Kandidatstuderende hjælper med at knække atomkraftkoden
Det er et interessant sammenfald af ny og gammel teknologi, der er omdrejningspunktet for studerende på DTU Augusta Korsgaards kandidatspeciale.
Hun skriver det i samarbejde med den danske atomkraftvirksomhed Seaborg Technologies, der har som mål at sikre fremtidens grønne energiforsyning. De vil fremstille små atomreaktorer på størrelse med en container, der kan masseproduceres, placeres på en pram og sejles hen, hvor de skal bruges.
Det skriver DTU i en artikel på sin hjemmeside.
Men teknologien, som virksomheden satser på, har mere end et halvt århundrede på bagen, og i størstedelen af den periode har forskningen på området stået stille, fordi man i mellemtiden har satset på andre reaktortyper.
Derfor må Augusta Korsgaard med jævne mellemrum benytte data fra eksperimenter, der fandt sted, flere årtier før hun selv blev født.
Stigende interesse
Augusta Korsgaard er en af ganske få studerende på DTU, der arbejder så direkte med atomkraftteknologier, som hun gør. I sin studietid har hun blandt andet taget to semestre på Kungliga Tekniska högskolan i Stockholm, som har et anerkendt studiemiljø inden for atomkraftteknologier.
På DTU er interessen for at studere i atomkraft dog stigende. Netop nu er 30 kandidatstuderende tilmeldt et specialkursus i atomreaktorfysik ved professor Bent Lauritzen. Kurset blev første gang udbudt i foråret 2023 som direkte svar på, at en gruppe studerende efterspurgte undervisning i atomkraft.
Også på forskningssiden sker der meget. I januar oprettede DTU det tværfaglige Center for Nuklear Energiteknologi, som skal samle og styrke universitetets eksisterende forskning i atomkraft.
Centeret, der har Bent Lauritzen som leder, skal sikre, at Danmark fremover fortsat besidder stærke kompetencer på området, samt samarbejde med bl.a. danske virksomheder udviklingen af teknologien – for eksempel, som det er tilfældet med Augusta Korsgaard og Seaborg.
Skattejagt
I sit kandidatspeciale bruger Augusta Korsgaard en supercomputer til at simulere den kemi, der finder sted inde i en saltsmeltereaktor. Det er en slags atomreaktor, hvor brændslet i stedet for at være indkapslet i lange metalstave er opløst i flydende salt, som samtidig transporterer varme ud af reaktoren. Og det er netop den type reaktor, Seaborg benytter, fremgår det af artiklen fra DTU.
For at vurdere, om hendes computermodel har ramt rigtigt, skal hun krydstjekke resultaterne med data fra eksperimentelle forsøg – og det er her, detektivarbejdet kommer ind i billedet:
- Det er lidt en nål i en høstak at finde den relevante data. Det er ind på Google Scholar og DTU FindIt og så sige: ”Okay, her er nogen, der rapporterer en værdi med en kildehenvisning.” Så finder man den kilde, som så har en anden kildehenvisning og så videre, forklarer Augusta Korsgaard.
- Forleden fandt jeg en russisk artikel fra 1981 med helt konkret eksperimentelle data, og der havde jeg næsten lyst til at holde resten af dagen fri, fordi det giver sådan en lykkerus, når man finder noget at holde simuleringerne op imod. Det har lidt karakter af en skattejagt, siger hun.
Når Augusta Korsgaard har fundet et datapunkt – f.eks. en værdi for et bestemt stofs evne til at lede strøm ved en bestemt temperatur – som er bekræftet gennem forsøg, kan hun sammenligne det med den værdi, hendes simulering viser. Hvis værdierne stemmer overens, er det et tegn på, at simuleringen er korrekt.
I første omgang simulerer hun kun ét fissionsprodukt ad gangen. Fissionsprodukterne er de grundstoffer, der skabes, når f.eks. et uranatom splittes. Når modellen med nogen sikkerhed kan forudsige produkternes kemiske egenskaber hver for sig, går projektet ind i den næste fase. Her skal Augusta Korsgaard forsøge at simulere, hvordan fissionsprodukterne påvirker hinanden.
Det er derfor, jeg er her
Når specialet er afleveret, er det planen, at Augusta Korsgaard vil forsætte samarbejdet med Seaborg. Midlerne til en ph.d. er allerede fundet igennem hendes vejleder, professor på DTU Kemi Klaus Braagaard Møller, som af Danmarks Frie Forskningsfond er blevet bevilget 2,8 millioner kroner til at forske i kemien i saltsmeltereaktorer.
Idéen om at beskæftige sig med atomkraft fik han fra en tidligere studerende, som påpegede industriens behov for at modellere kemien i en reaktor.
- Det er jo derfor, jeg er på universitetet – det er for at blive inspireret af den næste generation. Når de så kommer og siger, at jeg kan bruge min viden til at gøre os alle sammen klogere på det her område, så siger jeg ja! Det er da det, vi skal, fortæller Klaus Braagaard Møller.
Og i fremtiden kan Klaus Braagaard Møllers bidrag til udviklingen af nye reaktortyper blive endnu større, håber han:
- Vi har nogle velafgrænsede mål med det her projekt, og vi ved selvfølgelig ikke alt, hvad der er at vide om en saltsmeltereaktor, når projektet er færdigt. Men vi kan lave nogle værktøjer og en forståelse, som gør, at vi kan komme videre. Det er måske åbningen af et helt nyt forskningsfelt for mig, som jeg kan beskæftige mig med i mange år frem – forhåbentlig helt frem til, at der er en reaktor klar, siger Klaus Braagaard Møller.
Artiklen er en del af temaet Atomkraft.
