSTUK NATUURKUNDE KLAS 5 INHAALPROEFWERK HOOFDSTUK 8 29/04/2011 Deze toets bestaat uit 3 opgaven (32 punten). Gebruik eigen grafische rekenmachine en BINAS toegestaan. Veel succes! Opgave 1: Afbuigen van geladen

Nadere informatie

Een beginners handleiding voor energie en vermogen

Een beginners handleiding voor energie en vermogen Een beginners handleiding voor energie en vermogen Waarom moet je leren over energie en vermogen. Het antwoord is omdat we allemaal energie verbruiken in ons dagelijks leven om te verwarmen, te koelen,

Nadere informatie

Testen en metingen op windenergie.

Testen en metingen op windenergie. Testen en metingen op windenergie. Inleiding Als we rond groene energie begonnen te denken, dan kwam windenergie als een van de meest vanzelfsprekende vormen van groene energie naar boven. De wind heeft

Nadere informatie

hoofdstuk 1 Elektriciteit.

hoofdstuk 1 Elektriciteit. spanning 2007-2008 hoofdstuk 1 Elektriciteit. 1.1 Lading. Veel toestellen op het laboratorium werken met elektriciteit. De werking van deze toestellen berust op van elektrische lading die stroomt. We kennen

Nadere informatie

Het zonnestelsel en atomen

Het zonnestelsel en atomen Het zonnestelsel en atomen Lieve mensen, ik heb u over de dampkring van de aarde verteld. Een dampkring die is opgebouwd uit verschillende lagen die men sferen noemt. Woorden als atmosfeer en stratosfeer

Nadere informatie

Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de natuur

Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de natuur Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de natuur Het atoom: hoe beter men keek hoe kleiner het leek Ivo van Vulpen CERN Mijn oude huis Anti-materie ATLAS detector Gebouw-40 globe 21 cctober, 2006

Nadere informatie

Feeding the world with solar power.

Feeding the world with solar power. Feeding the world with solar power. inteqnion-solar.com Zonne-energie. Duurzame energiebron van de toekomst. De markt voor energievoorziening is volop in beweging. Fossiele brandstoffen als gas en olie

Nadere informatie

Als de trapper in de stand van figuur 1 staat, oefent de voet de in figuur 2 aangegeven verticale kracht uit op het rechter pedaal.

Als de trapper in de stand van figuur 1 staat, oefent de voet de in figuur 2 aangegeven verticale kracht uit op het rechter pedaal. Natuurkunde Havo 1984-II Opgave 1 Fietsen Iemand rijdt op een fiets. Beide pedalen beschrijven een eenparige cirkelbeweging ten opzichte van de fiets. Tijdens het fietsen oefent de berijder periodiek een

Nadere informatie

Ruud Visser Postdoc, Sterrewacht Leiden

Ruud Visser Postdoc, Sterrewacht Leiden Ruud Visser Postdoc, Sterrewacht Leiden 22 oktober 2010 STERREWACHT LEIDEN ASTROCHEMIEGROEP Prof. Ewine van Dishoeck Prof. Xander Tielens Prof. Harold Linnartz Dr. Michiel Hogerheijde 10 postdocs 12 promovendi

Nadere informatie

Pool & Spa. De Hydro-Pro warmtepompen

Pool & Spa. De Hydro-Pro warmtepompen Pool & Spa Hydro-Pro_warmtepompen_Mertens.indd 1 De Hydro-Pro warmtepompen 3/2/2012 2:49:46 PM Hydro-Pro_warmtepompen_Mertens.indd 2 3/2/2012 2:49:50 PM Efficiënt en economisch De warmte van de buitenlucht

Nadere informatie

Alles om je heen is opgebouwd uit atomen. En elk atoom is weer bestaat uit protonen, elektronen en neutronen.

Alles om je heen is opgebouwd uit atomen. En elk atoom is weer bestaat uit protonen, elektronen en neutronen. 2 ELEKTRICITEITSLEER 2.1. Inleiding Je hebt al geleerd dat elektriciteit kan worden opgewekt door allerlei energievormen om te zetten in elektrische energie. Maar hoe kan elektriciteit ontstaan? En waarom

Nadere informatie

Antwoorden deel 1. Scheikunde Chemie overal

Antwoorden deel 1. Scheikunde Chemie overal Antwoorden deel 1 Scheikunde Chemie overal Huiswerk 2. a. Zuivere berglucht is scheikundig gezien geen zuivere stof omdat er in lucht verschillende moleculen zitten (zuurstof, stikstof enz.) b. Niet vervuild

Nadere informatie

De aan dit blad gehechte stukken zijn een afdruk van de oorspronkelijk ingediende beschrijving met conc!usie(s) en eventuele tekening(en).

De aan dit blad gehechte stukken zijn een afdruk van de oorspronkelijk ingediende beschrijving met conc!usie(s) en eventuele tekening(en). Octrooiraad [10] A Terinzagelegging tm 7413914 Nederland [19] NL [54] Werkwijze voor energiewinning door kernfusie. [51] Int.Cl 2.: G21B1/02, G21G4/02. [71] Aanvrager: KMS Fusion, Inc. te Ann Arbor, Michigan,

Nadere informatie

Airconditioning. Mono- en Multisplit vivair

Airconditioning. Mono- en Multisplit vivair Airconditioning Mono- en Multisplit vivair DC inverter klasse follow me ionisatie vivair, een oplossing voor elk seizoen GAMMA TOP COMFORT DC INVERTER Residentieel gamma: model monosplit Residentieel gamma:

Nadere informatie