Kernenergie en kernfusie

Kernenergie en kernfusie zijn twee verschillende zaken, maar hebben toch ook zeker wel wat overeenkomsten. Het heeft allebei te maken met het opwekken van energie, maar de werkwijze ligt toch wat anders. Daarbij is het goed te zeggen dat het geen positieve vorm van energie opwekken is. Veel mensen zouden dan ook liever zien dat alle benodigde energie, wereldwijd, verkregen zou worden op natuur- en milieuvriendelijkere manieren. Hierbij valt dan natuurlijk te denken aan onder meer zonne-energie en energie afkomstig van wind en water.

Wat is kernenergie precies?
Kernenergie is energie. Het gaat dan ook niet om wat er verkregen wordt, maar om de manier waarop het verkregen wordt. Kernenergie wordt opgewekt door kernreacties waarbij atoomkernen zijn betrokken. Kernenergie komt vrij in de vorm van warmte, die in de welbekende kerncentrale wordt omgezet in bruikbare elektriciteit. Dit gebeurt op conventionele wijze, met behulp van turbines, generatoren en stoom.

Wat is kernfusie precies?
Bij kernfusie wordt een zwaardere kern gevormd, door meerdere kernen van verschillende atomen samen te smelten. Atomen van lichtere elementen smelten samen en een deel van deze massa kan worden omgezet in energie. Wanneer we waterstof als licht element nemen, dan wordt ongeveer 0,67% van de totale massa omgezet in energie. Echter, het samensmelten van zwaardere atomen kost energie en dat is zonde.

De zon en de sterren werken met kernfusie
Voor het jaar 1938 was het een groot mysterie waar de energie vandaan kwam. Er werden veel experimenten uitgevoerd met chemische reacties, maar geen enkel experiment leverde voldoende energie op. Het was dan ook in dat jaar dat Hans Bethe, een Duitse fysicus, met het idee kwam dat de zon en de sterren energie opwekken door kernfusie. Per seconde kan de zon circa 700 miljoen ton waterstof omzetten in ongeveer 695 miljoen ton helium. Het verschil, ongeveer vijf miljoen ton, is omgezet in bruikbare energie. Een waterstofbom kent dan ook kernfusie als energiebron. Deze bom bleek aanzienlijk krachtiger dan de atoomsplitsingsbom, die n de jaren veertig werd ontwikkeld.

Druk en een extreem hoge temperatuur

Bij kernfusie komen er geen deeltjes vrij die een nieuwe fusie kunnen veroorzaken en dit betekent dat het niet gaat om een kettingreactie. Helaas betekent dit ook dat er andere technieken moeten worden ingezet om het proces draaiende te houden en dit gebeurt met behulp van een extreem hoge temperatuur en druk. Zo wordt de situatie gecreëerd die zich ook in het middelpunt van een ster bevindt.

Radioactiviteit

Het grootste probleem op het gebied van kernfusie ligt in de radioactiviteit. Kernsplijting laat veel radioactiviteit achter en is daarmee nadeliger dan kernfusie. Het is namelijk zo dat kernfusie niet per definitie radioactieve materialen achterlaat als afval. Echter, er bestaat ook niet de garantie dat er compleet geen radioactieve materialen als afval achterblijven. Het is dan ook de radioactiviteit die een groot struikelblok vormt voor deze manier van energie opwekken. Wetenschappers zijn voortdurend bezig kernfusie te ontwikkelen tot een zeer schone en vooral ook veilige energiebron. Dit vindt plaats in een vat. Echter, het vat waarin de kernreactie plaats vindt kan door bestraling wel radioactief worden. Dit maakt dat de methode nog altijd niet veilig is voor de mens en zorgt ervoor dat het grootste deel van de mensheid nog altijd zeer tegen kernfusie is. Naar verwachting zal kernfusie in de toekomst wel een compleet veilige manier van energie opwekken gaan vormen.