9789180576802

ÅKEHEDBERG NY TEORI OM FUSIONSENERGIN

NY TEORIOM FUSIONSENERGIN

Är FusionskraftensGåtaLöst?

OchDärmedKlimatkrisen?

Det finns en hållbar lösningpåden alltmerallvarliga klimatkrisen ochenergikrisen. Denlösningen heterfusionskraftoch fusionsenergioch är denenergiformsom fårsolen ochdeandra stjärnorna attbrinna,värma ochlysa.Kan vi efterlikna vadsom händer där, dessa fusionsprocesser "återbördade"här på Jorden,vorelösningen nära

Då skulle någontyp av fusionsreaktor kunna byggasi varjekommunoch via ångkraft ochelkraft produceravätgassom skulle göra ossoberoende av fossila bränslen somolja, koloch gas. Ja,ävenden konventionella ochfarliga kärnkraften. Alla bilar, båtar, husoch flyg mm skulle kunna ha denna billiga vätgas somenergikälla.Fördelenmed fusionskraftenärmånga:

-Inget farligtavfall

-Bränslet kanutvinnasurvanligtvatten

-Billigtatt bådebygga, drivaoch sköta reaktorer

Varför finns då inte dessa fusionsreaktorer redannu?

Orsakenäratt de tongivande ochansvariga forskarnapåområdetfusion inte velat förstå hurnaturen ochderas fusionsprocesserfungerar, egentligen.Deansvariga astrofysikern,och anda experter på hurSolen ochdeandra stjärnorna fårsin energiifrån ochhur,har alldeles missförstått fusionsprocessernadär.Detroratt det är detråa våldet somgäller, de tror attdet är Solensförvissoextrema temperatur och dito tryck, manska rättasig efter. Vissthar Solen ochdeandra stjärnorna extremthögatemperaturer, mångamiljoner grader osvså, dennamekaniska och ytliga första-bästa-tanke må vara förlåtligför en tid, menintei 70 år!Någongång underalla dessaårborde ju klockornaharingt ochsagt attdet måstevaranågot grundläggandefel på hela uppfattningenomhur stjärnorna ochderas fusionsprocesseregentligenfungerar. Derashögatemperaturärjuett resultat av de pågående fusionsprocesserna!

Menicke,iställethar manstirrat sigblind på denextrema temperaturen ochditotrycket då manförsökt attfåigång fungerandefusionsreaktorer! Trotsatt mansedan längeförstått

attinteens de ca 10 miljoner grader somsolen har, ja inte ensdet räcker till! Efterhand harman tvingats höja temperaturen mer10gångersåmycket. Numerabehövsalltså inneslutningar av processernasom ska hålla förmer än hundra miljoner grader!

Temperaturer somingainneslutningaravstålellerbetongkan klara givetvis,deskulle snabbt förångas.Anledningen till dessa extremavillkor somman anserärnödvändiga är attpositivtladdade partiklar, deutroner, stöter bort varandra,pågrund av så kallad elektrostatisk repulsion.Dessa starkt repellerandekrafter måsteövervinnas. Annars kanpartiklarna inte slås samman, fusionera, ochden eftertraktadeenergifrigöras. Lösningen utifråndenna tankehar därför från första början varitenformavtorodialt format magnetiskt höljeför processen, vilket gjortdet väldigtsvårt,för attintesäga, helt omöjligtatt styraoch reglera, någotman inte ensförsökt.När manänengång misslyckats så är deraslösning attständigthöja temperaturen ännu meroch försöka hålla samman magnetomslutningen.Vilket somsagt inte harlyckats,trots oerhörda insatser av personella,tekniskaoch ekonomiska resurser år,efter år.

Den gängse teorin förvad somhänderpåSolen ochandra stjärnor är somföljer: Första steget antas alltså innebära fusion av tvåvätekärnor 1H (protoner)till deuterium,vilketfrigören positron ochen neutrino eftersom en proton blir en neutron.

Manhar alltså antagit och gissat sedan1920-talet attovanstående reaktioner inträffar. Hurska detannars gå till,har manundratoch frågar sig? Ibrist på annat. (Jag harfrågatmånga av de lärde, meningen harmed bestämdhet kunnatsägaatt det är så detfaktiskt gårtill).

