Archief van
Tag: kwantummechanica

Veilige kernenergie!

Veilige kernenergie!

In “De Ingenieur” uitgave 7 van 29 april 2011 kwam ik een interessant artikel tegen over een nieuw type kernenergiecentrale. Helaas is het artikel niet elektronisch beschikbaar, dus probeer ik hier het een en ander te delen. Ik vind het concept namelijk zo innovatief en de moeite waard dat het alle steun verdient die het krijgen kan.

Het principe is gebaseerd op het hergebruiken van bestaand kernafval. Voor een conventionele centrale is dat kernafval niet bruikbaar omdat het te weinig splijtstof bevat. De kernreactie in deze Travelling Wave Reactor (kweekgolfreactor) wordt echter niet alleen gebruikt om stroom op te wekken, maar ook om het bestaande kernafval op te waarderen tot bruikbare kernbrandstof.

Het veilige begint met de kerncentrale zelf. Alle benodigde kernbrandstof wordt verpakt in een gesloten systeem. Gedurende de 60 jaar dat de centrale werkzaam is, hoeft er geen kernbrandstof vervangen of toegevoegd te worden. Alle ‘gevaarlijke’ brandstof blijft dus binnen de beschermende mantel. Als na 60 jaar de brandstof dan toch ‘op’ is, kan men kiezen om de centrale te ontmantelen en op te ruimen of in zijn geheel ‘in te pakken’ zoals dat bij Tsjernobyl gebeurd is of men bij Fukusima van plan is.

De energie productie begint met een start-reactie. Dit is te vergelijken met het proces om een barbecue aan te steken. Deze eerste ‘verbranding’ van de brandstof ‘kweekt’ nieuwe splijtstof. En net als bij de BBQ verloopt het proces dan ‘als vanzelf’: de splijtstof ‘verbrandt’ en ‘kweekt’ op zijn beurt weer nieuwe splijtstof. In de plaatjes is dit duidelijk te zien. Het groen is de nog niet verbruikte brandstof. De kweekgolf wordt gevisualiseerd met het gele randje tussen de groene brandstof en het oranje deel waar de kernsplijting plaatsvindt. Als de gekweekte splijtstof is opgebrand, blijft er opnieuw (ander) kernafval over, het grijze deel. De golven verplaatsen zich met een snelheid van een paar centimeter per jaar. Met de huidige ontwerpen denkt men dan ongeveer 50 tot 60 jaar vooruit te kunnen.

Het hele proces is in meer detail (helaas in het Engels) uitgelegd op Wikipedia. Wel is het zo dat het proces in zichzelf ook veilig is. Als de kweekgolf sneller zou gaan, wordt deze afgeremd doordat de splijtgolf achterblijft en onvoldoende krachtig is om te ‘kweken’. Als de splijtgolf sneller zou gaan, komt deze in een gebied waar nog geen nieuwe splijtstof is gekweekt en dooft deze dus daardoor een beetje uit. De kweek- en splijtgolf houden elkaar in evenwicht.

Het concept is al in 1958 voorgesteld door een Rus, Saveli Feinberg, maar in eerste instantie als technisch onhaalbaar betiteld. Pas sinds kort is met name de reactorvat-technologie zo ver dat gedacht kan worden aan de bouw van een dergelijke kweekgolfreactor (Travelling Wave Reactor). Het idee is opgepakt door de denktank van Bill Gates (Intellectual Ventures) en wordt verder uitgewerkt in een speciaal hiervoor opgericht bedrijf TerraPower.

Hier is een link naar een video van een medewerker van TerraPower. En hier de TED talk van Bill Gates over TWR:

William Arntz – What the Bleep do we know!?

William Arntz – What the Bleep do we know!?

Het boek “What the Bleep do we know!?” is onderdeel van een geheel waarin ook een website en een film gemaakt is.

In dit boek worden een aantal grote vragen en mysterieuze aspecten van het leven besproken. Vragen als “Wat is de zin en het doel van mijn leven?“. Niet dat alle antwoorden gegeven worden, daarvoor zijn de vragen te groot. Maar het boek geeft wel een aantal indrukwekkende voorbeelden van dingen die we al wel weten. En daarnaast ook richtingen waarin de antwoorden dan gezocht kunnen worden.

