Voordat we aan onze energiebehoefte kunnen voldoen met de vrijwel onuitputtelijke energiebron die kernfusie heet, dienen we nog heel wat harde noten te kraken. Het is allesbehalve eenvoudig energie op te wekken uit kernfusie.

Op 1 november 1952 explodeerde op de Enewetak Atoll in de Stille Oceaan ‘s werelds eerste waterstofbom, Ivy Mike genaamd. Met een kracht van een kleine 12 megaton vertegenwoordigde de klap zo’n 750 Hiroshima-bommen. Voor de natuurkundigen die het monster ontworpen hadden, moet dit een opluchting zijn geweest, want of een waterstofbom echt zou werken, wist tot op dat moment niemand. 

Het idee was simpel genoeg. In een ‘gewone’ atoombom wordt een zwaar, radioactief materiaal – zoals plutonium – korte tijd zodanig samengeperst dat het uiteenvalt in lichtere elementen. Daarbij komt volgens Einsteins bekende formule E=MC2 heel veel energie vrij. In een waterstofbom (tegenwoordig meestal ‘thermonucleair wapen’ genoemd) wordt juist een heel licht materiaal – waterstof – extreem samengeperst, waardoor de atomen ‘fuseren’ tot zwaardere elementen. Hierbij komt nog véél meer energie vrij. Kernfusie is ook het proces dat al miljarden jaren lang de zon op gang houdt. Wanneer we het op aarde zouden kunnen toepassen voor het opwekken van energie, dan zouden we een flinke stap zetten in de richting van het emissieloze tijdperk. 

Met kernsplijting is dat allang gelukt. In 1954 opende in de Russische stad Obninsk nabij Moskou de eerste kernsplijtingscentrale zijn deuren. Dat de Hiroshima-bom zo gemakkelijk kon worden doorontwikkeld tot een nuttige bron van energie, kwam omdat de zogeheten kettingreactie zich eenvoudig liet temmen. In een kettingreactie produceren splijtende atomen neutronen, die vervolgens andere atomen doen splijten totdat alle atomen op zijn. In een atoombom gebeurt dit in een oogwenk. Maar wanneer je een deel van de neutronen met absorberende stoffen weet te vertragen, kan het proces jarenlang voortduren. Dit is wat er gebeurt in een kernreactor. 

Andrej Sacharov 

Kernfusie werkt echter totaal anders. Lichte atomen fuseren tot zwaardere wanneer ze tot zeer hoge temperaturen worden opgezweept. In Ivy Mike werd een vat vloeibare waterstof blootgesteld aan een conventionele atoombom. De enorme druk en hitte die daarbij optrad, deed de waterstof fuseren tot helium. Overigens werd er geen gewone waterstof gebruikt, maar de waterstofisotopen deuterium en tritium. Deuterium maakt van nature ongeveer 0,015 procent van ons drinkwater uit. Tritium is een radioactieve vorm van waterstof die kan worden gemaakt uit lithium. 

Ivy Mike geldt als de aartsvader van alle thermonucleaire wapens. De energiesector had er echter niets aan. Je kunt immers niet steeds een atoombom laten ontploffen om je fusiereactie op gang te brengen. Er moest een andere manier worden gevonden om deuterium tot fusie te dwingen. 

En zo begon het grote zoeken. Het was de bekende Russische atoomgeleerde (en dissident) Andrej Sacharov die besefte dat een continu proces van kernfusie alleen zou kunnen werken wanneer het in bedwang wordt gehouden door een krachtig magneetveld – een concept dat magnetische opsluiting wordt genoemd. De reden is simpel: geen enkel materiaal is bestand tegen de temperaturen waar fusie mee gepaard gaat. Anderzijds stopt een fusiereactie meteen wanneer het gloeiendhete plasma (het mengsel van losse atoomkernen en elektronen) in contact komt met de veel koelere wand van het reactorvat. Magneetvelden kunnen deze problemen oplossen – althans in theorie. 