Ja,hur serdåden korrekta,vetenskapligalösningen ut,hur antasden fungera?Utan behovavextremtemperaturoch dito tryck? Jo,först ochfrämstbör vi förstå att naturenhar sina sätt attfungera.Oftapåett mycket finurligt sätt. Om mannu misslyckats medatt efterlikna dess fusionsprocesserenligtgällandeteorier,måste man inse attdeärfelaktiga.Att dengängseteorin inte är riktig ochkorrekt finns detalltså mångaoch långapraktiska bevisför,men också frågetecken försjälvapartikel-fysiken meddess reaktionsformler.Mätningar av neutrino-flödet från Solen stämmert.ex. inte.Detta är ettstort problem. Teorin sägeralltså attdet bordefinna ettbetydligt större flödeavneutrinerändet faktiskt är,enligtmånga mätningarsedan mycket länge. Teorin sägeratt detbildasmängder av neutrinernär deuterium, detbränsle Solen använder.(Se grafikenovan!).

Närdetta deuteriumsom slås samman till helium frigörsmängder av energi,men också mängderavneutriner enligt dengängseteorin.Men dessa neutrinersaknas helt,konstigtnog tycker de ansvariga. Problemetmed de försvunna neutrinernahar sedanmånga år därför kallatsför sol-neutrino-problemet.

Solneutrinoproblem,ett långvarigt astrofysiskt problemdär mängdenobserverade neutrinersom härrörde från solenvar mycket mindre än förväntat. Isolen är processenför energigenerering ett resultatavdet enorma trycketoch densiteten idess centrum, vilket gördet möjligtför kärnor att övervinna elektrostatisk repulsion.(Se t.ex.:Solar neutrino problem,Wikipedia!).

Åtminstone därborde varningsklockorharingt, tycker man. Någonborde ha funderatallvarligt på vari feletkan beståi.Mätningar nej. Teorin?Men,nej då.Felet finns attfinna, höroch häpna, hosneutrinerna själva!

En annanmer spännande möjlighetvar attneutrinerna somproduceras isolenskärna interagerar med denenormasolmassanoch ändrar sigtillenannan sortsneutrinosom inte kanobserveras. Förekomstenavensådan processskullehastorbetydelse förkärnteorin,eftersomden kräver en liten massa förneutrinon.År2002 visade resultatfrånSudburyNeutrinoObservatory,nästan2 100 meter(6900 fot) underjordeni nickelgruvan Creighton nära Sudbury,Ont., attsolneutrinoerna ändradetyp ochdärmedatt neutrinonhadeenliten massa. Dessaresultatlöste solneutrinoproblemet.(a.a)

”solneutrinoerna ändradetyp ochdärmedatt neutrinonhadeenliten massa. ”

Fördet första: Neutrinon har ingensom helstmassa,likalitesom fotonenoch ljuset hardet hardet.Det är en helt obevisad teori. Ännu en gissningalltså. Därmed faller också ”teorin”omatt de skulle ändra”typ” på sinfärdfrånSolen.Vilketendastärett rent påhitt.

Lösningen på solneutrinoproblemet ligger på ett helt annatplan. Det produceras inga neutrinervifusionsprocessernapåSolen,tvärtom behöverden ett tillskott av just neutrinerför attfusionenska kunnalyckasoch hållasigång.Solen ochdeandra stjärnorna konsumerar alltså neutriner,precissom en eldbehöver syre förkunna brinna,värma ochlysa.Däriliggeralltså feletmed dengängseteorin. Ettannatproblem är att fusionsprocessernabehöver neutroner, vilket inte finns på hyllan, så attsäga.

Solenmåste kunnaproducera demsjälv.Ävenhär stöder mansig på en helt obevisad teori. De antar, gissar, attdet än en gång är detråa våldet somgör susen. De gissaralltså attvid detextrema trycketoch hettansåfar protoner ihop ochkolliderarvarvid neutronerbildas. Detfinns inga somhelst experimentella stöd fördetta.Det sombildas närprotonerkolliderarvid mycket höga energier,ärendast– nyaprotoner, varavendel är anti-protoner.

Mingrundidé om vadsom egentligen händerpåSolen ochvarförden brinner ochlysersom dengör är somsagtatt neutroner bildas iett första steg.Sedan fusionerar denna neutronmed en proton.Dåhar vi deuterium (D)vilketbetyder attrestenärlätt; nu står vägenöppenför Solen attalstraden energi vi känner till ochsom fården att lysa!Såi ställetför de reaktioner somärbeskrivet ovan ochsom vi nu benämner reaktionerna (1)och (2):

p+ +p+ →2D+e+ +ve +0,42. MeV...(1)

och

p+ +e-+p+ → 2D+ve………..(2)

så fårvi

ve+p++e- +γ → n…………(3)

