Klimaat & energie › Commerciële kernfusie

VK en VS koppelen supercomputers voor snellere doorbraak in kernfusie

· 2 min leestijd

Commerciële kernfusie
Beeld: World Nuclear News

Het Verenigd Koninkrijk en de Verenigde Staten hebben een reeks nieuwe samenwerkingen aangekondigd om commerciële kernfusie dichterbij te brengen. Onderzoeksinstituten aan beide kanten van de Atlantische Oceaan koppelen hun supercomputers, testen samen nieuwe afschermmaterialen en stemmen regelgeving op elkaar af. De afspraken moeten fusiecentrales sneller van experiment naar praktijk brengen.

AI-supercomputers aan elkaar gekoppeld

Het Britse UK Atomic Energy Authority (UKAEA) en het Amerikaanse Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) hebben tijdens de Global Fusion Policy Summit in Londen een intentieverklaring getekend om hun supercomputers voor fusieonderzoek te koppelen. Het gaat om UKAEA's SUNRISE, de eerste Britse AI-supercomputer die volledig gewijd is aan fusie-energie en gebouwd is met 45 miljoen Britse pond (circa 51 miljoen euro) overheidsgeld, en PPPL's STELLAR-AI, een platform van 13 miljoen dollar dat draait met steun van Princeton University. Samen vormen ze de zogeheten SUNRISE-STELLAR-AI Federatie.

Beide systemen trainen kunstmatige-intelligentiemodellen op data van twee vergelijkbare sferische tokamaks: de Britse MAST Upgrade-faciliteit in Oxfordshire en de Amerikaanse NSTX-U in New Jersey. Omdat de twee machines qua ontwerp sterk op elkaar lijken, kunnen onderzoekers de meetresultaten combineren tot grotere, betrouwbaardere datasets. Dat is belangrijk, want AI-modellen hebben veel kwalitatief goede data nodig om nauwkeurige voorspellingen te doen over het gedrag van plasma. Door de systemen te federeren kunnen wetenschappers bovendien elk model laten draaien op de computer die daar het beste voor geschikt is.

Volgens UKAEA moet de samenwerking uiteindelijk leiden tot digitale kopieën van beide fusiemachines, die helpen bij het ontwerp van toekomstige centrales zoals het Britse STEP-project en het Amerikaanse STAR-concept van PPPL. Op langere termijn willen de partijen toewerken naar één gedeeld basismodel voor sferische tokamaks, en later mogelijk voor andere reactorvormen.

Materialen die neutronenbeschieting moeten doorstaan

Een tweede samenwerking richt zich niet op rekenkracht maar op materialen. De Universiteit van Birmingham en de Amerikaanse non-profitorganisatie EPRI zijn het FURESHMA-programma gestart, wat staat voor Fusion Reactor Shielding Materials. Het project test boride- en carbidematerialen die kwetsbare onderdelen in toekomstige fusiecentrales moeten beschermen tegen de extreme omstandigheden binnen in de reactor, waaronder intense neutronenstraling. Dat is een van de grote technische knelpunten op weg naar commerciële fusie: materialen moeten jarenlang bestand zijn tegen hitte, straling en mechanische spanning.

Het project kost 2,63 miljoen Britse pond en wordt gefinancierd door de UKRI Engineering & Physical Sciences Research Council en EPRI, met deelname van materiaalbedrijf Element Six. De onderzoeksdata worden openbaar gemaakt, zodat ook andere partijen in de wereldwijde fusiesector ervan kunnen profiteren.

Tennessee en het VK stemmen beleid op elkaar af

Ten derde hebben de Amerikaanse staat Tennessee, energiebedrijf Tennessee Valley Authority (TVA) en het VK afspraken gemaakt over toeleveringsketens, opleiding van personeel en regelgeving. De samenwerking bouwt voort op lopende projecten als Project Infinity in Tennessee en het UK Infinity Fusion Consortium, waarbij onder meer Type One Energy, Tokamak Energy en Oak Ridge National Laboratory betrokken zijn.

Opvallend is dat Tennessee in juni 2026 een eigen vergunningskader voor fusie-energie invoerde dat sterk lijkt op de Britse aanpak onder de Energy Act 2023: beide landen kiezen voor een proportionele, op maat gesneden vorm van toezicht in plaats van dezelfde strenge regels als voor kernsplijting. De partijen willen verder samenwerken op het gebied van de tritiumkringloop, waaronder lithiumverrijking en de ontwikkeling van zogeheten breeding blankets, de wand waarin een fusiereactor zijn eigen brandstof produceert.

Achtergrond & begrippen

Wat betekent dit voor de toekomst? Deze drieledige samenwerking laat zien dat commerciële kernfusie steeds meer een internationale, multidisciplinaire onderneming wordt: naast plasmafysica zijn ook supercomputing, materiaalkunde en regelgeving cruciale bouwstenen. Door rekenkracht, data en kennis te bundelen, hopen het VK en de VS de weg van experimentele reactoren naar werkende fusiecentrales te verkorten.

Sferische tokamak
Een compacte variant van de donutvormige tokamak-reactor, waarin een magnetisch veld het hete plasma opsluit.
Tritium
Een zware, radioactieve vorm van waterstof die samen met deuterium wordt gebruikt als brandstof voor kernfusie.
Breeding blanket
De wand rond de reactorkern waarin een fusiecentrale in de toekomst zijn eigen tritiumbrandstof moet aanmaken.
Digitale tweeling
Een gedetailleerd computermodel van een bestaande machine of installatie, waarmee het gedrag ervan kan worden gesimuleerd en voorspeld.
Boride
Een hittebestendige verbinding van boor met een metaal, gebruikt in materialen die extreme temperaturen en straling moeten doorstaan.
Carbide
Een zeer harde en hittebestendige verbinding van koolstof met een ander element, veel gebruikt in afschermings- en constructiematerialen.

Bronnen

Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.

Meer over Commerciële kernfusie