Een alternatieve methode heet traagheidsopsluiting. Hierbij wordt een mengsel van deuterium en tritium opgesloten in een piepklein bolletje, dat vervolgens aan alle kanten beschoten wordt door krachtige lasers. De plotselinge druk die daarbij optreedt, is groot genoeg om fusie te bewerkstelligen. Herhaal deze procedure tientallen keren per seconde en je hebt een bruikbare kernfusiereactor – althans in theorie. 

©Evgen3d - stock.adobe.com

Helium-3 

Na decennia van onderzoek lijkt magnetische opsluiting de beste kaarten te hebben. Afgelopen februari werd in het Engelse Culham een belangrijke stap voorwaarts gezet. In de kernfusiereactor JET (Joint European Torus) wisten onderzoekers vijf seconden lang een fusiereactie in stand te houden met een vermogen van zo’n 11 megawatt – het equivalent van vier fikse windmolens. 

Dat dit resultaat de aanleiding vormde voor een juichend persbericht, schetst precies het probleem: vijf seconden. In een praktische kernfusiecentrale dien je de reactie minstens urenlang op gang te houden. De bedoeling is dat dit gaat lukken in de opvolger van de JET: de ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) in Zuid-Frankrijk, die rond 2035 operationeel moet zijn. 

Voordat we ons kunnen laven aan de vrijwel onuitputtelijke energiebron die kernfusie is, zullen we ook nog andere harde noten moeten kraken. Fusie met deuterium en tritium heeft als nadeel dat daar een heleboel neutronen bij vrijkomen. Die neutronen tasten de reactorwand aan en maken deze op den duur radioactief. Vandaar dat er ideeën leven voor fusieprocessen die met andere stoffen werken. Helium-3 wordt vaak genoemd, een isotoop die – spannend genoeg – gewonnen kan worden op de maan. Het probleem van deze alternatieven is dat ze nóg extremere omstandigheden vereisen om de fusie op gang te brengen. 

Eeuwige belofte 

Een andere heikele kwestie is dat het erg veel stroom kost om een kernfusiereactor op gang te houden. De elektromagneten die het plasma insluiten, zijn uiterst dorstig. Bij traagheidsopsluiting geldt hetzelfde voor de lasers. Daarbij is het nog maar de vraag hoe effectief de energie uit het fuserende plasma kan worden afgetapt. De wetten van de thermodynamica zijn onverbiddelijk: bij elke omzetting van energie gaat een deel van de energie verloren. En in een kernfusiecentrale zijn er nogal wat van zulke processen gaande. ITER moet gaan bewijzen dat een fusiereactor onderaan de streep daadwerkelijk elektriciteit kan leveren. 

Cynici noemen kernfusie wel de belofte die altijd dertig jaar in de toekomst zal liggen. Dat zou jammer zijn, want daarvoor is de deze manier om energie op te wekken potentieel veel te aantrekkelijk. De vraag is wel reëel of kernfusie qua kostprijs ooit zal kunnen concurreren met andere energiebronnen – ITER is vooralsnog angstaanjagend duur. Volgens Elon Musk zitten we sowieso op een dwaalspoor, want in zijn ogen hebben we die fusiereactor allang: ‘… kijk, daar hangt hij in de lucht. We hoeven er alleen maar de energie van af te tappen’.

©John D. - stock.adobe.com

Wil jij jouw huis verduurzamen?

Microsoft Gaming-ceo Phil Spencer en Xbox-directeur Sarah Bond vertrekken bij het Amerikaanse bedrijf.

Dat hebben verschillende media vernomen, en Spencer zelf heeft het inmiddels ook bevestigd via social media. Daarbij publiceerde IGN ook interne e-mails van Microsoft's ceo Satya Nadella, de te vertrekken Spencer en de nieuwe Microsoft Gaming-ceo Asha Sharma en Matt Booty.