Reaktion (1)ärenligtmin mening helt obevisad.Det är ettantagande som kärnfysikergjordepå1920-talet– en typisk första-bästa-tanke –ibrist på annat. Denkorrigerasmed hjälpavenvag teoriomatt en så kallad tunnlinghjälpte till att få tillstånd denönskade reaktionen deuteriumplusfusionsenergi. Samma kansägas om reaktion (2). Ibådafallenockså neutriner, menvarifråndekommit– därom veta vi icke!I minreaktion (3)uppfylls alla krav på fundamental fysikoch logik. Baryon-, lepton-och laddningstaletstämmer.Energin sombildasnär en neutron ochenprotonförenas är skillnaden imassa gånger ljushastigheten ikvadrat (=1,29 MeV).Vad somhänderärsåledes attelektronen(e-)med dess enakomponent –en gamma-foton –bildartillsammans medgamma-fotonen somtillförsi reaktionen en W-–boson (negativtladdadintermediär vektor-boson)som släckeroch neutraliserar laddningen hosprotonen(p+). Om alltså (3)ärennettoreaktion,såser detaljerna ut på detta sätt om vi antaratt steg 1är:

En inkommandeanti-neutrino (ve)tar hand om elektronens neutrino ochbildarennegativt laddadW-. Bosonenmed laddning-1neutraliserar protonensladdning+1, enligt 5.

Summa summarum så fårvialltså(3).Viser attdenna på sätt ochvis är det omvända neutron- sönderfallet!(Neutronensönderfaller ienboson ochenproton, därbosonen sedandelas iengamma-foton ochenelektronsåatt en neutrino bildas). Processen existerarbevisligen, är känd sedanlänge ochkallas elektron-infångning somalltså kan betraktassom inversen till neutron- sönderfallet.Solen ”andas”eller ”äter” således 1 neutrinervilketförklarar dets kneutrinoproblemet!Ingen proton omvandlas alltså till en neutron. En neutronbyggs upp,bildas tack vare attbosonen släcker de elektrostatiska motståndet från protonen som tarupp tvåmotsatt spinnandefotoner –enfrån elektronen ochenfrånengamma-foton –och bildar en neutron. Coulomb-barriären upphör attexistera. Dettakan sessom deneftersöktakatalytiska effekten.I vårt fall så gäller attelektronenindirekthär spelar rollenavkatalysator ochneutraliserar och släckerprotonens positiva laddningnär välden negativt laddade W-–bosonen blivit verksamoch bunditstillprotoneninnan denhunnitsönderfalla.Inget våld häralltså, utan en processsom inträffardåalla betingelserärför handen.

Fotonen– gamma-partikeln(γ)– förenarsig medden ena av elektronens två komponenter– en annanfoton –där sedandebådakopplar till protonen ochbildar en neutron. Samtidigtfrigörs denneutrinosom utgjortenavdetvå komponenterna sombildatenelektron. Vi observerar alltså attdet inte är hela elektronen som nollställerprotonen, utan endastdess enakomponent somingår iens kW- –boson. (Segrafik ovan!)!

Denandra komponenten, en neutrino,frigörs alltså idenna process, somvihar sett tidigare.I detgängsesynsättet,pep-reaktionen enligt formel (2), somalltsåkräverett oerhört gravitationstryck ochentemperaturpåmer än 100 miljoner grader så antas alltså attviett första steg fårdeuterium (2D).Deuterium haralltsåprecissom protonen en positivladdning. Frågan om varifrån dess neutrino kommer är dunkelt. Detäri detaljerna somsanningen finns här. Mankan inte undgåkänslan av attde helt enkelt inte fått ihop det, utan bara hittat på!Här finns nogockså lösningenpå dengamla gåtanomatt teorioch observationer inte stämmermed antalobserverade neutrinerfrånsolen.

TyngdkraftensrollpåSolen ivår syn på dethelaäralltsåatt den samlar,ordnar och organiserar – mengör inte själva jobbet. De oerhörtmäktiga krafternaoch höga temperaturen iSolenscentrum harintetillsyfte attutöva tvångoch våld.Uppgiftenärinteatt trycka ihop vätejoneroch övervinna coulomb-barriären, utan tyngdkraften skapar de nödvändiga betingelserna föratt få en fusionsreaktion till stånd, alltså attsamla ochhålla ihop de verksamma krafteroch mekanismer somsköteromoch organiserardet hela.

Electron capturealsoexistsasa viable decaymodefor radioactiveisotopeswithsufficientenergyto

1 decaybypositronemission,where it competeswithpositronemission.Itissometimes called inversebetadecay,thoughthistermcan also refertothe captureofa neutrino througha similar process. (Wikipedia).

