Kernfusie is de bezigheid van de waanzinnig grote getallen, van extreme hoge temperaturen en druk om atoomkernen te laten samensmelten. Daardoor ontstaat energie enz. In 1989 presenteerden twee als betrouwbaar bekend staande wetenschappers Martin Fleischmann en Stanley Pons dat er ook kernfusie mogelijk zou zijn in een bekerglas en bij kamertemperatuur. Ongeloof alom, maar er werd toch driftig geprobeerd de proef na te doen en het tweetal werd al snel voor geschift versleten. Nu lijkt het dat die ‘koude kernfusie aan een licht opleving begonnen is.
Als je door een bekerglas met een palladiumelektrodes en zwaar water (deuteriumoxide) en een elektrolyt een stroom zou laten lopen dan zouden de deuteriumatomen fuseren, was het verhaal van Fleischmann en Pons. Hun wereldroem heeft maar kort geduurd.

Nu lijkt het er op dat althans een aspect van hun weggehoonde experiment nieuwe aandacht krijgt. Elektrochemie, het vakgebied van het tweetal, zou kunnen helpen om  de opbrengst van kernfusie te verbeteren, zo zou uit een experiment zijn gebleken. “Dit experiment is de eerste demonstratie van kernfusie geïnduceerd door plasmaonderdompelingsimplantatie”,  Kuo-Yi Chen van de universiteit van Brits Columbia in Vancouver.

Het hart van deze fusietechnologie is een minireactor ter grootte van een tafel, ontwikkeld door de natuurkundigen. Deze ‘Thunderbird-reactor’ bestaat uit een elektrolysecel, een vacuümkamer en een kleine plasmaversneller. De versneller genereert een bundel deuteriumionen die door de vacuümkamer vliegen en botsen op een palladiumblok met een energie van 30 kilo-elektronvolt (KeV). “Dit creëerde een plasmaschil rond het palladium, dat verrijkt was met deuteriumionen en met het blote oog zichtbaar was”, schrijven de onderzoekers.
Het cruciale onderdeel – en de verwijzing naar het roemruchte Fleischmann-Pons-experiment – ​​bevindt zich aan de andere kant van het palladiumblok: een elektrochemische cel. Het metaalblok steekt deels in een bad met zwaar water. Wanneer er spanning op wordt gezet splitsen de watermoleculen, die deuterium bevatten in plaats van normale waterstofatomen, zich waardoor deuterium vrijkomt. Dit deuterium wordt geabsorbeerd door het metaalrooster van het palladium en hoopt zich daarin op.
Dit proces verhoogt de dichtheid van deuteriumatomen in het palladium. Dit vergroot de kans dat de hoogenergetische deuteriumionen botsen met het deuterium in het metaalblok en samensmelten (fusie dus). De deuteriumionen veroorzaken vervolgens fusiereacties door te botsen met deuteriumatomen in het palladium.

Om te verifiëren of er daadwerkelijk kernfusie heeft plaatsgevonden, maten de onderzoekers de neutronen die vrijkomen tijdens kernfusie (één keer met een elektrochemische cel, één keer zonder). En inderdaad: de onderzoekers zagen een toename in de neutronenproductiesnelheid nadat de elektrochemische cel was bijgeschakeld. Gemiddeld was de fusiesnelheid ongeveer 15% hoger dan zonder de elektrochemische deuteriumbelasting van het palladium. “Dit is het eerste onweerlegbare bewijs dat elektrochemie de dichtheid van een fusiebrandstof en daarmee ook de fusiesnelheid kan verhogen”, stellen Chen en de zijnen.

Weinig energie

De energie die door deze ‘koude’ kernfusie wordt opgewekt, is echter verwaarloosbaar klein. “De Thunderbird-reactor produceert momenteel slechts een hoeveelheid neutronen die overeenkomt met een vermogen van ongeveer een miljardste van een watt”, schrijven de onderzoekers. De reactor daarentegen heeft ongeveer 15 watt nodig voor de elektrolysecel en de versnelling van de deuteriumionenbundel. Weinig energieproductie en veel -verbruik, maar toch is er enig optimisme dat dit fusieonderzoek ooit vruchten zou kunnen afwerpen. We wachten in spanning af.

Bron: scinexx.de