Naar verwachting vertrekt Spencer, die bijna veertig jaar bij Microsoft werkzaam was, aanstaande maandag. Xbox-president Sarah Bond - waarvan voorheen werd gedacht dat ze Spencer uiteindelijk zou vervangen - gaat ook weg. Asha Sharma is op dit moment nog de president van Microsofts CoreAI en gaat dus Microsoft Gaming bestieren. Matt Booty, het hoofd van Xbox Game Studios, wordt gepromoot naar chief content officer en zal nauw samenwerken met Sharma.

"Afgelopen najaar deelde ik met Satya dat ik nadacht over mijn vertrek en het beginnen aan het volgende hoofdstuk van mijn leven", zo stelt Spencer in zijn e-mail. "Vanaf dat moment gingen we aan de slag met onze aanpak, met het oog op het behoud van stabiliteit en het versterken van de fundering die we hebben gebouwd. Xbox is altijd meer dan een bedrijf geweest. Het is een levendige gemeenschap bestaande uit spelers, makers en teams die erg veel geven om wat we bouwen en hoe we dat doen. Het verdient een goed doordacht plan voor de toekomst."

"Ik wil Phil bedanken voor zijn uitzonderlijke leiderschap en samenwerking", aldus Nadella in zijn e-mail naar werknemers. "In meer dan 38 jaar bij Microsoft, waaronder 12 jaar aan het hoofd van de gamedivisie, heeft Phil geholpen met het transformeren van wat we doen en hoe we dat doen."

De nieuwe Microsoft Gaming-ceo aan het woord

Sharma, de nieuwe ceo van Microsoft Gaming, meldt in haar e-mail: "Mijn eerste taak is simpel: begrijpen hoe dit werkt en het vervolgens beschermen. Dat begint bij drie verplichtingen. Ten eerste geweldige games - daar begint alles mee. We moeten geweldige games hebben die door onze spelers geliefd worden." Vervolgens vertelt Sharma over het belang van onvergetelijke personages, de macht geven aan ontwikkelstudio's en iconische franchises.

"Ten tweede: de terugkeer van Xbox. We verbinden ons opnieuw aan onze trouwe Xbox-fans en -spelers, die de afgelopen 25 jaar in ons hebben geïnvesteerd, en de ontwikkelaars waar we de uitgebreide universa en ervaringen die onze spelers wereldwijd omarmen mee hebben gebouwd. We zullen onze afkomst eren met een vernieuwde inzet voor Xbox, te beginnen bij de console, die heeft gevormd wie we zijn." Sharma benadrukt daarbij dat games tegenwoordig op meerdere apparaten te vinden zijn, en spreekt uit dat Microsoft zich niet wil limiteren aan één apparaat. "Terwijl we uitbreiden op pc, mobiel en cloud, moet Xbox naadloos, onmiddellijk en waardig voor de gemeenschappen die we serveren voelen."

Het derde punt van Sharma is "de toekomst van spelen. We nemen de heruitvinding van spelen waar. Daarom zullen we investeren in nieuwe zakenmodellen en nieuwe manieren om te spelen door gebruik te maken van wat we al hebben: iconische teams, personages en werelden waar mensen van houden. Maar we zullen die werelden niet behandelen als statische IP om uit te melken en geld uit te onttrekken. We bouwen een gedeeld platform en gereedschappen die ontwikkelaars en spelers de macht geven om hun eigen verhalen te creëren en delen."

Over Spencer en de staat van Xbox

Phil Spencer werd in 2014 hoofd van Xbox, toen hij de opdracht had Xbox One van een gebrekkige release het jaar ervoor te redden. Tijdens die consolegeneratie werd onder andere het populaire Xbox Game Pass gelanceerd. Dankzij onder andere die service en zijn veelvuldige interviews werd hij al snel populair onder gamers.