Meningen bryr sig? Ingethänderi vart fall.Eller skavilåtaklimat- och energikrisen få fortsättabaradärföratt de sombestämmer –kärnfysikerna främst,men också politikerna– harsin prestige attförlora? Medan klimatet ochviandra har allt attvinna.

På förekommenanledning,och försäkerhets skull:här dethandlar inte om sk”kall fusion”. Absolutinte; denprocessen antasske på denkemiska nivån. Härärdet grundläggandefysik somgäller! Härhandlar detinteomkemiska substanser utan om atomärakärnpartiklar –deuterium (D)och tritium(T).Med hjälp av roterande magnetiska fält kommerdessa partiklaratt kollidera medstorkraft =fusion.Som katalysatorfungerarhär elektroner.Det är derasuppgifti fusions-processerna.

Se principskissennedan på hurdet är tänktatt detfungerar:

Elektriska ochmagnetiska krafter, svängningskretsaroch virvlarkommeratt göra jobbet. (Intetyngdkraften).Deuterium-partiklarna (D+) kommer alltså attkollidera medstor kraft, menneutraliseradeavelektronernaellert.o.m.iblandgivna motsatta laddningar:

Dengängsefusionstekniken,enligtTOKAMAK-principen, grundad på extremthög temperatur harejlyckats trots försök iöver70år. Nu hoppas manändåpåatt lyckas med samma teknik –om10-15 år.Nugällerdet ITERprojektet….varianterna enligt våldsmetoden är många….

Stora möjligheterför Sverigevid utvecklingen av fusionsenergi.

Isödra Frankrikebyggs just nu ITER,enanläggningsom kanvaranästa steg iatt lösa framtida behovavren energi.Projektetinnebärstora samarbeten,upphandlingaroch en chansför svenska aktöreratt drivateknik- ochmaterialutvecklingenframåt.

Fusionsenergihar längesetts somenframtidaenergikälla ochaldrighar forskarnavarit närmareatt lyckas än idag.Genom atthetta upp plasma till så högtemperaturatt lättaatomerkan slås ihop till tyngre frigörsstora mängderenergiisamma processsom sker isolen ochandra stjärnor.Enfördel medfusion,jämfört medfission somanvänds idagenskärnkraftverk,äratt detgår attframställa energi medenliten mängdbränsle ochatt detradioaktiva avfalletärmycketlitet ochkortlivat

EU är denviktigastefinansiärenavfusionsanläggningenITERmen Kina,Japan, Sydkorea, Indien,Rysslandoch USAstårockså bakomprojektet. Bild:ITER

Så långtverkardet vara denperfektaenergikällan, menför attåstadkomma denhär processenkrävs en temperatur på över 100 miljoner grader Celsiusoch ettväldigt högt tryck. Någotsom visatsig vara svårt, särskilt om du vill utvinna merenergiänduförverkar i processen. MedforskningsanläggningenITERtrorsig ledandeforskare och ingenjörer kunna ta nästasteg.

–Det härärett internationellt stortoch jättespännandeprojekt. Attvinuuppmärksammar dethar tagits emot väldigtpositivtbland de företagsom vill deltaoch varitefterlängtatbland

forskarna. Sverigebidrargenom EU medfleramiljarder kronor till projektetmen hittills är detfåsvenska aktörersom varitinblandadeiuppbyggnaden,sägerNatasaPahlm, Programme Manager, International Cooperation på Vinnova./…/

Med15årkvartills ITER kommeratt vara helt färdigtfinnsstora möjligheteratt deltai utvecklandet av komponentertillanläggningen. Redaninnandesskommernästa anläggning DEMO,som skabli denförstaanläggningensom gårfrånforskning till attbevisaatt projektetärkommersiellt gångbart,att påbörjas.Deaktörer somvarit delaktigai ITER har denbästa tänkbara referensen förframtidauppdrag

–ITERkommeratt vara beroende av en imponerandemängd teknik somärdirektnödvändig för attlevererafusionsenergiiframtiden.Det vetenskapligapartnerskapet kommeratt ge viktig kunskap föratt utveckla industriella demonstrationsreaktorer, somviförväntar ossatt ha operativaunder andrahalvanavårhundrandet, sägerJohannesSchwemmer. Text från: https://www.vinnova.se/m/ inspiration-for-innovation/Stora-mojligheter-for-Sverige-vid-utvecklingen-av-fusionsenergi/

Alladessa anläggningar kräver magnetiska inneslutningar på grundavden extrema temperaturen på över 120 miljoner grader.Debliroerhört dyra ochtunga klunsar. Vårt alternativ behöveringen magnetiskinneslutning av ettplasma, endast billigtoch lätt stål.