Om aan te geven dat je als lezer open moet staan voor de gepresenteerde gedachten, wordt het volgende citaat gegeven:

Een professor bezocht zenmeester Nan-in om hem vragen te stellen over zen. Maar in plaats van naar de meester te luisteren, ging de geleerde maar door over zijn eigen ideeën.
Na een tijdje geluisterd te hebben, serveerde Nan-in de thee. Hij schonk het kopje van zijn bezoeker vol, en ging toen door met schenken. De thee stroomde over de randen van het kopje, vulde het schoteltje en liep op de broek van de man en op de grond.
‘Ziet u niet dat het kopje vol is?’ barstte de professor uit. ‘Er kan niets meer bij!’
‘Precies,’ antwoordde Nan-in kalm. ‘En net als dit kopje, bent u vol van uw eigen ideeën en meningen. Hoe kan ik u laten zien wat zen is als u niet eerst uw eigen kopje leegdrinkt?’

Ik denk dat dit verhaal wel goed weergeeft waar we in onze huidige maatschappij last van hebben. Heel veel mensen zijn overtuigd van hun eigen gelijk en staan niet meer open voor andere ideeën. Tijdens een debat-training hoorde ik de docent verklaren dat je een debat niet zozeer voert om je tegenstander te overtuigen, die zit vaak vast in zijn eigen verhaal. Nee, het debat is bedoeld om de twijfelende toehoorder aan jouw kant te krijgen. Dit zie je het sterkst voorkomen in de politiek. En dan met name tijdens de verkiezingsdebatten. De partijleiders hebben hun eigen idealen, verhalen, one-liners. En met de debatten proberen ze alleen de ‘zwevende kiezer’ over te halen op hem of haar te stemmen. Jammer dat de persoon met de grootste mond of de slimste opmerking het debat ‘wint’. Het gaat allang niet meer over de inhoud van de argumenten.

Terug naar het boek. Persoonlijk vind ik het boek beter dan de film, de website heb ik (nog) niet zo goed bekeken. Zoals zo vaak bij boeken die verfilmd worden, is de diepgang van de film veel minder. In een boek is het mogelijk om meer informatie te delen, te vertellen over de gedachten van iemand. Zo ook in dit boek.

Wat mij het meest is bijgebleven van dit boek, is de verklaring over de ‘vrije wil’. Tegenwoordig zijn er steeds meer mensen (ook geleerden), die beweren dat de mens geen vrije wil heeft. Argumenten zijn bv. omdat die niet aangetoond kan worden of omdat men denkt dat alle denkprocessen deterministisch bepaald kunnen worden door de fysieke eigenschappen van het brein. In het boek geeft men een, in mijn ogen rationele, verklaring over de onzin van het laatste argument. Hierbij wordt de kwantummechanica erbij gehaald: “Een waarneming wordt beïnvloed door de waarnemer“. Ofwel, de persoon en de manier van kijken bepaalt wat er te zien is. Vrij vertaald kun je dit ook lezen als een ‘vrije wil’: “Als je wilt dat iets gebeurt, hoef je er alleen maar op de ‘goede’ manier naar te kijken“.

Ik weet dat dit nogal raar klinkt, maar volgens mij zit er veel in. Er is meer tussen hemel en aarde dan we nu weten. Terwijl ik dit schrijf, moet ik denken aan een college filosofie tijdens mijn studie Informatica. De vraag was: “Is het in de toekomst ooit mogelijk dat er een computer gemaakt wordt die het menselijk brein kan evenaren?”. Een van de argumenten vóór was: “Het brein is slechts een stapel moleculen; wel heel veel, maar toch”. En als we een computer bouwen waarin elk molecuul met zijn eigenschappen wordt nagebouwd, hebben we ‘dus’ een computer die het brein nabootst. Mijn intuïtie zegt me echter dat het nooit mogelijk zal zijn om een menselijk brein na te bouwen. Ik moet er niet aan denken dat er machines zijn die een eigen ‘vrije wil’ hebben. Daarvoor heb ik te veel boeken gelezen over de robotverhalen van Asimov.

Get Adobe Flash player