Na de Xbox Series X en S-release in 2020 begon de mening over Spencer om te slaan, vooral gevoed door de veranderingen rondom Xbox als merk. Sinds enkele jaren komen de spellen van Xbox-ontwikkelaar zelfs vaak ook op andere platforms uit - bijvoorbeeld op PlayStation 5 en Nintendo Switch. Tegelijkertijd loopt de verkoop van de huidige Xbox Series X en S-consoles flink terug. Spencer zelf verscheen de afgelopen jaren steeds minder vaak in interviews, en ook de vele ontslagrondes en studiosluitingen binnen de Xbox-divisie zorgden voor reputatieschade.

Tegelijkertijd werden onder Spencers leiding grote aankopen als Bethesda en Activision Blizzard gedaan, bekend van gamefranchises als The Elder Scrolls, Fallout en Call of Duty.

Microsoft heeft eerder laten weten aan een nieuwe console te werken, die de grenzen tussen consoles en pc moet vervagen. Voor zover bekend wordt dit een apparaat die in feite pc-games af gaat spelen, alsmede Xbox-games, en waarop verschillende digitale pc-winkels bereikbaar zullen zijn - en dus niet alleen die van Microsoft zelf.

Het vertrek van twee belangrijke kopstukken binnen Microsofts gamedivisie is opvallend, zeker in combinatie met het feit dat de gametak van het bedrijf schijnbaar in een transitieperiode zit. Ook het feit dat de nieuwe ceo van Microsoft Gaming van CoreAI afkomt, houdt de gemoederen onder gamers bezig. Microsoft zet groots in op kunstmatige intelligentie, maar onder gamers heerst vooral onvrede over de invloed die AI tegenwoordig heeft op hun hobby. Sharma benadrukte in haar interne e-mail echter dat Xbox zich niet gaat richten op "zielloze AI-slop".

Toen je je laptop kocht, keek je waarschijnlijk vooral naar de processor, de grafische chip en hoeveel GB werkgeheugen erin zit. Of dat werkgeheugen DDR4 of DDR5 is, is voor de meeste mensen geen doorslaggevende factor. Toch is het wel handig om te weten wat de verschillen zijn tussen DDR4, dat je vooral in oudere laptops tegenkomt, en DDR5, dat bij nieuwe modellen meestal de standaard is. DDR5 kan per seconde meer data verwerken dan DDR4. Wat dat verschil betekent en wanneer extra gigabytes meer opleveren dan de stap naar DDR5, lees je in dit artikel.

De techniek achter DDR4 en DDR5

Het grootste verschil tussen DDR4 en DDR5 zit in de datasnelheid en bandbreedte. Zie het als een digitale weg: DDR4 is een prima route waar het verkeer netjes doorrijdt, DDR5 is een bredere snelweg waar per seconde meer data overheen kan. Daardoor hoeft de processor bij zware taken waarbij veel data heen en weer gaat (denk bijvoorbeeld aan videobewerking) minder vaak te wachten op nieuwe informatie. Let wel: die extra 'rijstroken' leveren pas winst op als je processor, grafische chip en software er ook echt gebruik van maken. Bij lichte taken, zoals browsen en tekstverwerken, is werkgeheugenbandbreedte zelden de bottleneck. Gaat dat langzaam, dan heeft dat eerder te maken met de processor, opslag, of de browser.

DDR5 kan ook helpen met het energieverbruik, omdat het op een lagere spanning werkt: 1,1 volt in plaats van 1,2 volt bij DDR4. In een laptop kan dat iets schelen, al hangt het effect af van wat je doet en hoe de rest van het systeem is opgebouwd. Daarnaast zit bij DDR5 een deel van de stroomregeling op de geheugenmodule zelf. Dat kan de stroomvoorziening stabieler maken, maar het maakt de module ook wat complexer om te produceren.

Wat biedt DDR5 in de praktijk?