WHAT is ITER:(”The Way" in Latin) is one of themostambitious energy projects in theworld today

Utdrag ur:

NyTeknik

”Iterkommeraldrigatt ge någon energi”

Iter bränner pengar istället förväte. Allenergi går åt till politiskt käbbel om vemsom ska betala. Ochnuvisar det sigatt reaktorn, vars prislapp stigit från 60 miljarder kronor till 160, kanske aldrig kommeratt gå av egen kraft.

Anders Wallerius

PUBLICERAD 31 MAR2012KL23.00

En av Sveriges främstareaktorfysiker, Janne Wallenius på KTH, anseratt hela Iterprojektet är problematiskt ochatt det säljs medfalsk marknadsföring.

–Det presenteras somenenergisatsningför attkunnaproducera fusionskraft ur vatten ochlitium, sägerhan

–Men jagvill påståatt Iter aldrig kommeratt leda fram till någon form av energiproduktion. Istället borde manvaraärlig ochpresenteradet somett grundforskningsprojektoch inte ettsättatt lösa energiförsörjningen. Då kanman ta ställningtillomdet är värt så enormt mycketpengar, anserJanne Wallenius.

Menenännu viktigareinvändningmot projektetäratt reaktorn sannoliktaldrigkommeratt kunna körassom detärtänkt.Enavhuvudingrediensernai fusionsbränslet är tritium, tillsammans meddeuterium.Utantritium kommerreaktorn inte attkunnagåavsig själv. En väsentlig delavkonceptet är attreaktorn framställersitteget bränsle,eftersom tritium är en bristvarai världen.

–Men Iterkommerinteatt testatritiumåtervinning, säger Janne Wallenius.

Sannoliktärdet inte ens tekniskt möjligtatt återvinna tillräckligtmyckettritium ientokamak Förfem år sedan publicerades nyaexperimentella forskningsresultat somvisar attman överskattateffektiviteteni tritiumproduktionen medtio procent.Det låterintemycket, mendet är heladen marginal somman har räknat medför attfåprocessenatt gå ihop.

–Marginalen försvann över en natt ochi allrabästa,teoretiska fall kanman få en breedningskoefficientpå1,0 –Och utan tritiumproduktion harIteringen bärighet alls.

Föratt få fusionskraftenatt fungera måsteman iställetförse reaktorn medbränsle från en fissionsreaktorsom körs föratt producera tritium.

–Man är inte särskilt tydlig medatt fusionskraftförutsätter attvihar kvarkonventionell kärnkraft. Då är detväldigt svårt atttro attfusionskraftnågon gång kommer inärheten av den kostnad manbehöver komma nertillför attproducera el på en kommersiellmarknad.

MenJanne Wallenius seri alla fall en fördel iIterprojektet.IFMIF,som ska utveckla strålningståligakonstruktionsmaterial,ärbådeintressant ochrelevant, tyckerhan. Inte minstför den fjärde generationensfissionkraftverk, somhan självförespråkar

SOLARISIII

OBSatt inga elektroner är inlagdai denna grafik!

Ochatt 2Hmotsvaras av D+ grafikenovan.

Värme- ochtryckkammare förgammastrålningoch partikelstrålning Kylflänsar Elektronkanon

Elektronkanon

Vattenångapåväg till turbin

Kolv

Kolv

Skriften handlar om en ny teoriomhur fusionsprocessernapåsolen ochdeandra stjärnornagår till, egentligen. Men kanockså sessom ettinläggi debattenommodern fysik,ett inlägg iensedan lång tid, 100åreller mer, pågående debatt om ochkritik av modernfysik ochastrofysik. Som börintressera filosofiskt ochnaturvetenskapligt lagdapersoner. Menjag kommer inteendastmed kritik av detgamla världsbilden.

Nej, jag avser ocksåatt presentera etttrovärdigt och merspännande ochfruktbaratekniskaalternativ.Jag kommer ocksåoch inte minstmed oerhörtviktiga ochnödvändiga praktiskalösningarpåklimatkrisen ochenergikrisen. Dessa alternativ byggerpånya upptäckteroch insikter om hurnaturen, vårsol ochde andrastjärnornas fusions- processer egentligen fungerar; nyaupptäckteroch insikter somintefanns tillgängliga då denmoderna fysiken ochkosmologin utformadespå1920- och1930- talen, menvars felaktiga grunderfortfarande gäller.Trots långvarig ochihållande kritikavbl.a. AlbertEinstein.