Waterstof-boorfusie geldt als een van de aantrekkelijkste én moeilijkste routes naar kernfusie. Een Chinees experiment laat nu zien dat deze exotische brandstofcombinatie ook in een tokamak op grote schaal meetbaar kan reageren.
Het Chinese energiebedrijf ENN Group heeft in zijn EXL-50U-tokamak meer dan 100 miljoen waterstof-boorfusiereacties per seconde gerealiseerd, meldt SCMP.
Volgens het bedrijf is het voor het eerst dat een commercieel fusiebedrijf deze reactie in een eigen magnetische fusiereactor heeft aangetoond. De prestatie opent een alternatieve route naar fusie-energie die uiteindelijk veel minder neutronenproblemen kan opleveren dan de gangbare deuterium-tritiumreactie.
Fusie zonder tritium
Vrijwel alle grote fusieprogramma’s, waaronder ITER, richten zich op deuterium en tritium. Die brandstof reageert bij relatief gunstige plasmaomstandigheden, maar tritium is radioactief en schaars. Bovendien ontstaan snelle neutronen die reactormaterialen beschadigen en activeren.
Bij proton-boorfusie, of p-¹¹B-fusie, botst een proton uit waterstof met een boor-11-kern. De reactie levert hoofdzakelijk drie geladen alfadeeltjes op. Daardoor zou een toekomstige centrale minder afhankelijk kunnen zijn van dikke neutronenafscherming. In theorie kan de energie van de geladen deeltjes bovendien rechtstreeks in elektriciteit worden omgezet. Daar staat een groot nadeel tegenover: p-¹¹B-fusie is veel moeilijker op gang te brengen.
Heter plasma is niet voldoende
ENN koos daarom niet simpelweg voor een steeds heter plasma. Met een combinatie van hoogenergetische neutrale-deeltjesinjectie en radiofrequente golven creëerden de onderzoekers snelle protonen met energieën waarbij de kans op een reactie met boor groter is. Daarmee kwam de reactiesnelheid boven 100 miljoen per seconde.
De EXL-50U is een compacte bolvormige tokamak. Het apparaat bereikte eerder al plasmastromen van ongeveer één mega-ampère. ENN meldde in 2026 bovendien elektrontemperaturen tot circa 100 miljoen graden in het apparaat.
100 miljoen reacties per seconde is nog geen energiecentrale
De grote cijfers vragen wel om perspectief. Een p-¹¹B-reactie levert ongeveer 8,7 MeV. Honderd miljoen reacties per seconde vertegenwoordigen daardoor ruwweg slechts 0,14 milliwatt aan fusievermogen. Het experiment bewijst dus niet dat ENN netto elektriciteit kan produceren. De betekenis zit elders: het bedrijf laat zien dat proton-boorfusie meetbaar en herhaalbaar kan worden opgewekt in een magnetisch opgesloten plasma. Daarbij werden de geproduceerde alfadeeltjes gebruikt als aanwijzing dat de reacties daadwerkelijk plaatsvonden.
ENN bouwt inmiddels aan opvolger EHL-2, die volgens het bedrijf richting 3 mega-ampère plasmastroom moet gaan. De installatie moet rond 2027 gereedkomen. De stap van 100 miljoen reacties per seconde naar een rendabele centrale blijft gigantisch. Maar als proton-boorfusie ooit commercieel haalbaar wordt, kan ze een van de hardnekkigste problemen van klassieke fusie omzeilen: de voortdurende neutronenbombardementen op de reactorwand.