DDR5 komt vooral tot zijn recht bij taken die veel werkgeheugenbandbreedte vragen, zoals 8K videobewerking of complexe simulaties. Daarbij blijft de processor (en soms de GPU) meestal de doorslaggevende factor: die bepaalt of je systeem zo'n klus überhaupt vlot aankan. DDR5 kan helpen om wachttijd te verminderen, maar het maakt een trage CPU niet ineens snel. Een ander voordeel is dat je per module hoge capaciteiten kunt halen. Voor zware desktop-werkstations zijn systemen met 256 GB aan werkgeheugen inmiddels realiteit. Bij laptops ligt die grens doorgaans lager, vaak rond de 128 GB, omdat ze meestal minder geheugenslots hebben. Bovendien is het werkgeheugen bij veel modellen vastgesoldeerd, waardoor je later niet kunt uitbreiden.

©Batorskaya Larisa

DDR5 voor gamers: nodig of niet?

Voor gamers blijft het voordeel van DDR5 vaak beperkt. In veel games gaat het om een klein verschil, en op 1440p of 4K zie je dat meestal nog minder terug omdat je dan eerder tegen de grens van de videokaart aanloopt dan tegen die van het werkgeheugen. Ook hier geldt: de keuze voor CPU en vooral GPU bepaalt je gameprestaties veel sterker dan de stap van DDR4 naar DDR5. Dat verschil tussen DDR4 en DDR5 is onderzocht in een vergelijkingstest van de gezaghebbende site Tom's Hardware. Daarbij ging het bijvoorbeeld om 3% verschil in gameprestaties in Assassin's Creed Valhalla, 2% in Far Cry 6, Tom Clancy's Ghost Recon Breakpoint, Watch Dogs: Legion en Borderlands 3, en 1% in Shadow of the Tomb Raider en Wolfenstein: Youngblood.

©Crystal Dynamics

Is een laptop met DDR4 nog goed genoeg?

Ja, voor de meeste Nederlanders is een laptop met DDR4 nog steeds goed genoeg. Gebruik je hem vooral voor internetten, Netflix kijken, Microsoft Office en af en toe een simpele fotobewerking, dan merk je in de praktijk nauwelijks verschil tussen DDR4 en DDR5. Bij laptops is DDR4 of DDR5 bovendien vaak geen losse keuze: het hangt samen met de generatie processor die in het model zit.

DDR5 kan wel voordeel geven bij zwaardere taken waarbij de computer grote hoeveelheden data tegelijk moet verwerken, maar dat wordt pas echt interessant als je met zware programma's werkt, of als je games zo soepel mogelijk wilt laten lopen - ervan uitgaande dat je CPU en GPU die werklast ook aankunnen. Denk aan situaties waarin je merkt dat je laptop moeite heeft om alles bij te houden, ook al staat de beeldkwaliteit niet eens extreem hoog. In veel situaties blijft het verschil klein. Belangrijker is vaak de hoeveelheid werkgeheugen: 16 GB voelt meestal merkbaar fijner dan 8 GB, ongeacht of het DDR4 of DDR5 is.

DDR4 is niet meer vanzelfsprekend goedkoop

Lange tijd was DDR4 de slimme, goedkope keuze als je vooral op de prijs lette: het verschil met DDR5 was groot. Door de huidige tekorten klopt dat beeld minder. DDR4-geheugen is flink duurder geworden; in sommige gevallen is de prijs zelfs meer dan verdubbeld. DDR5 is ook duurder geworden, maar omdat de productie van DDR4 wordt afgebouwd, kan DDR4 relatief harder in prijs oplopen. Daardoor ligt DDR4 in veel gevallen dichter tegen DDR5 aan dan je zou verwachten. Wie nu een nieuw systeem koopt, is met DDR4 vaak nog steeds het minst kwijt, alleen is 'goedkoop' bij werkgeheugen momenteel een rekbaar begrip.

