Wat is de Farnsworth Fusor?
Een Farnsworth-Hirsch-fusor is een apparaat voor het genereren van kernfusiereacties. Farnsworth-Hirsch-fusors gebruiken sterke elektrische velden om het fusieplasma te bevatten, in tegenstelling tot het meer gebruikelijke tokamak-ontwerp, dat magnetische velden gebruikt. Farnsworth-fusors zijn over het algemeen vrij eenvoudig te bouwen en veel amateurs hebben hun eigen, vaak uit reserveonderdelen gebouwd. Hoewel een Farnsworth-fusor geen netto-energie uit fusie kan genereren, tonen verschillende gerelateerde ontwerpen potentieel en is er momenteel onderzoek gaande om te bepalen of een van hen levensvatbaar is als energiebron.
Het basisprincipe achter de Farnsworth-fusor, inertiële elektrostatische opsluiting (IEC), werd voor het eerst opgemerkt in televisievacuümbuizen. Als u een elektrisch veld op een plasma aanbrengt, worden de positief geladen ionen in het plasma aangetrokken door het elektrische veld en de ionen zullen allemaal samenkomen in de regio met het laagste elektrische potentiaal. Door draden in een "rooster" -vorm te plaatsen en vervolgens een spanning aan te leggen, trekt de Farnsworth-fusor de ionen in een centrale holte. Als de spanning hoog genoeg is, zorgt de elektrische aantrekking ervoor dat de ionen met hoge snelheid door de centrale holte zoomen; de ionen botsen vervolgens met andere ionen die ook door de holte bewegen en nucleaire fusie induceren.
Omdat het opsluitmechanisme zo eenvoudig is en alleen draden en een hoogspanningsvoeding vereist, zijn Farnsworth-fusors vrij eenvoudig te bouwen. Blauwdrukken en instructies voor het bouwen van een fusor zijn beschikbaar op internet en vereisen vaak niets meer dan een basiskennis van de gebruikte technieken en een paar duizend dollar aan reserveonderdelen. Merk op dat deze zelfgebouwde fusors niet kunnen worden gebruikt als stroombronnen vanwege het lage aantal fusiereacties, hoewel ze kunnen worden gebruikt als bronnen van neutronenstraling.
De kracht geproduceerd door een fusor wordt beperkt door de dichtheid van de ionen; naarmate meer ionen in de fusor worden geïnjecteerd, beginnen de ionen elkaar af te stoten, waarbij een bovengrens wordt ingesteld voor het aantal botsingen. Ionen botsen ook met het net, waarbij ze hun energie ondermijnen en ongewenste warmte produceren. Veel oplossingen zijn voorgesteld om deze problemen op te lossen, en er zijn verschillende actieve onderzoeksinspanningen om een levensvatbare fusie-energiebron te ontwikkelen. Enkele van de voorgestelde alternatieve ontwerpen omvatten het Polywell-systeem, dat een netwerk van magnetische spoelen en een elektrisch veld gebruikt, en een gemodificeerde Penning-val, die een constant elektrisch en magnetisch veld gebruikt om geladen deeltjes te beperken. Hoewel er nog geen bruikbare stroom is geproduceerd, hopen onderzoekers dat een levensvatbaar apparaat kan worden gebouwd.