©ronstik

Upgraden: wat wel en niet kan

DDR4 en DDR5 zijn nooit onderling uitwisselbaar, ook niet in een desktop. De inkeping zit op een andere plek en het platform moet het juiste type werkgeheugen ondersteunen. Je kunt dus geen DDR5 plaatsen in een systeem dat voor DDR4 is gemaakt, en andersom ook niet.

Bij laptops betekent dit meestal dat als je wilt overstappen op DDR5 je een nieuwe laptop zult moeten kopen. Veel laptops hebben namelijk geen uitbreidbaar werkgeheugen meer: de geheugenchips zitten voor ruimte- en kostenbesparing op het moederbord gesoldeerd, en bij sommige ontwerpen zelfs in hetzelfde pakket als de processor. Dan kun je later niets meer bijprikken. Dat is ook precies waarom DDR4 vs DDR5 bij laptops zelden de hoofdvraag is: je kiest een model, en daar hoort dit type geheugen bij.

Bij een desktop heb je vaak meer speelruimte, maar ook daar is het geen kwestie van alleen de geheugenmodules wisselen. Wil je van DDR4 naar DDR5, dan heb je een moederbord nodig dat DDR5 ondersteunt, en vaak ook een processor die bij dat moederbord past. Heb je vooral te weinig werkgeheugen (bijvoorbeeld 8 of 16 GB) en merk je dat je pc daardoor traag wordt, dan is extra DDR4 bijplaatsen meestal de goedkoopste verbetering. Pas als je toch al toe bent aan een grotere upgrade van je pc, wordt de stap naar DDR5 logisch.

Wanneer moet je echt upgraden?

Echt upgraden is pas zinvol als je merkt dat je huidige machine niet meer probleemloos werkt bij zware klussen zoals grote fotobestanden bewerken, video's monteren of veel dingen tegelijk doen. Heb je nu een laptop met 16 GB of 32 GB DDR4 die nog vlot werkt? Blijf die dan vooral gebruiken zolang de prijzen zo hoog liggen. Twijfel je, kijk dan eerst wat de oorzaak van de mindere prestaties is: zit je werkgeheugen tegen zijn limiet, of zijn het vooral je processor of GPU die de klus niet bijbenen?

Zo controleer je of je extra RAM nodig hebt

Voordat je besluit om een flinke investering te doen in een nieuw systeem of extra geheugen, is het slim om te kijken hoe je huidige computer presteert onder druk. Je kunt dit eenvoudig zelf testen op zowel Windows als Mac.

Windows

Open eerst de programma's die je normaal gesproken tegelijk gebruikt, zoals je browser met veel tabbladen, Word en een videocall. Druk daarna op Ctrl + Shift + Esc om Taakbeheer te openen. Ga naar het tabblad Prestaties en klik op Geheugen. Kijk vervolgens naar de grafiek en het percentage dat in gebruik is: blijft dat langere tijd rond de 80 tot 90 procent hangen terwijl je gewoon je dagelijkse werk doet, dan zit je tegen de grens van je werkgeheugen aan. Dat merk je vaak aan kleine haperingen, zoals tabbladen die trager laden of apps die later reageren. Zie je tegelijk dat je pc veel met de schijf bezig is, bijvoorbeeld omdat programma's ineens langzamer worden terwijl je opslaglampje blijft knipperen, dan is de kans groot dat Windows tijdelijk data op de SSD parkeert omdat het werkgeheugen volloopt.

Apple

Open je gebruikelijke programma's en druk daarna op Command + Spatiebalk. Typ Activiteitenweergave en druk op enter. Klik bovenin op het tabblad Geheugen en kijk onderaan naar de grafiek bij Geheugendruk. Is die groen, dan is er niets aan de hand. Wordt de grafiek geel of rood, dan heeft je Mac meer geheugen nodig om alles vlot te blijven draaien. Let ook op Gebruikte swap: als dat oploopt tot meerdere gigabytes, dan is je werkgeheugen in de praktijk te krap.